Die Luftverschmutzung ist für die Einwohner Kiews zu einem ernsthaften Problem geworden, das nicht nur in Umweltberichten erfasst wird, sondern auch den Alltag der Stadtbewohner beeinträchtigt. In letzter Zeit wurden in der Hauptstadt regelmäßig erhöhte Staub- und Smogwerte beobachtet, was in der Bevölkerung Besorgnis auslöst. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage: Wer überwacht die Luftqualität in Kiew und wie, und welche Folgen hat diese Verschmutzung für die Gesundheit der Menschen?
Viele Menschen fühlen sich müde, haben Kopfschmerzen und Atemnot, denken aber nicht immer an die Luft, die uns so krank macht. Meistens bemerken wir sie erst, wenn wir einen unangenehmen Geruch wahrnehmen, einen grauen Dunst sehen oder hören, dass die Luftverschmutzung zu hoch ist. Doch woher kommen diese Messwerte? Wer sammelt und verarbeitet die Daten und wie?
Überwachung durch die Hauptstadtbehörden
Das von der Kiewer Stadtverwaltung eingerichtete Luftqualitätsüberwachungssystem wird von der Abteilung für Umweltschutz und Klimaanpassung verwaltet.
Die Entwicklung des Luftqualitätsüberwachungssystems der Hauptstadt begann 2020. Laut der zuständigen Behörde orientierte man sich dabei an den Erfahrungen anderer Länder. So verwendet Kiew beispielsweise ähnliche Geräte wie Wien und Kopenhagen. Zunächst wurden zwei Referenzstationen (mit hoher Präzision) installiert, die Daten zur Luftqualität erfassten. 2021 wurde das System um drei weitere Stationen ergänzt. 2022, vor Beginn der großangelegten Invasion, wurden zwei zusätzliche Stationen in Betrieb genommen. Insgesamt gibt es in Kiew nun sieben Luftqualitätsüberwachungsstationen, die sich in den Bezirken Darnyzja, Dnipro, Podil, Schewtschenkiwskyj, Swjatoschynskyj und Holosijiwskyj befinden. Wie der Direktor der Abteilung für Umweltschutz und Klimaanpassung, Oleksandr Wosny, anmerkte, wären jedoch weitere Stationen erforderlich.
„Wir brauchen mehr davon. Ungefähr 15 bis 17 weitere, einfach weil die gesamte Ausrüstung importiert und teuer ist. Während des Kriegsrechts haben wir den Kauf dieser Ausrüstung ausgesetzt, da es jetzt wichtigere Dinge gibt, für die wir Haushaltsmittel ausgeben müssen. Und für die Informationsbeschaffung und -erfassung reichen sieben Posten völlig aus“, erklärte Oleksandr Vozny.
Zusätzlich zu den Referenzstationen (hochpräzisen Messstationen) gibt es in der Hauptstadt auch 46 Indikatorensensoren, die dazu beitragen, die Luftqualität in Gebieten von Kiew zu überwachen, in denen es keine Hauptstationen gibt.
Referenzstationen und Indikatorsensoren
Der Unterschied zwischen Referenzstationen und Indikatorsensoren besteht darin, dass letztere seltener Proben entnehmen und diese weniger genau messen. Referenzstationen sind containergroße Anlagen, die wenig Platz beanspruchen und weitgehend autonom arbeiten, da kein Fachpersonal für die Durchführung aller Aufgaben benötigt wird. Die gesamte Steuerung erfolgt computergestützt. Solche Stationen sind darauf ausgelegt, ein breites Spektrum an Schadstoffen mit höherer Genauigkeit zu messen. Indikatorsensoren sind kleiner, können an Masten oder Bäumen angebracht werden und dienen hauptsächlich der Ergänzung des Gesamtsystems. Einige der Indikatorsensoren werden derzeit gewartet, sollen aber bald wieder einsatzbereit sein.
