1. Me­teo­ro­lo­gi­sche Si­tua­ti­on

Die Hoch­druck­ge­bie­te „Hel­traut“ und „In­ge­borg“ be­stimm­ten seit An­fang März das Wet­ter­ge­sche­hen in Deutsch­land. Pünkt­lich zum me­teo­ro­lo­gi­schen Früh­lings­an­fang stell­te sich über Mit­tel­eu­ro­pa eine blo­ckie­ren­de Hoch­druck­wet­ter­la­ge ein. Eine sol­che führ­te be­reits im Fe­bru­ar 2025 zu einer mehr­tä­gi­gen Fein­stau­b­epi­so­de in Deutsch­land. Das sta­tio­nä­re Hoch lenkt dabei Tief­aus­läu­fer mit dich­ten Wol­ken­bän­dern und Regen über Nord­eu­ro­pa ab, wie in Ab­bil­dung 1 für den 9. März 2025 ge­zeigt ist. In der Folge stell­te sich auch in Deutsch­land son­ni­ges und mil­des Früh­lings­wet­ter ein. Da sol­che Hoch­druck­wet­ter­la­gen ty­pi­scher­wei­se mit aus­blei­ben­dem Nie­der­schlag und ge­rin­gen Wind­ge­schwin­dig­kei­ten ein­her­ge­hen, ist ein wirk­sa­mer Luft­aus­tausch so­wohl ho­ri­zon­tal als auch ver­ti­kal na­he­zu un­ter­bun­den. In der Folge rei­chern sich die Luft­schad­stof­fe, oft über meh­re­re Tage, in den un­te­ren Luft­schich­ten nahe der Emis­si­ons­quel­len an. Vor allem in städ­ti­schen und in­dus­tri­el­len Um­ge­bun­gen ist wäh­rend sol­cher Wet­ter­la­gen mit einer er­höh­ten Be­las­tungs­si­tua­ti­on zu rech­nen.

Da im Mess­netz des Luft­hy­gie­ni­schen Über­wa­chungs­sys­tems Sachsen-​Anhalt (LÜSA) auch me­teo­ro­lo­gi­sche Daten er­ho­ben wer­den, konn­ten die aus­tausch­ar­men Wet­ter­be­din­gun­gen über meh­re­re Tage an­hand ei­ge­ner Mes­sun­gen nach­voll­zo­gen wer­den.

