Luftreinhaltung

Die Stadt Aachen ist mit ihrer Lage in einem Talkessel klimatisch und lufthygienisch gegenüber anderen Städten benachteiligt, was sich z.B. auf das Niveau der Luftschadstoffbelastung negativ auswirkt und zwar zeitweise in hohem und unverträglichem Maße.

Daher ist die Stadt Aachen aufgefordert die Luftqualität zu verbessern. 36 Maßnahmen in den Bereichen Verkehr und Energie wurden in der aktuellen Fortschreibung des Luftreinhalteplans Aachen (2015) festgelegt. Ein solcher Plan musste erstellt werden, weil die EU-Grenzwerte für die Luft an den Messstationen Aachen-Wilhelmstraße und Aachen-Adalbertsteinweg in den vergangenen Jahren regelmäßig überschritten worden sind. Die Stadt Aachen hat daraufhin neben den 36 Maßnahmen auf Anweisung der Bezirksregierung Köln ab dem 1. Februar 2016 auch eine Umweltzone einrichten müssen. Die Umweltzone liegt sich im Zentrum des Talkessels und reicht bis zum Aachener Außenring.

Lufthygiene

Die lufthygienische Situation im Stadtgebiet Aachen ist grundsätzlich dadurch gekennzeichnet, dass bei den EU-relevanten Luftschadstoffparametern Feinstaub (PM10) und Stickstoffdioxid (NO2) z.T. hohe bis kritische Tages- bzw. Jahresmittelwerte zu verzeichnen sind. Demgegenüber werden inzwischen die Kurzzeitwerte für Feinstaub  (wenn auch örtlich unterschiedlich), gemessen an den gültigen Grenzwerten, eingehalten.

Verkehrsbedingte Schadstoffe

Bei den z.T. oder überwiegend verkehrsbedingten Luftschadstoffen zeigt sich in den letzten Jahren eine differenzierte Entwicklung. Für den Luftschadstoff Stickstoffdioxid (NO2) werden straßenweise nach wie vor signifikant hohe Immissionsbelastungen festgestellt, auch wenn an einigen Messpunkten die Konzentrationen im Vergleich zu den Jahren des ersten Jahrzehnts leicht gefallen sind. Dagegen zeigt die Entwicklung beim Feinstaub klar in eine positive Richtung der Entlastung bis unter die Grenzwerte.

Im Vergleich zu den linienhaften z.T. hohen Luftschadstoffbelastungen entlang der Verkehrsachsen sind die flächenhaften Belastungen mit ihren Unterschieden als mäßig bis gering zu bezeichnen.

Räumlich herausragende industrielle Belastungsschwerpunkte, wie sie noch in den 80er und 90er  Jahren zu finden waren (z.B. Industriegebiete Rothe Erde und Jülicher Straße) haben ihre Dominanz dank erfolgreich durchgeführter Emissionsminderungsmaßnahmen oder Produktionseinschränkungen bzw. Produktionseinstellungen verloren.

Hauptverkehrsadern

Als kleinräumig kritisch sind wegen der hohen Abgasemissionen und der schlechten Durchlüftungssituation im dicht bebauten Talkessel vor allem die Bereiche der Hauptverkehrsstraßen einzuschätzen. Diese Hauptverkehrsadern

• innerstädtisch vor allem der Alleenring, teilweise der Grabenring, Peterstraße und Theaterstraße,
• außerhalb des Alleenrings die innenstadtnahen Haupteinfallstraßen Adalbertsteinweg bis Rothe Erde, Jülicher Straße, Krefelder Straße, Zollernstraße, Roermonderstraße,
• ferner die Josef-von-Görresstraße, Alt-Haarener-Str. und Von-Coels-Straße

weisen verkehrsbedingte Immissionskonzentrationen auf, die im Bereich der Grenzwerte oder sogar über den Grenzwerten liegen. Hier besteht ein deutlich erhöhter Handlungsbedarf hinsichtlich verkehrsplanerischer und auch verkehrslenkender Maßnahmen.

Kurgebiete

Besondere Aufmerksamkeit gilt hinsichtlich der lufthygienischen Situation den beiden Aachener Kurgebieten Burtscheid und Monheimsallee.  Für diese Gebiete, nördlich und südöstlich der Innenstadt gelegen,  gelten gegenüber den allgemeinen EU-Grenzwerten für Feinstaub  Stickstoffdioxid erheblich höhere Anforderungen (Kurortegesetz NRW  und Qualitätsstandards für die Prädikatisierung von Kurorten), sog. Kurgebietsrichtwerte.