Sensoren werden regelmäßig kalibriert – dabei werden die Messgenauigkeiten der Instrumente justiert und überprüft, um die Übereinstimmung zwischen den Messwerten und den Sollwerten sicherzustellen. So wird gewährleistet, dass das Instrument im Betrieb korrekte Ergebnisse liefert. Die Sensoren werden außerdem geprüft, d. h. es wird ein entsprechendes Dokument über die Betriebstauglichkeit der Geräte ausgestellt.
Wo kann ich die Ergebnisse der Analyse des Überwachungssystems der Kiewer Stadtverwaltung einsehen?
Alle von den Sensoren des Überwachungssystems erfassten Daten stehen jedermann frei zur Verfügung und können entweder auf der Website des Ministeriums oder in der Anwendung „Digital Kyiv“ eingesehen werden.
„Einer der Vorteile des Überwachungssystems ist seine Automatisierung und Benutzerfreundlichkeit. Das heißt, alle von den Sensoren minütlich erfassten Daten fließen automatisch in das System ein, und die Stadtbewohner können die Luftqualität in Echtzeit über die Anwendung „Kyiv Digital“ überwachen“, sagte der Direktor der Abteilung für Umweltschutz und Klimaanpassung.
Die Mittel für das Projekt stammten aus dem Stadthaushalt. Das System wurde jedoch durch Spenden von Förderern ergänzt. Beispielsweise fragten sich die Menschen nach Beginn der großangelegten Invasion, als die Russen das Kernkraftwerk Tschernobyl besetzten, nach der Strahlenbelastung in der Hauptstadt. Daraufhin stellte ein Unternehmen der Stadt kostenlos Strahlungsmessgeräte zur Verfügung und integrierte diese in das Überwachungssystem. Daher kann man nun, ähnlich wie bei der Luftqualität, auch die Strahlenbelastung der Hauptstadt in der App „Digital Kyiv“ überwachen.
Zentrales geophysikalisches Observatorium, benannt nach Boris Sreznevsky – woraus besteht das Überwachungssystem?
Das Zentrale Geophysikalische Observatorium Borys Sreznevsky überwacht seit 1965 die Luftqualität in der Hauptstadt. Heute verfügt das Observatorium über 16 stationäre Messstationen, die mit den notwendigen Geräten zur Luftprobenahme ausgestattet sind. Sie befinden sich in 8 der 10 Kiewer Stadtbezirke. Lediglich in den Bezirken Darnytskyi und Svyatoshynskyi gibt es keine Messstationen.
Neben Kiew dient das Zentrale Geophysikalische Observatorium Borys Sreznevsky auch der Region Kiew mit Laborkontrollmessungen. So gibt es beispielsweise Standorte in Bila Zerkwa, Browari, Ukrainka und Obuchiw. Da Schytomyr und Tschernihiw über keine eigenen chemischen Labore verfügen, analysiert das Observatorium auch Proben für diese Städte.
„Einmal wöchentlich werden an den Standorten Proben entnommen und an uns geschickt. Wir analysieren diese, und am Monatsende werden alle Daten zusammengetragen und an unsere Informationsabteilung weitergeleitet. Diese stellt den Standorten dann Zertifikate zur Luftverschmutzung in ihren Städten aus. Auf Grundlage all dieser Daten wird anschließend ein halbjährliches Zertifikat über den Zustand der Luft sowie ein Jahrbuch für die gesamte Ukraine erstellt“, erklärte Nina Rotach, Leiterin des Labors zur Beobachtung der Luftverschmutzung.
Wie das Central Geophysical Observatory die Luft untersucht
Die Probenahme erfolgt viermal täglich gemäß den geltenden staatlichen Normen und Richtlinien. Im Vergleich zum Überwachungssystem der Kiewer Stadtverwaltung dauert die Luftqualitätsprüfung hier etwas länger. Zunächst werden die Proben in Glas-Richter-Absorber oder Sorptionsröhrchen mit einem Sorptionsmittel gefüllt. Anschließend entnehmen Labortechniker die Proben und bringen sie ins Labor. Dort werden die Luftproben gemäß den Vorgaben des „Handbuchs zur Luftreinhaltung“ von 1991 analysiert.