Ab­bil­dung 2 zeigt die Aus­wer­tung der Tem­pe­ra­tur­mes­sun­gen am Funk­turm Mag­de­burg im Zeit­raum vom 3. bis 12. März 2025. Bei­spiel­haft sind die Werte der Mess­hö­hen in zwei Me­tern und in 140 Me­tern dar­ge­stellt. Die grau schraf­fier­ten Flä­chen zwi­schen den bei­den Kur­ven mar­kie­ren eine In­ver­si­ons­si­tua­ti­on. Dabei küh­len der Erd­bo­den und die bo­den­na­hen Luft­schich­ten in kla­ren Näch­ten durch lang­wel­li­ge Aus­strah­lung stark aus. Die Luft­tem­pe­ra­tur in hö­he­ren Schich­ten ist da­ge­gen nicht mehr vom Erd­bo­den be­ein­flusst und weist eine hö­he­re Tem­pe­ra­tur auf. Der ver­ti­ka­le Luft­mas­sen­aus­tausch ist durch eine In­ver­si­on un­ter­bun­den. Daher be­güns­tigt das Auf­tre­ten von In­ver­sio­nen die An­rei­che­rung von Luft­schad­stof­fen zu­sätz­lich. Es ist fest­zu­stel­len, dass sich im un­ter­such­ten Zeit­raum in jeder Nacht bis ein­schließ­lich 11. März 2025 eine Bo­den­in­ver­si­on aus­bil­den konn­te. Im Ver­lau­fe der ers­ten März­wo­che nimmt die Tem­pe­ra­tur­dif­fe­renz zwi­schen den bei­den Mess­hö­hen immer mehr zu, bis sie in den Näch­ten vom 6. bis 8. März 2025 über 15 Kel­vin be­trägt. Daher konn­te sich die Bo­den­in­ver­si­on an die­sen Tagen trotz er­heb­li­cher so­la­rer Ein­strah­lung bis in die spä­ten Vor­mit­tags­stun­den hal­ten und den Luft­mas­sen­aus­tausch mit hö­he­ren Luft­schich­ten un­ter­bin­den. Es ist eben­so zu er­ken­nen, dass sich die In­ver­si­on nur für we­ni­ge Stun­den am Tag auf­löst und sich be­reits in den frü­hen Abend­stun­den eine neue In­ver­si­on aus­bil­det. Das Auf­tre­ten von Bo­den­in­ver­sio­nen war also ein ent­schei­den­der,  me­teo­ro­lo­gi­scher Fak­tor für den ein­ge­schränk­ten Luft­mas­sen­aus­tausch. Hinzu kamen  aus­blei­ben­der Nie­der­schlag und ge­rin­ge Wind­ge­schwin­dig­kei­ten. In Ab­bil­dung 3 sind die auf­ge­zeich­ne­ten Wind­ge­schwin­dig­kei­ten am Funk­turm Mag­de­burg in 140 Me­tern und an der Luft­mess­sta­ti­on Burg in 10 Me­tern Höhe dar­ge­stellt. Ab dem 3. März liegt die mitt­le­re Wind­ge­schwin­dig­keit am Funk­turm unter 5 m/s, in Burg sogar nur um 1 m/s. Zwi­schen dem 8. und 10. März 2025 glei­chen sich die Mess­ergeb­nis­se trotz gro­ßer Mess­hö­hen­dif­fe­renz sogar zeit­wei­se an. Das Mi­ni­mum der Wind­ge­schwin­dig­keit wird in der Nacht vom 9. auf den 10. März 2025 er­reicht.

Der Wind dreh­te dabei lang­sam und kon­ti­nu­ier­lich von west­li­chen Rich­tun­gen am 3. März auf süd­li­che Rich­tun­gen am 7. März und wei­ter auf öst­li­che Rich­tun­gen am 8. März (siehe auch Ab­bil­dung 4). Mit zu­neh­men­dem Tief­druck­ein­fluss am 10. März dreht der Wind dann sprung­haft auf nord­west­li­che Rich­tun­gen. Die auf­ge­zeich­ne­te öst­li­che An­strö­mung am 8. und 9. März lässt ver­mu­ten, dass die her­an­trans­por­tie­ren Luft­mas­sen aus Tsche­chi­en und Polen be­reits eine er­höh­te Schad­stoff­kon­zen­tra­ti­on auf­wie­sen und damit zu­sätz­lich zur aus­tausch­ar­men Wet­ter­la­ge zu den im 2. Ab­schnitt auf­ge­zeig­ten Be­las­tungs­spit­zen führ­ten. Eine er­heb­li­che Bes­se­rung stell­te sich erst mit Än­de­rung der Groß­wet­ter­la­ge am 11. März ein.
Der Ein­trag von Sa­ha­rastaub hatte auf die un­ter­such­te Fein­stau­b­epi­so­de kei­nen nen­nens­wer­ten Ein­fluss. Zwar konn­te die­ser in Mo­del­lie­run­gen des Co­per­ni­cus At­mo­sphe­ric Mo­ni­to­ring Ser­vice (CAMS) in drei und fünf Ki­lo­me­ter Höhe nach­ver­folgt wer­den. Laut Deut­schem Wet­ter­dienst war der Ein­fluss am Boden al­ler­dings ver­nach­läs­sig­bar (DWD).

