Um die räumliche Variabilität der Luftschadstoffbelastung im Wuppertaler Stadtgebiet zu untersuchen, führt die Stadt Wuppertal bereits seit den 1990er Jahren umfangreiche lufthygienische Messungen an einer variierenden Anzahl von Messorten durch. Diese kommunalen Messungen von Stickstoffdioxid mittels Passivsammlern werden ergänzend zu den kontinuierlichen Messungen des LANUV NRW vollzogen. Die gewonnenen Daten repräsentieren die Luftqualität in der unmittelbaren Umgebung des Messstandortes. 

Derzeit wird die NO2-Konzentration an 33 Messstandorten im Wuppertaler Stadtgebiet erfasst. Die Auswahl und Festlegung der Messorte erfolgte durch das Ressort Umweltschutz der Stadt Wuppertal in Abstimmung mit der Müller-BBM Industry Solutions GmbH.

Als Messstandorte wurden bislang insbesondere emissionsseitige Belastungsschwerpunkte mit teilweise ungünstigen lokalen Austauschbedingungen ausgewählt. Mit der Ergänzung von drei Messpunkten zum Jahr 2022 wurde zusätzlich ein Fokus auf die städtische Hintergrundbelastung in den Wohnquartieren gelegt, also an Orten mit geringem direkten Straßenverkehrseinfluss.

Die nicht fortlaufende Nummerierung der derzeit realisierten Messstellen ist auf die seit mehreren Jahren kontinuierliche Fortschreibung des NO2-Messprogramms in Wuppertal zurückzuführen. Um eine eindeutige Zuordnung der Messergebnisse auch in der langjährigen Entwicklung zu gewährleisten, wurden die Nummern der Messpunkte, die nicht mehr beprobt wurden, nicht wiederverwendet.

Seit 2006 wurde das kommunale NO2-Messnetz stetig weiterentwickelt und an die aktuellen Anforderungen angepasst (identifizieren von lokalen Belastungsschwerpunkten). Insbesondere seit 2008 wurden vermehrt diejenigen Messpunkte, an denen der Beurteilungswert für NO2 eingehalten wurde, aus dem Messprogramm herausgenommen, um Untersuchungen an neuen Messorten bzw. potentiellen Belastungsschwerpunkten zu ermöglichen. 

Die links stehende Abbildung zeigt die räumliche Verteilung sowohl der aktuellen als auch der mittlerweile nicht mehr beprobten Messorte im Stadtgebiet von Wuppertal. In blau sind hierbei die aktiven Messpunkte des aktuellen NO2-Messnetzes markiert, die nicht mehr beprobten Messpunkte sind grün dargestellt. Es zeigt sich eine recht homogene Verteilung der Messstandorte über das Stadtgebiet. Im Jahr 2022 wurde Stickstoffdioxid an 33 Messorten erfasst, 19 Messorte, an denen Beprobungen durchgeführt wurden, sind aktuell nicht mehr Bestandteil des Wuppertaler Messnetzes. Mit Abschluss des Messjahres 2022 liegt für 20 Standorte mittlerweile eine jeweils 15-jährige Datenreihe zur Stickstoffdioxidbelastung der Luft vor (vgl. Tab. 1). Die Stadt Wuppertal verfügt damit über ein Messnetz, dass einmalig ist in Deutschland: In keiner anderen Stadt wird an so vielen Messpunkten und über einen so langen Zeitraum gemessen.

Die Belastung der Luft mit dem Schadstoff NO2 nahm in den vergangenen 15 Jahren deutlich ab. Seit 2020 und damit seit drei Jahren in Folge wird im gesamten Stadtgebiet der geltende Grenzwert für Stickstoffdioxid von 40 μg/m³ als Jahresmittelwert eingehalten. Die aktuell höchsten NO2-Belastungen wurden dabei, wie auch in den letzten Jahren, an der Briller Straße 28 (MP 02) mit 37 μg/m³ gemessen. Neben der Briller Straße können die Gathe (VWEL bzw. MP 53) sowie die Westkotter Straße (MP 17) als gegenwärtige Hauptbelastungsschwerpunkte im Stadtgebiet identifiziert werden. Gleichwohl ist die räumliche Verteilung der NO2-Belastung innerhalb des Wuppertaler Stadtgebietes differenziert zu bewerten. Während an den emissionsseitig hoch belasteten Messorten in Verbindung mit ungünstigen Austauschbedingungen hohe NO2- Belastungen im Jahresmittel erreicht werden (≥ 35 μg/m³), liegen die entsprechenden Mittelwerte abseits dieser Belastungsschwerpunkte z. T. deutlich niedriger. 