Die Erfüllung dieser kurgebietsspezifischen Anforderungen war lange Zeit insbesondere während austauscharmer Wetterlagen nicht gewährleistet. Aktuelle lufthygienische Untersuchungen aus 2016  in den beiden Kurgebieten zeigen inzwischen, dass auch die besonders strengen Kurgebietsrichtwerte eingehalten werden können. 

Hauptemittent in den Kurgebieten selbst und in den nahegelegenen Kurrandbereichen ist heutzutage der motorisierte Straßenverkehr. Mittels grünplanerischer Maßnahmen und einer seit 2010 in Kraft getretenen Festbrennstoff-Verordnung erfolgten deutlichen Verringerung der Hausbrandemissionen konnte auch durch die Umsetzung bereits bekannter Verkehrsreduktionsszenarien für eine nachhaltige Sicherung der Qualität der Kurgebiete gesorgt werden. Damit ist auch eine gebietsweise eine Verringerung überhöhter Lärmimmissionen verbunden.

Wetterlagen

Bei austauschstarken und neutralen Wetterlagen ist die klimatische und lufthygienische Situation Aachens vergleichbar mit der anderer Städte und relativ unproblematisch. Dies ist im langjährigen Mittel an etwa 60 % der Tage im Jahr der Fall. Austauschstarke Wetterlagen bedeuten für Aachen: Windstärken 3 (Beaufort) mit überwiegend südlichen bis westlichen Windrichtungen. Dann ist ein ausreichender Luftaustausch im klimatisch und lufthygienisch besonders stark belasteten Talkessel gewährleistet. Hierbei spielen Bachtäler und Grünzüge, die entlang der Hauptwindrichtungen  liegen (für Aachen S, SW, W), eine wichtige Rolle als Ventilationsbahnen. Dies sind z.B. Kannegießerbach-, Johannisbach-, Gillesbach-, Dorbach- und Wildbachtal. Als neutrale Witterung bezeichnet man mittlere Austauschverhältnisse in der unteren Atmosphärenschicht. hierbei kann es im Aachener Talkessel zeitweise zu einer klimatisch und lufthygienisch problematischen Situation kommen. Dies ist aber nicht so häufig der Fall wie bei den folgenden, austauscharmen Wetterlagen.

Da die Aachener Innenstadt in einem Talkessel liegt, kann es insbesondere bei stabilen Hochdruckwetterlagen (windschwache Schönwetterlagen mit hoher solarer Einstrahlung) zu einer klimatisch und lufthygienisch problematischen Situation kommen. Derartige Wetterlagen sind i.d. Regel durch fehlende oder schwache Luftströmungen in der unteren Atmosphäre gekennzeichnet. Die verbrauchte und belastete Luft der Innenstadt kann nicht oder kaum durch Frischluft ersetzt werden. So kommt es zur Bildung einer größeren "Wärmeinsel" mit durch Immissionen belasteter Luft.

Austauscharme Wetterlagen treten im Aachener Raum im langjährigen Mittel an ca. 40 % der Tage im Jahr auf, insbesondere von Dezember bis März und im September/Oktober. Bei solch austauscharmen Wetterlagen wehen die schwachen Winde großräumig überwiegend aus nordöstlichen bis südöstlichen Richtungen.

Daher erfüllen besonders in diesem Falle die Bachtäler und Grünzüge, deren Ausrichtung mit östlichen Windrichtungen übereinstimmt, eine extrem wichtige Funktion als Ventilationsbahnen. Sie sind deshalb besonders schützenswert. Beispiele sind das Beverbachtal, der Grünzug zwischen Eilendorf und Brand, große Teilabschnitte des Haarbachtals sowie das Wurmtal zwischen Haaren-Ost und Europaplatz (z.B. große Freiflächen um Gut Kalkofen).

