Air quality in Austria: Implications from changing biomass burning patterns
Um die menschgemachte globale Erwärmung eindämmen zu können, ist der schrittweise Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger notwendig. Österreich fördert daher die Nutzung von Biomasseheizungen, was jedoch zu einer höheren Feinstaubemission führt. In diesem Projekt werden die Auswirkungen der vermehrten Verbrennung von Biomasse auf die Feinstaubkonzentration in Österreich untersucht.
Die mit der Verbrennung fossiler Brennstoffe einhergehende Emission von Treibhausgasen ist für die menschgemachte globale Erwärmung hauptverantwortlich. Im Jahr 2023 wurden in Österreich etwa 16 % der Treibhausgasemissionen durch die Verbrennung fossiler Energiestoffe für Raumheizung freigesetzt. Um den schrittweisen Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger voranzutreiben, wird in Österreich auf Verbrennung von Biomasse gesetzt. So stieg diese von 15 % im Jahr 2005 auf 19 % im Jahr 2023 an. Weiters wird bereits etwa 50 % der Fernwärme durch Verbrennung von Biomasse erzeugt.
Während der Umstieg auf erneuerbare Energie durch Verbrennen von Biomasse die Dekarbonisierung Österreichs vorantreibt, werden dadurch höheren Feinstaubemissionen freigesetzt: 47 % der PM2,5 Emissionen und 24 % der PM10 Emissionen wurden in Österreich im Jahr 2023 durch die Verbrennung von Biomasse verursacht. Hohe Feinstaubkonzentrationen können jedoch auch zu ernsten gesundheitlichen Problemen führen. Diese stehen in direktem Zusammenhang mit der Partikelgröße. So können Partikel kleiner als 10 μm tief in die Lunge eindringen, noch kleinere Partikel können sogar in den Blutkreislauf eintreten. Nach Abschätzungen der Europäischen Umweltagentur EEA starben in Österreich im Jahr 2021 bereits 3200 Menschen an zu hohen PM2,5 Konzentrationen. Aus diesem Grund einigten sich die Mitgliedsstaaten der Europäischen Union im Jahr 2024 die Grenzwerte für Feinstaubkonzentrationen zu überarbeiten. Nach dieser Richtlinie darf beispielsweise das Tagesmittel der PM2,5 Konzentration nicht höher als 25 μg/m3 sein. Diese Grenzwerte werden möglicherweise in Österreich bei vermehrter Nutzung von Biomasseheizungen nur schwer einzuhalten sein.
Die Untersuchung genau dieses Zusammenhangs ist Ziel dieses Projektes. In einem ersten Schritt werden jene Regionen in Österreich identifiziert, in denen die Gefahr von Überschreitungen der PM2,5 und PM10 Grenzwerte gegeben ist. Für diese Regionen werden aktuelle Emissionsdaten mit einer hohen räumlichen Auflösung für den Gebäudesektor sowie für Fernwärme erfasst und zukünftige Emissionen für 2030 bis 2050 abgeschätzt. Mithilfe chemischer Transportmodellierung wird der Zusammenhang zwischen sich verändernden Emissionen und daraus resultierenden Konzentrationen sowie deren Unsicherheiten erfasst. Die daraus resultierenden Erkenntnisse sollen (politischen) Verantwortlichen zugängig gemacht werden um nachhaltige, wissenschaftsbasierte Entscheidungen treffen zu können.