In der rechten Abbildung ist die Entwicklung der Stickstoffdioxidkonzentration an 20 Messtationen im Stadtgebiet seit 2008 dargestellt. Insgesamt kann in Wuppertal ein beträchtlicher Rückgang der NO2-Belastung im langjährigen Trend festgestellt werden. Die Messungen an den Belastungsschwerpunkten Briller Straße, Steinweg, Westkotter Straße, Haeseler Straße und Wuppertal-Gathe ergaben seit Messbeginn NO2-Jahresmittelwerte von zunächst etwa 60 bis 70 μg/m³ („Hot-Spots“) mit abnehmender Tendenz bis 2014. In den Folgejahren war eine Stagnation bzw. leichte Zunahme der Belastungen zu verzeichnen. Mit den Messergebnissen ab 2017 setzt sich der langjährige Trend abnehmender Belastungen dann wieder fort. Die sprunghafte Verbesserung von 2019 auf 2020 zeigte sich mit durchschnittlich 7 μg/m³ im gesamten Messnetz, mit Abnahmen von wenigstens 2 μg/m³ am MP 08 (Hofkamp 86) bis zu 13 μg/m³ am MP 34 (Haeseler Straße 103). Ab 2020 ist eine leichte Zunahme bzw. Stagnation der Messwerte ersichtlich.

Die unten stehende Abbildung zeigt die absolute Abnahme der NO2-Konzentrationen im Zeitraum 2008 bis 2022 an den 20 langjährig beprobten Messstellen. Der Vergleich über diesen 15-jährigen Zeitraum dokumentiert insgesamt eine erhebliche Reduktion der Belastungen um durchschnittlich 24 μg/m³ bzw. 44 % (Differenz der Mittelwerte jeweils über 20 Messpunkte, an denen Messungen von 2008 bis 2022 realisiert wurden). Eine Zunahme der NO2-Immissionen wurde über diesen Vergleichszeitraum hingegen an keiner der innerstädtischen Messstellen beobachtet. Für die langjährigen Belastungsschwerpunkte Briller Str., Steinweg, Westkotter Str. und Haeseler Str. zeigen sich die höchsten Rückgänge der Stickstoffdioxidkonzentration. Dies lässt schlussfolgern, dass vor allem der Beitrag der verkehrsbedingten Zusatzbelastung zur NO2-Gesamtbelastung an den innerstädtischen Stationen in den letzten Jahren abgenommen hat, da die Rückgänge an den Verkehrsstationen insgesamt größer sind als an den Hintergrundstationen.

An dieser Stelle sind die NO2-Messdaten der vergangenen Jahre zum Download verfügbar. Es sind Monats- sowie Jahresmittelwerte an den entsprechend beprobten Standorten dokumentiert. Die Messwerte sind in µg/m³ angegeben.

Bei den kommunalen Stickstoffdioxid-Messungen kommen sogenannten Passivsammlern zum Einsatz. Der Einsatz von Passivsammlern erlaubt aufgrund des Messverfahrens eine einfache und kostengünstige, aber dennoch belastbare Erfassung der NO2-Konzentrationen zeitgleich an einer großen Anzahl von Messstellen bei vergleichsweise geringem Aufwand.

Die Funktionsweise der Passivsammler basiert auf der Anreicherung von Stickstoffdioxid (NO2) an einem geeigneten Adsorbens ohne aktive Probenahme. Das Probenahmesystem besteht aus einem Kunststoffröhrchen, an dessen einem Ende sich ein mit Triethanolamin imprägniertes Edelstahl-Drahtsieb als Adsorbens befindet. Das in der Außenluft enthaltene Stickstoffdioxid (NO2) wird durch Diffusion zu diesem Adsorbens transportiert und dort adsorbiert. Anschließend wird die Stickstoffdioxidmenge im Labor als Nitrit, z.B. mittels Fotometrie, analysiert. Aus der Analytmenge, dem Expositionszeitraum und der Sammelrate wird die mittlere Konzentration im Expositionszeitraum berechnet. Typische Expositionszeiträume liegen im Bereich von 2 bis 6 Wochen. Zur Verringerung von wind- und turbulenzbedingten Einflüssen befindet sich an der offenen Seite des Probenahmeröhrchens eine Glasfritte. Zum Schutz vor Witterungseinflüssen werden die Sammler in einem nach unten geöffneten Gehäuse eingehängt und exponiert.

Gegenüber Referenzverfahren zur Bestimmung von Stickstoffdioxid (NO2) weisen die Ergebnisse der Passivsammlermessungen eine erhöhte Unsicherheit auf. Nach Untersuchungen des LANUV-NRW können für Jahresmittelwerte die Anforderungen der EU an die Datenqualität für ortsfeste, kontinuierliche Messungen eingehalten werden.

Ergänzend sei in diesem Zusammenhang auf das »Infoblatt Passivsammler« des LANUV-NRW verwiesen:
→ http://www.lanuv.nrw.de/luft/pdf/passivsammler.pdf (Öffnet in einem neuen Tab)

Die Ergebnisse der lufthygienischen Messungen im Wuppertaler Stadtgebiet werden ausführlich in jährlichen Luftmessberichten zusammenfassend dargestellt. Diese stehen an dieser Stelle zum Download bereit.