Black Carbon Emissionen / von Nicola Toenges-Schuller, Christiane Schneider (AVISO GmbH, Aachen), Till Zimmermann, Christian Tebert (Ökopol, Hamburg) ; im Auftrag des Umweltbundesamtes ; Durchführung der Studie: Ökopol Institut für Ökologie und Politik GmbH ; Redaktion: Fachgebiet V 1.6 Emissionssituation Robert Kludt

Abstract

Ziel des Projektes "wissenschaftlich-methodische Grundlagen der Inventarverbesserung 2016/2017" ist eine Verbesserung der deutschen Emissionsinventare, dieser Teilbericht enthält die Erarbeitung von Grundlagen zur Berechnung von Black Carbon Emissionen. Kohlenstoffhaltige Partikel in der Atmosphäre bestehen nicht ausschließlich aus Kohlenstoff, ihre Zusammensetzung und Struktur hängt von ihrer Entstehung und ihrem Alterungsverlauf ab. Sie zeichnen sich durch bestimmte Eigenschaften (z. B. Schwärze oder chemische Stabilität) aus, je nach betrachteter Eigenschaft ergeben sich daraus Definitionen (Black Carbon, Elemental Carbon etc.) und Messmethoden. Nach einer Zusammenfassung gängiger Definitionen und Messmethoden wird ein Überblick gegeben über den aktuellen Stand der Emissionsberichtserstattung für Black Carbon von Deutschland und weiteren Ländern sowie über die Behandlung von Black Carbon in gängigen Emissionsdatenbanken und Chemie-Transport-Modellen. Messungen von Black Carbon und Messungen von Elemental Carbon sind nicht direkt vergleichbar, korrelieren auch untereinander nicht immer gut. Weil jedoch vielfach nur entweder Black Carbon oder nur Elemental Carbon Messungen vorliegen, werden sie häufig gleichgesetzt. Für die Cluster "Holzverbrennung in Kleinfeuerungsanlagen", "Energie und Industrie", "Straßenverkehr" und "Sonstiger Verkehr", die insgesamt über 90% zu den Black Carbon Emissionen in Deutschland beitragen, wurden detailliertere Literaturrecherchen durchgeführt. Als Ergebnis wurden für diese Cluster die Bandbreiten der gefundenen Black Carbon Emissionsfaktoren (wo vorhanden) oder Black Carbon Anteilswerte an Feinstaub vergleichend gegenübergestellt.

The aim of the project "Scientific-Methodological Foundations of Inventory Improvement 2016/2017" is to improve German emissions inventories. This sub-report contains the formulation of basics for calculating black carbon emissions. Carbon-containing particles in the atmosphere do not entirely consist of carbon, their composition and structure depend on their formation and ageing. They are characterized by certain properties (e.g. blackness or chemical stability), depending on the property under consideration, this results in definitions (black carbon, elemental carbon, etc.) and measurement methods. After a summary of common definitions and measurement methods, an overview is given on the current status of emissions reporting for black carbon from Germany and other countries, as well as about handling black carbon in common emission databases and chemical transport models. Measurements of black carbon and measurements of elemental carbon are not directly comparable and do not always correlate well with one another. However, because often only either black carbon or elemental carbon measurements are available, they are often used interchangeably. For the clusters "wood burning in small combustion plants", "energy and industry", "road traffic" and "other traffic", which together contribute over 90% to black carbon emissions in Germany, a more detailed literature survey was carried out. As a result, the bandwidths of black carbon emission factors (if found) or black carbon fractions of particulate matter were compared for these clusters.