2. Be­las­tungs­si­tua­ti­on

Nach Hoch­druck­ein­fluss und dem Durch­zug eines Fron­ten­sys­tems in den ers­ten Tagen des Mo­nats März 2025 be­weg­ten sich die Kon­zen­tra­tio­nen in der Fein­staub­frak­ti­on PM₁₀ unter 20 µg/m³ im Ta­ges­mit­tel an den städ­ti­schen Hin­ter­grund­sta­tio­nen des LÜSA. Nach Ein­stel­lung der in Ab­schnitt 1 be­schrie­be­nen blo­ckie­ren­den Hoch­druck­wet­ter­la­ge kam es ab dem 7. März zu Grenz­wert­über­schrei­tun­gen des PM₁₀-​Tagesgrenzwerts in Höhe von 50 µg/m³ an den Luft­mess­sta­tio­nen des Lan­des Sachsen-​Anhalt.

Ta­bel­le 1: An­zahl der Über­schrei­tun­gen des Ta­ges­grenz­werts für PM₁₀ in Höhe von 50 µg/m³ je Sta­ti­ons­klas­se im LÜSA im Zeit­raum von 6. bis 12. März 2025. Die Zahl in Klam­mern gibt an, wie viele PM₁₀-​Messstationen des LÜSA die­ser Klas­se zu­ge­ord­net sind.

Ta­bel­le 1 zeigt die An­zahl der Tage mit Über­schrei­tung des Ta­ges­grenz­werts für PM₁₀ in Höhe von 50 µg/m³. Dabei sind die zu­grun­de lie­gen­den PM₁₀-​Messungen an den Sta­tio­nen je nach Um­ge­bung grup­piert in die Stand­ort­klas­sen Ver­kehrs­schwer­punkt, städ­ti­scher Hin­ter­grund, In­dus­trie­stand­ort und länd­li­cher Hin­ter­grund. Es ist zu er­ken­nen, dass es in allen Sta­ti­ons­klas­sen zu Über­schrei­tun­gen kam, wobei die An­zahl der Über­schrei­tun­gen er­war­tungs­ge­mäß an den Ver­kehrs­schwer­punk­ten so­wohl an­tei­lig an der Ge­samt­zahl der Sta­tio­nen als auch im Ab­so­lut­wert höher lag als im länd­li­chen Hin­ter­grund. Am 9. März 2025 wur­den erst­ma­lig an allen Ver­kehrs­mess­sta­tio­nen im Land Grenz­wert­über­schrei­tun­gen ver­zeich­net. Am 10. März 2025, dem Hö­he­punkt der un­ter­such­ten Fein­stau­b­epi­so­de, kam es an allen acht Ver­kehrs­sta­tio­nen und an sie­ben Sta­tio­nen des städ­ti­schen Hin­ter­grunds zu Über­schrei­tun­gen. Ins­ge­samt kam es wäh­rend die­ser Epi­so­de zu 64 Über­schrei­tun­gen des Ta­ges­grenz­werts in Sachsen-​Anhalt. Die Sta­tio­nen Un­ter­harz/Fried­richs­brunn im länd­li­chen Hin­ter­grund und Wer­ni­ge­ro­de/Bahn­hof im städ­ti­schen Hin­ter­grund ver­zeich­ne­ten wäh­rend der Fein­stau­b­epi­so­de keine Grenz­wert­über­schrei­tung. Ur­säch­lich hier­für ist ver­mut­lich die in Ab­schnitt 1 er­wähn­te Ost­an­strö­mung. Die Mess­sta­tio­nen lie­gen somit ge­schützt im Lee des Har­zes und un­ter­la­gen damit nicht dem Fern­trans­port von Fein­staub.

