04.01.2022 - Forschungszentrum Jülich GmbH

Erhöhte Ozonwerte während des Lockdowns 2020

In der Chemie der Atmosphäre reagieren kurzlebige Klimaschadstoffe sehr schnell auf Veränderungen

Einen Anstieg des bodennahen Ozons im Rhein-Main-Gebiet während des COVID-19-Lockdowns zeigt eine neue Studie, die im Fachmagazin „Atmospheric Chemistry and Physics“ (ACP) erschienen ist. Die Messungen zu den Auswirkungen des globalen Lockdowns auf Luftqualität und Klima erfolgten in der ersten Jahreshälfte 2020 mit einem Langstreckenjet der Lufthansa Group für die europäische Forschungsinfrastruktur IAGOS, die der Jülicher Atmosphärenforscher Dr. Andreas Petzold mit koordiniert. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass in der Chemie der Atmosphäre kurzlebige Klimaschadstoffe sehr schnell auf Veränderungen reagieren, aber auch im Gesamtsystem betrachtet werden müssen.

IAGOS – kurz für „In-service Aircraft for a Global Observing System”, läuft mit langjähriger Unterstützung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) seit rund 30 Jahren. Dabei messen Geräte an Bord von Verkehrsflugzeugen rund um den Globus das langlebige Kohlendioxid, aber auch kurzlebige Treibhausgase wie Ozon, Wasserdampf und Methan sowie die reaktiven Spurengase Kohlenmonoxid und Stickoxide. Die Lufthansa Group ist bereits seit 1994 verlässlicher Partner der Klimaforschung und hat seitdem mehrere Passagierflugzeuge mit Messinstrumenten ausgestattet.

Ozon wird nicht direkt emittiert; es entsteht durch UV-Licht aus Vorläufersubstanzen wie Kohlenwasserstoffen, zum Beispiel Methan, und Stickoxiden aus dem Straßenverkehr oder fossilen Kraftwerken. Es absorbiert Strahlungsenergie, die nicht in den Weltraum entweichen kann, sondern die Erdatmosphäre aufheizt. Zudem schädigt Ozon im untersten Stockwerk der Atmosphäre die Gesundheit aller Lebewesen und führt zu Ernteeinbußen.

In ihrer aktuellen Studie konnten die Forschenden aufzeigen, dass im Mai 2020 die Ozonkonzentration im Rhein-Main-Gebiet um mehr als 30 Prozent im Vergleich zum langjährigen Verlauf von drei Jahrzehnten IAGOS-Messungen anstieg. Da die Erhöhung der Ozonkonzentration hauptsächlich in Bodennähe auftrat und sich mit zunehmender Höhe verringerte, schlussfolgern die Forscher:innen, dass während des Lockdowns einerseits zwar weniger Verkehrsabgase als Quelle für Ozon entstanden sind. Gleichzeitig fehlte dem Ozon aber Stickstoffmonoxid aus den Abgasen als Reaktionspartner, was zu einem geringeren Ozon-Abbau führte.

Kurzlebige Klimaschadstoffe wie Ozon reagieren sehr schnell auf Veränderungen, das machen die Ergebnisse deutlich. Sie zeigen aber auch, dass es notwendig ist, sie im Gesamtsystem der Atmosphärenchemie zu betrachten. Im Zuge einer Verkehrswende müssen deshalb auch andere starke Klimatreiber wie Methan und die Kohlenwasserstoffe reduziert werden, damit es nicht zu dauerhaft erhöhten Ozon-Werten kommt. Die Daten spielen auch eine tragende Rolle in einer derzeit laufenden internationalen Studie zu den Auswirkungen der COVID-19-Lockdowns auf die globale Luftqualität.

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