Jährlich werden bis zu 80.000 bis 90.000 Proben an 16 Messstationen entnommen und im Labor zur Überwachung der Luftverschmutzung analysiert.
Zur Probenanalyse verwendet das Labor photokolorimetrische, atomabsorptionsspektrometrische, spektrophotometrische und gaschromatographische Methoden sowie traditionelle physikalisch-chemische Analysemethoden.
Die im Observatorium verwendeten Geräte werden jährlich technischen Prüfungen unterzogen, ebenso wie das Überwachungssystem der Kiewer Stadtverwaltung, einschließlich der bereits erwähnten Kalibrierung und Überprüfung der Instrumente. Auch das Labor zur Überwachung der Luftverschmutzung erhielt in diesem Jahr die Zertifizierung des staatlichen Unternehmens „Ukrmetrteststandart“.
Die Sternwarte veröffentlicht ihre Forschungsergebnisse auf der Website in Form von Tagestabellen mit aufgezeichneten Indikatoren und in Form von zusammengefassten Informationen mit Indikatoren für den Monat.
Alternative Überwachungssysteme und wie Kiew zum Weltmarktführer in Sachen Luftverschmutzung wurde
Laut dem allgemeinen Luftverschmutzungsindex steht die Hauptstadt regelmäßig auf der Liste der Städte mit hoher Luftverschmutzung.
Zu den internationalen Organisationen, die gegen Luftverschmutzung kämpfen, gehört das Schweizer Unternehmen IQAir, das den weltweiten Index für Luftqualität erstellt. Laut IQAir zählte Kiew 2022 zu den am stärksten verschmutzten Städten der Welt. Zu dieser Zeit arbeitete die Abteilung für Umweltschutz und Klimaanpassung aktiv an ihrem Luftqualitätsüberwachungssystem. Dabei stellte sich heraus, dass die Daten für IQAir von acht anonymen Nutzern in Kiew stammten. Wie die Kiewer Stadtverwaltung erklärte, handelte es sich um Privatpersonen, die Sensoren beispielsweise in ihren Gärten installiert hatten. Das Problem, so Vozny, war, dass diese Sensoren die Verschmutzung nur anhand eines einzigen Indikators – PM2,5 (gewichtete Feinstaubpartikel) – maßen und nicht immer genaue Daten lieferten.
„Aufgrund dieser Daten wurde Kiew in die Rangliste der am stärksten verschmutzten Städte aufgenommen. Wir begannen daraufhin, das städtische Messsystem weiterzuentwickeln und verfügten nun über zuverlässigere Informationen zur Luftqualität. Wir kontaktierten IQair und stellten die entsprechende Software bereit, damit diese die Daten des städtischen Überwachungssystems nutzen konnte. Denn es war von größter Wichtigkeit, dass sie mit verlässlichen Daten arbeiten, die durch unsere Standards und Gesetze vorgeschrieben sind. Darüber hinaus investieren wir in präzisere Geräte“, erklärte Oleksandr Vozny.
Seitdem hat sich Kiew laut Aussage des Abteilungsleiters in der Rangliste der saubersten Hauptstädte der Welt verbessert. So belegte Kiew beispielsweise im Jahr 2023 den 22. Platz im Ranking der Städte mit der saubersten Luft.
Jeder kann Daten des Überwachungssystems nicht nur über „Kyiv Digital“ oder das bereits erwähnte „IQAir“, sondern auch über die Plattform Saveecobot abrufen. Dort ist außerdem ersichtlich, dass auch private Initiativen die Luftqualität überwachen, und die Nationale Taras-Schewtschenko-Universität Kiew hat ebenfalls einen eigenen Beitrag dazu veröffentlicht.