Frisch- und Kaltluftzufuhr

Eine besondere Form der Frischluftzufuhr für Aachen stellt das abendliche und nächtliche Einfließen bodennaher Kaltluft in den Talkessel dar. Dies geschieht bei fehlender/geringer Bewölkung und fehlenden/geringen Grund-Strömungen in der untersten Atmosphärenschicht. Insbesondere auf größeren Freiflächen bildet sich in den Nächten bodennahe Kaltluft. Diese kann bei Bildung der häufig auftretenden Inversionsschicht über dem Talkessel langsam in den Aachener Kessel hinunterfließen und sorgt dabei für einen positiven Luftaustausch in weiten Teilen der Innenstadt. Diese Kaltluftströme stellen bei klimatisch-lufthygienisch problematischen Wetterlagen oftmals die einzige Möglichkeit dar, Frischluft in die Innenstadt zu transportieren. Je länger eine Hochdruckwetterlage dauert und die damit einhergehende Inversionsbildung sich verstärkt, desto bedeutender wird der Kaltlufteinfluss für den städtischen Luftaustausch. Die Kaltluft kann zwar meist die belastete Stadtluft nicht völlig bzw. nicht überall verdrängen, sie ermöglicht jedoch einen Durchmischungseffekt und verringert so die sommerliche Wärme und auch die Luftschadstoffbelastung. Neueste Untwersuchungen zur Kaltluftsituation im gesamten Bereich des Aachener Talkessels zeigen die räumliche Wirksamkeit der Kaltluftströmungen aus den umliegenden Bachtälern. Allerdings gibt es auch innerstädtische Bereiche, die den Kaltluftabflüssen nicht erreicht werden können. Vor allem dort zeigen sich nicht nur klimatische, sondern auch lufthygienische Probleme (mittleres und östliches Stadtzentrum).

Das außerhalb des Talkessels liegende klimaökologisch ebenfalls wirksame Talsystem von Inde/Iterbach versorgt vor allem den Ortsteil Kornelimünster mit Frischluft. Nennenswerte Kaltluftproduktions- und Abflussflächen liegen zudem im Bereich des Senserbaches im Westen und des Amstelbaches im Norden des Stadtgebietes.

Wenn Kaltluft nicht mehr abfließen kann und sich staut, können gebietsweise Kaltluftseen entstehen, in denen die Immissionsbelastung unter ungünstigen Umständen schnell zunimmt und so zu einer örtlich begrenzten Verschlechterung der Luftqualität beiträgt (weiträumige Soers, Bahndammquerung im Gillesbachtal, Beverbachtal, Wildbachtal und Johannisbachtal mit Kaltluftstauzonen).

Bei strahlungsreichen Schwachwindlagen können in der hochversiegelten Innenstadt auch kleinräumige Vertikalzirkulationen während der Mittags- und Nachmittagsstunden zu einer  wirkungsvollen lokalen Belüftung führen: bei Überwärmung des Stadtzentrums steigt die Luft hier auf und bewirkt durch den entstehenden Unterdruck bodennah ein  Einströmen von geringer belasteter Luft aus dem weniger bebauten / versiegelten nahen Umland.
 

Grünflächen

Insbesondere große Grünanlagen wie Parks und Friedhöfe sind als potenzielle Kaltluftentstehungsflächen von besonderer Bedeutung. So senken z.B. 50-100 m breite Grünflächen an heißen, windstillen Tagen die Temperatur gegenüber den benachbarten Gebäuden um 3 bis 4°C. In Verbindung mit kaltluftabführenden Hang- oder Rinnenlagen können diese Flächen außerdem einen Beitrag zur Frischluftversorgung der Aachener Innenstadt leisten.

Dort ist aufgrund des enormen Grünflächendefizits, erklärt durch einen Versiegelungsgrad > 90 %,  eine wirksame Frischluftversorgung notwendig. Alle innerstädtischen, größeren und mehr oder weniger offenen Grünflächen sind deshalb besonders klimaaktiv und sollten nicht nur erhalten, sondern wegen der Klimaanpassungserfordernisse (zukünftige Klimaentwicklung mit belastenden Auswirkungen)  auch erweitert werden. Daneben kann in dicht bebauten Stadtbereichen auch eine allgemeine Durchgrünung (z.B. mit Alleen, Blockinnen-, Mauer- und Dachbegrünungen) einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung des lokalen Stadtklimas, zur Reduzierung der klimaökologischen Belastungen und damit zur Steigerung der Aufenthaltsqualität im direkten Wohnumfeld liefern.