In Ab­bil­dung 5 ist die PM₁₀-​Belastung im Land Sachsen-​Anhalt im zeit­li­chen Ver­lauf dar­ge­stellt. Zur räum­li­chen In­ter­po­la­ti­on der punk­tu­el­len Fein­staub­mes­sun­gen wurde die Soft­ware FLA­DIS ge­nutzt. Die­ses Pro­gramm nutzt als Basis die Oro­gra­phie, Mess­da­ten der Kon­zen­tra­ti­on einer Schad­stoff­kom­po­nen­te, in die­sem Fall PM₁₀, sowie der Wind­ge­schwin­dig­keit bzw. Wind­rich­tung und be­rech­net dar­aus die Schad­stoff­ver­tei­lung im ge­sam­ten Bun­des­land. Wäh­rend die Be­las­tung am 6. März noch ein ver­gleichs­wei­se nied­ri­ges Ni­veau auf­wies und vor allem durch lo­ka­le Emis­sio­nen ge­prägt war, ist ab dem 7. und 8. März ein kon­ti­nu­ier­li­cher An­stieg der PM₁₀-​Konzentration zu be­ob­ach­ten. Am 10. und 11. März war Sachsen-​Anhalt na­he­zu flä­chen­de­ckend von sehr hohen Feinstaub-​Konzentrationen be­trof­fen. Le­dig­lich die Harz­re­gi­on weist, wie be­reits er­läu­tert, Be­las­tungs­wer­te un­ter­halb von 50 µg/m³ auf.

In den Kar­ten vom 6., 7. und 8. März sticht die Re­gi­on um Bern­burg aber­mals deut­lich her­aus. Dies war auch bei der Fein­stau­b­epi­so­de im Fe­bru­ar 2025 auf­fäl­lig. Die Mess­sta­ti­on im städ­ti­schen Hin­ter­grund, die in ihrem nä­he­ren Sta­ti­ons­um­feld al­ler­dings von einer Bus­hal­te­stel­le, einer Tank­stel­le und einer Haupt­ver­kehrs­stra­ße um­ge­ben ist, wies auch wäh­rend die­ser un­ter­such­ten Epi­so­de die höchs­te Fein­staub­be­las­tung im städ­ti­schen Hin­ter­grund auf und lag in der mitt­le­ren Be­las­tung über Ver­kehrs­mess­sta­tio­nen wie Halle/Rie­beck­platz oder Mag­de­burg/Guericke-​Straße. Ur­säch­lich hier­für ist ver­mut­lich die Lage der Stadt im Saa­le­tal, wel­che einen Aus­tausch der Luft­mas­sen zu­sätz­lich er­schwert.

Ab­bil­dung 6 zeigt die Ta­ges­mit­tel­wer­te aus­ge­such­ter Mess­sta­tio­nen, eben­falls un­ter­teilt in die be­reits er­läu­ter­ten Stand­ort­klas­sen, für den Zeit­raum vom 6. bis 12. März 2025. Zu­sätz­lich dar­ge­stellt ist der PM₁₀-​Tagesgrenzwert in Höhe von 50 µg/m³, der nur an 35 Tagen im Jahr je Sta­ti­on über­schrit­ten wer­den darf. Un­ab­hän­gig von der Sta­ti­ons­klas­se ist zu er­ken­nen, dass ab dem 6. März der Ta­ges­mit­tel­wert der Sta­tio­nen ste­tig zu­nimmt und, je nach Lage der Sta­ti­on, am 10. oder 11. März 2025 sei­nen Höchst­wert fin­det. Am 10. März wird der Ta­ges­grenz­wert sogar an den Sta­tio­nen Zar­tau (nicht ge­zeigt), Gol­de­ne Aue (Roßla) und Do­mä­ne Bobbe im länd­li­chen Hin­ter­grund über­schrit­ten. Die Sta­tio­nen Halle/Pa­ra­cel­sus­stra­ße und Wit­ten­berg/Des­sau­er Stra­ße wei­sen mit 90 bzw. 89 µg/m³ zeit­ver­setzt am 10. bzw. 11. März die höchs­ten Ta­ges­mit­tel­wer­te im Kol­lek­tiv aller Sta­tio­nen an Ver­kehrs­schwer­punk­ten mit PM₁₀-​Messung auf. An der Pa­ra­cel­sus­stra­ße wur­den wäh­rend der ge­sam­ten Epi­so­de im Mit­tel die höchs­ten Fein­staub­wer­te ge­mes­sen. Es kam dort an fünf auf­ein­an­der fol­gen­den Tagen zu einer Über­schrei­tung des PM₁₀-​Tagesgrenzwerts. Hin­ge­gen wei­sen die bei­den In­dus­trie­stand­or­te eine ähn­li­che Be­las­tung auf, wie sie auch im städ­ti­schen Hin­ter­grund auf­ge­tre­ten ist. Wäh­rend in Bitterfeld-​Wolfen drei Über­schrei­tungs­ta­ge ge­mes­sen wur­den, waren es in Leuna sogar vier.