Die Daten werden außerdem vom Projektportal „World Air Quality Index“ veröffentlicht. Die interaktive Karte des Projekts zeigt Daten zahlreicher Sensoren an. Allerdings konnten wir keine Daten des von der Kiewer Stadtverwaltung installierten Überwachungssystems finden. Stattdessen werden Sensoren angezeigt, die im Rahmen privater oder öffentlicher Initiativen installiert wurden (ob deren Daten vertrauenswürdig sind, ist fraglich), von denen einige seit Langem außer Betrieb sind. Eine weitere Informationsquelle ist die interaktive Karte von Sensor.Community, einem globalen Sensornetzwerk, das offene Umweltdaten bereitstellt. In der Hauptstadt gibt es jedoch nur wenige dieser Sensoren.
Welche Stoffe werden in der Luft überwacht und wie gefährlich sind sie?
Zu den wichtigsten Stoffen, die vom Überwachungssystem des Ministeriums für Umweltschutz und Klimaanpassung gemessen werden, gehören: Schwefeldioxid, Stickoxide, Kohlenoxide, Ozon, Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Formaldehyd und Benzol.
Auch Feinstaub wird gemessen – dabei handelt es sich um Feinstaub, der bei industriellen Produktionsprozessen, Bränden und der Verbrennung von Abfällen entsteht. Das Luftqualitätsüberwachungssystem der KCSA erfasst den Zustand der Luft anhand des Gesamtluftqualitätsindex CAQI. Dieser Index wird anhand von Indikatoren für verschiedene Schadstoffe gemessen, deren Konzentration in hohen Dosen die menschliche Gesundheit schädigt. Dem numerischen Indikator CAQI wird dann ein Wert zugeordnet, der das potenzielle Gesundheitsrisiko widerspiegelt. Die KCSA verwendet eine fünfstufige Skala, auf der der CAQI-Indikator zwischen 0 und über 100 liegt.
Alle oben genannten Substanzen werden auch an den Stationen des Zentralen Geophysikalischen Observatoriums Borys Sreznevsky beprobt und analysiert. Darüber hinaus misst das Labor auch Schwebstoffe, lösliche Sulfate, Stickstoffdioxid, Phenol, Chlorwasserstoff und Fluorid sowie Schwermetalle.
Die Hauptschadstoffe in der Luft der Hauptstadt sind Formaldehyd und Stickstoffdioxid. Die durchschnittlichen Jahreskonzentrationen dieser Substanzen überschreiten den durchschnittlichen Tagesgrenzwert um das Zwei- bis Dreifache. Insbesondere in den warmen Monaten können die durchschnittlichen Monatskonzentrationen dieser Schadstoffe die hygienischen Grenzwerte sogar um das Fünf- bis Sechsfache überschreiten. Formaldehyd ist ein farbloses Gas, das bei der unvollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe oder Abfälle entsteht. Längeres Einatmen der Dämpfe dieser Substanz kann nicht nur allgemeine Schwäche und allergische Reaktionen hervorrufen, sondern auch weitaus schwerwiegendere Gesundheitsprobleme bis hin zur Entwicklung von Krebserkrankungen. Eine schwere Formaldehydvergiftung kann sogar Veränderungen auf genetischer Ebene verursachen.
Stickstoffdioxid ist ebenfalls ein farbloses Gas, das durch Autoabgase in die Luft gelangt. Autoabgase sind die Hauptquelle der Luftverschmutzung in der Stadt. Sie machen 80 % aller Emissionen in die Atmosphäre aus.
Zudem weist die Luft in einigen Stadtteilen erhöhte Konzentrationen an Schwebstoffen, Kohlenmonoxid, Phenol und Stickoxiden auf. Insbesondere diese Substanzen haben negative Auswirkungen auf die Atemwege und das Nervensystem.
