Einfluss von stark unterschiedlichem Flugaufkommen während der Pandemie auf gemessene UPF-, Feinstaub- und gasförmigen Luftverunreinigungskonzentrationen am Flughafen in Stuttgart

Frühere Flughafenstudien, die in Los Angeles, Amsterdam und anderen Städten durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass Flugzeuge die Luftschadstoffkonzentrationen in der Umgebung des Flughafens erheblich erhöhen können und sogar in Entfernungen von mehreren Kilometern gemessen werden können. Da die Ergebnisse nicht direkt von einer Stadt auf die andere übertragen werden können und am Stuttgarter Flughafen bisher keine vergleichbaren Messungen durchgeführt wurden, war das Ziel der Studie zu untersuchen, ob erhöhte Luftschadstoffwerte am Flughafenzaun und in der Umgebung des Flughafens in Stuttgart gemessen werden können.

Während bei Abflügen insgesamt mehr Emissionen freigesetzt werden, konzentrierte sich diese Studie auf Messungen bei Landungen der Flugzeuge. Unter diesen Bedingungen befinden sich die Flugzeuge näher am Boden und damit näher an den Messgeräten, so dass höhere Konzentrationen zu erwarten waren. Somit wurden „worst-case“-Messungen durchgeführt, um die höchstmöglichen Konzentrationen der Abgasfahnen der Flugzeuge messtechnisch zu erfassen. Hierfür wurden im Frühjahr und Sommer des Jahres 2020 stationäre Messungen an verschiedenen Punkten auf der Ost- und Westseite des Flughafens in Verlängerung der Start- und Landebahn durchgeführt. Die Messungen wurden im Verlauf von drei Phasen durchgeführt und umfassten folgende Parameter: UFP, PM, BC, CO₂, O₃, NO₂, NO sowie Windgeschwindigkeit und -richtung. Die erste Phase der Messungen wurde durchgeführt, als der Flughafen komplett geschlossen war und aufgrund von Bauarbeiten auf der Start- und Landebahn kein Flugverkehr herrschte. Einige Wochen später wurde die zweite Messphase durchgeführt, als der Flughafen wiedereröffnet wurde, aber aufgrund von Covid-Lockdown-Maßnahmen, der Flugverkehr nur in sehr beschränktem Umfang stattfand. Schließlich wurde einige Zeit später, während der Sommerreisezeit, eine dritte Messphase durchgeführt. Beim Vergleich der Ergebnisse aus den drei Phasen zeigten sich die größten Veränderungen bei den UFP-Partikelanzahlkonzentrationen (PNCs) und bei den entsprechenden mittleren Partikeldurchmessern (Dp). Als während Phase 1 kein Flugverkehr auftrat, lagen die PNC-Konzentrationen unter 10.000 Partikel/cm³ und die Dp-Größen bei 38 nm und darüber. Im Laufe der Phasen 2 und 3, in denen immer mehr Flugverkehr stattfand, traten PNC-Peaks von Flugzeugen mit über 300.000 Partikeln/cm³ bei Dp-Größen von 10 nm auf. Die simultanen UFP-Messungen zeigten auch, dass die erhöhten UFP-Peaks sowohl am Flughafenzaun als auch bis zu 2,7 Kilometer entfernt gemessen werden konnten.

Bei den anderen gemessenen Luftschadstoffen waren in den drei Phasen weniger starke Änderungen der gemessenen Konzentrationen zu beobachten. Peaks der gröberen PM-Fraktionen standen nicht nur im Zusammenhang mit dem Flugverkehr, aber auch mit vorbeifahrenden Autos oder Traktoren. Auch bei den BC-Messungen gab es eine minimale Variabilität, und die mittlere Konzentration blieb während aller drei Phasen unter 1 μg/m³. Während der gesamten Kampagne wurden nur drei signifikante BC-Peaks gemessen, die in Phase drei stattfanden. Diesen Peaks gingen Landungen großer Verkehrsflugzeuge voraus, welche von einem starken Kerosingeruch begleitet wurden.

Von den in den Phasen 2 und 3 gemessenen Gasen wurde schließlich der größte Unterschied bei den NO₂-Werten festgestellt, deren mittlere Konzentration in Phase 3 um etwa ein Drittel höher war als in Phase 2.

Fazit: Die durchgeführten Messungen haben gezeigt, dass der Luftverkehr insbesondere für ultrafeine Partikel, einen erheblichen Einfluss auf die Luftschadstoffsituation im Umfeld des Stuttgarter Flughafens hat. Weitere Langzeitmessungen werden empfohlen, um festzustellen, ob Langzeitgrenzwerte überschritten werden und die Anwohner des Flughafens kritischen und gesundheitsschädlichen Schadstoffkonzentrationen ausgesetzt sein könnten und wie häufig.