Am 10. März 2025 gerät Deutsch­land zu­neh­mend in den Ein­fluss eines Tief­druck­ge­biets west­lich von Spa­ni­en. Kalte und feuch­te Luft er­reicht nach zwei Tagen auch Sachsen-​Anhalt. Der Wind frischt lang­sam auf und dreht auf nord­west­li­che Rich­tun­gen. So fin­den die blo­ckie­ren­de Hoch­druck­la­ge und damit die schlech­ten Aus­tausch­be­din­gun­gen ein Ende. Al­ler­dings dau­ert es noch bis 12. März 2025, bis die er­höh­te Fein­staub­be­las­tung ab­ge­baut und der Ta­ges­grenz­wert für PM₁₀ im Land Sachsen-​Anhalt wie­der si­cher ein­ge­hal­ten wird.

3. Ein­ord­nung der Fein­stau­b­epi­so­de

Nicht nur in Sachsen-​Anhalt hatte die blo­ckie­ren­de Hoch­druck­wet­ter­la­ge einen Ein­fluss auf die Fein­staub­be­las­tung, son­dern im ge­sam­ten Nor­den Deutsch­lands. Ta­bel­le 2 zeigt die An­zahl der Über­schrei­tun­gen des Ta­ges­grenz­werts für PM₁₀ im Land Sachsen-​Anhalt und in Deutsch­land im Zeit­raum von 6. bis 12. März 2025. Zudem sind die Ma­xi­mal­wer­te der PM₁₀-​Konzentration im Ta­ges­mit­tel an­ge­ge­ben. Es ist zu er­ken­nen, dass die An­zahl der Über­schrei­tungs­ta­ge in Sachsen-​Anhalt im Ver­gleich zu den ge­samt­deut­schen Wer­ten bis zum 12. März 2025 nicht auf­fäl­lig hoch ist. Die Höhe der Fein­staub­be­las­tung ist al­ler­dings be­mer­kens­wert, denn am 10. und 11. März wur­den in Sachsen-​Anhalt die deutsch­land­wei­ten Ma­xi­mal­wer­te ge­mes­sen (90 µg/m³ in Halle/Pa­ra­cel­sus­stra­ße und 89 µg/m³ in Wit­ten­berg/ Des­sau­er Stra­ße).

Ta­bel­le 2:               An­zahl der Über­schrei­tun­gen (ÜS) des Ta­ges­grenz­werts für PM₁₀ in Höhe von
50 µg/m³ im Land Sachsen-​Anhalt und in Deutsch­land im Zeit­raum von 6. bis 12. März 2025. Zudem sind die Ma­xi­mal­wer­te der PM₁₀-​Konzentration im Ta­ges­mit­tel an­ge­ge­ben.

