Unter Wintersmog, auch London-Smog genannt, versteht man die Anreicherung der Luft durch Schadstoffe als Folge einer sogenannten Inversionslage im Winterhalbjahr.
Grenzwerte
Für Smog gibt es keine Grenzwerte. Hier gelangen Sie zu den Grenzwerten für Feinstaub (PM10), der wichtigste Schadstoff im Zusammenhang mit Wintersmog.
Was sind Inversionslagen?
Die Schadstoffe sammeln sich während einer Inversionslage in der kalten Schicht an
Inversionslagen über mehrere Tage treten vor allem in den Wintermonaten bei stabilen und windarmen Wetterlagen auf. Dabei schiebt sich eine wärmere Luftschicht über die kalte Bodenluft. Bei einer solchen stabilen Schichtung der Atmosphäre nimmt die Lufttemperatur mit der Höhe zu und nicht ab. An der Grenze zwischen den beiden Luftmassen bildet sich meist eine Nebelschicht.
Als Folge des tiefen Sonnenstands vermag die Sonne die kalte Luft in Bodennähe tagsüber nicht zu erwärmen und die Trennung zwischen kalter und darüberliegender wärmerer Luftschicht bleibt bestehen. Die wärmere Luft wirkt dabei wie ein Deckel und verhindert ein Abführen der Luftschadstoffe, welche unter der Inversionsschicht weiterhin produziert werden. Die Luftschadstoffe reichern sich über Tage bis Wochen an und erreichen ein Niveau, welches weit über der sonst üblichen Luftschadstoffbelastung liegen kann.
Ob sich im Winterhalbjahr bei zu hohen Schadstoffemissionen eine gravierende Smogsituation ausbildet, hängt in erster Linie von der Dicke der Kaltluftschicht und der Inversionsdauer ab. Als Faustregel gilt:
Die Obergrenze der Schicht liegt tiefer als ca. 700 Meter über dem Boden
Die Windgeschwindigkeit in Bodennähe erreicht seit mehr als 12 Stunden weniger als 1,5 Meter/Sekunde
Diese Wetterlage dauert noch mehrere Tage an
Eine Inversion wird erst durch einen Wechsel zu windreicheren Wetterlagen beendet.
Belastungssituation
Winterliche Inversionslagen sind in Zürich keine Seltenheit, obwohl ihre Häufigkeit in den letzten Jahren, als Folge der zunehmend warmen und windigen Winter, etwas abgenommen hat. Auch in Zürich führen Inversionen zu erhöhten Schadstoffwerten von Feinstaub und Stickoxiden. Die Spitzenbelastungen für Schwefeldioxid (Tagesmittelwerte) liegen jedoch heutzutage im Bereich von ca. 25 Mikrogramm pro Kubikmeter - µg/m³ (~ 10 ppb), bei einem Grenzwert von 100 µg/m³. Regelmässige Überschreitungen des Grenzwerts für Feinstaub (PM10) und auch vereinzelte Überschreitungen des Grenzwertes von Stickstoffdioxid können aber auch heute noch während winterlichen Inversionen auftreten.
Tagesmittelwerte für Schwefeldioxid im Januar 1993 und im Januar 1999
Die Grafik zeigt die Tagesmittelwerte für Schwefeldioxid im Januar 1993 und im Januar 1999. Dunkel eingefärbt die Inversionstage, welche sich deutlich von den weiteren Messwerten abheben. Selbst bei länger anhaltenden Inversionen wurden im Januar 1999 die Spitzenwerte des Januars 1993 nicht mehr annähernd erreicht.
Ein gutes Beispiel für Wintersmog war die Inversionslage zu Beginn des Jahres 2002 südlich und nördlich der Alpen. Um solche Ereignisse in Zukunft zu verhindern, muss der Schadstoffausstoss deutlich reduziert werden:
Wintersmogsituation in Zürich
Die Grafik zeigt den Verlauf der Schadstoffwerte im Jahr 2002 in der Stadt Zürich. Der Höhepunkt der Inversionslage wurde am 12. Januar mit einem Feinstaub PM10-Tagesmittelwert von 87 µg/m³ erreicht. In der ersten Januarhälfte wurden allein 10 Überschreitungen des Feinstaub PM10-Kurzzeitgrenzwerts von 50 µg/m³ registriert. Zur gleichen Zeit verzeichneten das Tessin und die Lombardei Feinstaubbelastungen bis zu 180 µg/m³ (Tagesmittelwerte).
Feinstaub-SMS
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Der Begriff London-Smog entstand aufgrund einer einwöchigen stabilen Inversionslage in London im Dezember des Jahres 1952. Auf dem Höhepunkt der Inversion betrug die Sichtweite gerade noch etwa einen Fuss (ca. 30 cm).
Als fatal erwies sich der Einsatz von Kohle als Energieträger. Der hohe Schwefelgehalt der verheizten Kohle führte zu einer übermässigen Schwefeldioxidproduktion. Zusätzlich wurden Unmengen von Staub, insbesondere Russ, durch die unzähligen Kamine ausgestossen. In Verbindung mit den winterlichen Temperaturen und der Inversionslage entstand für viele Leute eine sehr gefährliche Situation.
Die immense Luftverschmutzung hatte über 4000 Todesfälle zur Folge. Neuere Auswertungen sprechen von bis zu 25 000 Todesfällen. Todesursache waren häufig Atemstillstände und/oder Herz-, Kreislaufkollapse. Nach dieser Ausnahmesituation konnten Luftverschmutzung und gesundheitliche Auswirkungen ein erstes Mal direkt in Verbindung gesetzt werden.
Der Regierungsrat des Kantons Zürich hat am 22. November 2006 (RRB Nr. 1652/2006) eine SMOG-Verordnung erlassen. Damit setzt der Kanton Zürich das dreistufige Wintersmog-Konzept um, das die Schweizerische Bau-, Planungs- und Umweltdirektoren-Konferenz (BPUK) am 21. September 2006 verabschiedet hat. Im Sinne eines Notfallkonzeptes sieht die SMOG-Verordnung temporäre Massnahmen bei ausserordentlich hoher Luftbelastung mit Feinstaub PM10 vor.