Auch ein Blick in die Ab­bil­dung 7, wel­che die Fein­staub­be­las­tungs­kar­ten des UBA für den Zeit­raum vom 6. bis 12. März 2025 zeigt, be­weist, dass die in Sachsen-​Anhalt ge­mes­se­ne Fein­staub­be­las­tung ins ge­samt­deut­sche Bild passt. Wäh­rend bis 9. März nur lokal er­höh­te Fein­staub­kon­zen­tra­tio­nen ge­mes­sen wer­den, kommt es ab 10. März flä­chen­de­ckend zu Über­schrei­tun­gen. Ab dem 10.03.2025 zeigt sich auch eine Zwei­tei­lung Deutsch­lands. Ein Tief west­lich von Spa­ni­en zog lang­sam nord­ost­wärts und lenk­te feuch­te Mee­res­luft in die Süd­west­hälf­te Deutsch­lands. Der Nord­os­ten lag hin­ge­gen noch im Ein­fluss­be­reich des Hochs über Süd­ost­eu­ro­pa in käl­te­rer Fest­lands­luft. Wäh­rend sich durch den Wet­ter­wech­sel im Süden Deutsch­lands die Aus­tausch­be­din­gun­gen ver­bes­ser­ten, zeig­te die Nord­hälf­te Deutsch­lands am 10. und 11. März noch ein­mal eine stark er­höh­te Fein­staub­be­las­tung. Im Bun­des­ge­biet tra­ten die meis­ten Über­schrei­tun­gen eben­so wie in Sachsen-​Anhalt am
10. März auf. Am 12. März kam es auch in der Nord­hälf­te Deutsch­lands zu einem Wet­ter­um­schwung, so­dass im ge­sam­ten Bun­des­ge­biet keine Über­schrei­tung mehr fest­ge­stellt wer­den konn­te.  

In Ab­bil­dung 8 ist bei­spiel­haft die Fein­staub­be­las­tung am 08.03.2025 in Deutsch­land und sei­nen Nach­bar­län­dern auf­ge­zeigt. Die Mess­da­ten stam­men von den eu­ro­päi­schen Mess­sta­tio­nen und wer­den durch die Eu­ro­päi­sche Um­welt­agen­tur (EEA) ge­sam­melt und ver­öf­fent­licht. Es ist klar zu er­ken­nen, dass die blo­ckie­ren­de Hoch­druck­wet­ter­la­ge auch in den ost- und süd­ost­eu­ro­päi­schen Mit­glieds­staa­ten zu einer er­höh­ten Fein­staub­be­las­tung führ­te. In Polen lagen die Ta­ges­mit­tel­wer­te in der PM₁₀-​Fraktion an städ­ti­schen Hin­ter­grund­sta­tio­nen an die­sem Tag zum Teil über 100 µg/m³. Die in Ab­schnitt 1 her­aus­ge­ar­bei­te­te schwa­che Ost­strö­mung am 8. und 9. März ver­la­ger­te die be­reits mit Fein­staub vor­be­las­te­te Luft lang­sam nach Deutsch­land, wo lo­ka­le Emis­sio­nen zu einer wei­te­ren Er­hö­hung der Fein­staub­be­las­tung führ­ten.

In Sachsen-​Anhalt sind solch lang an­hal­ten­de Fein­stau­b­epi­so­den in den letz­ten zwei Jahr­zehn­ten immer sel­te­ner auf­ge­tre­ten. Die letz­te Epi­so­de mit fünf oder mehr auf­ein­an­der­fol­gen­den Tagen, an denen im Land Sachsen-​Anhalt Über­schrei­tun­gen des PM₁₀-​Tagesgrenzwerts auf­ge­zeich­net wor­den, da­tiert nach Fe­bru­ar 2025 auf Fe­bru­ar 2017. Da­mals wur­den am Tag des Hö­he­punkts der Epi­so­de (13.02.2017) 22 Über­schrei­tun­gen des PM₁₀-​Tagesgrenzwerts in Höhe von 50 µg/m³ fest­ge­stellt. Dies be­deu­te­te eine Über­schrei­tung an allen mit PM₁₀-​Automaten aus­ge­rüs­te­ten Sta­tio­nen des LÜSA. Im Er­geb­nis führ­te die ak­tu­el­le Fein­stau­b­epi­so­de daher zu einem er­höh­ten Me­di­en­in­ter­es­se.