image
30.06.2019
I
WISSENSCHAFTLICHER
ABSCHLUSSBERICHT
OBJEKTIVIERUNG
DER
GERUCHSBESCHWERDEN
IM
ERZGEBIRGSKREIS UND BEZIRK ÚSTÍ
EIN BEITRAG ZUR
URSACHENANALYSE
UND
UNTERSUCHUNG
DER
GESUNDHEITLICHEN FOLGEN
Förderprogramm:
Kooperationsprogramm zur Förderung der grenzübergreifenden Zu-
sammenarbeit zwischen dem Freistaat Sachsen und der Tschechi-
schen Republik 2014-2020
Projektnummer / Antragsnummer: 100274582
Projektlaufzeit: 01.04.2016
30.06.2019
Projektpartner:
Technische Universität Dresden (Leadpartner), Forschungsverbund Public Health Sachsen
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V., Leipzig
Český hydrometeorologický ústav, Praha, pobočka Ústí nad Labem
Zdravotní ústav se sídlem, Ústí n.L.
Krajský úřad, Ústí nad Labem
Sächsisches Staatsministerium für Soziales und Verbraucherschutz

30.06.2019
II
AUTOREN
Technische Universität Dresden
Luise Heinrich, Jasmin Kadel, Martin Otto,
Dr. Anja Zscheppang
Sächsisches Landesamt für Um-
welt, Landwirtschaft und Geologie
Dr. Gunter Löschau, Anja Mannewitz,
Martina Straková,
Leibniz-Institut für Troposphären-
forschung e.V.
Maik Merkel, Prof. Dr. Alfred Wiedensohler
Český
hydrometeorologický ústav
Praha
– pobočka Ústí nad Labem
Helena Plachá, Miroslav Bitter
Zdravotní ústav se sídlem v Ústí
nad Labem
Dr.
Ivan Beneš, Jan Leníček, Jana
Moravcová, Dr.
Eva Rychlíková, Jiří
Skorkovský, David Šubrt
Sächsisches Staatsministerium für
Soziales und Verbraucherschutz
Dr. Susanne Bastian

30.06.2019
III
INHALTSVERZEICHNIS
Inhaltsverzeichnis ......................................................................................................................... III
Abkürzungsverzeichnis ................................................................................................................ VI
Abkürzungen ............................................................................................................................. VI
1
Einleitung ................................................................................................................................. 1
2
Forschungsstand .................................................................................................................... 4
Geruchsereignisse im sächsisch-tschechischen Grenzgebiet.................................. 4
Studien zur Geruchsbelastung und den gesundheitlichen Folgen im sächsisch-
tschechischen Grenzgebiet ...................................................................................................... 8
Teilprojekte und Forschungsfragen ............................................................................. 9
3
Beschreibung des Untersuchungsgebietes ...................................................................... 11
Sachsen .......................................................................................................................... 11
Tschechische Republik ................................................................................................. 12
Mögliche Quellen im Untersuchungsgebiet ............................................................. 12
4
Massnahmen und Messprogramm
Messmethodik und Durchführung ................... 14
Standortcharakterisierung der Messstationen ........................................................ 14
Sondermessstation Deutschneudorf ................................................................. 15
Luftgütemessstation Lom (CZ) ............................................................................ 16
Luftgütemessstation Schwartenberg, Annaberg-Buchholz und Ústí nad
Labem ................................................................................................................................. 18
Qualitätssicherung an den Stationen Deutschneudorf und Lom.................. 21
Teilprojekt 1: Messung der Luftschadstoffe ............................................................. 23
Zeitlicher Ablauf der Messungen ........................................................................ 23
Kontinuierliche Messungen ................................................................................. 24
Sondermessungen ................................................................................................ 27
Teilprojekt 2: Probandenprogramm zur Messung und Dokumentation von
Geruchsereignissen ................................................................................................................. 45
4.3.1
Dynamische Olfaktometrie DIN 13725 .............................................................. 45
4.3.2
Geruchsprobandenprogramm ........................................................................... 46

30.06.2019
IV
Teilprojekt 3: Einschätzung der Geruchsbelastung und Auswirkungen der
Geruchsepisoden und Luftschadstoffe ................................................................................ 48
4.4.1
Primärdatenanalysen ........................................................................................... 48
4.4.2
Sekundärdatenanalyse ........................................................................................ 56
4.4.3 Einfluss der Geruchsbelastung auf die Gesundheit von Kindergartenkindern 59
5
Geruchsmedlungen und Messergebnisse ........................................................................ 59
Geruchsereignisse und Luftschadstoffe ................................................................... 59
Signifikanten Geruchsmeldungen während der Projektlaufzeit.................... 59
Meteorologie und Standardluftschadstoffe an den sächsischen und
tschechischen Messstationen ............................................................................................ 62
UFP und PM
1
-Ruß .................................................................................................. 75
Windrichtungsabhängige Probenahme............................................................. 79
Passive Probenahmen ......................................................................................... 85
Volatile organische Verbindungen in der Luft in Lom, Deutschneudorf und
Jeřabina
................................................................................................................................. 86
PM
10
: Ökotoxikologische Tests ............................................................................ 93
Mobiles und Stationäres Ionenmobilitätsspektrometer ................................. 95
Bioaerosole .......................................................................................................... 109
Analyse der Geruchsquellen ............................................................................. 121
Teilprojekt 2: Geruchsprobandenprogramm ......................................................... 126
Freiwillige Geruchsbeobachter (Probanden) .................................................. 126
Meldebögen ......................................................................................................... 129
Geruchsmeldungen aus Sicht der Probanden ............................................... 135
Meldungen über subjektive gesundheitliche Auswirkungen ....................... 154
Meldungen der Probanden aus der Region Karlovarský kraj ...................... 164
6
Teilprojekt 2: Zusammenführung der ERgebnisse der komplexen Signalanalyse ... 170
Rückwärtstrajektorienn und Luftmassentransport ............................................... 170
Analyse der Kanisterproben ..................................................................................... 177
Auswertung von Messergebnissen in bezug auf die Gesundheit
Auswertung von
Geruchsepisoden ................................................................................................................... 187

30.06.2019
V
7
Einschätzung der Geruchsbelastung und Auswirkungen der Geruchsepisoden und
Luftschadstoffe im sächsisch-tschechischen Grenzgebiet .................................................. 188
Ergebnisse der Primärdatenanalysen ..................................................................... 188
Fokusgruppe mit Einwohnern und Fachöffentlichkeit .................................. 188
Befragungen ........................................................................................................ 190
Fokusgruppen mit Experten .............................................................................. 207
Ergebnisse der Sekundärdatenanalysen ................................................................ 209
Auswirkungen von Geruchsereignissen im Erzgebirge ................................. 209
Auswirkungen von Geruchsereignissen im Bezirk Most und Ústí nad Labem
............................................................................................................................... 215
Abwesenheit von Kindern in Kindergärten............................................................. 221
Beschreibung der beobachteten Kindergruppe ............................................ 221
Auswertung der Abwesenheit im Kindergarten wegen Erkrankungen der
Atemwege ............................................................................................................................ 222
Literaturverzeichnis ................................................................................................................... 234
Abbildungsverzeichnis .............................................................................................................. 241
Tabellenverzeichnis ................................................................................................................... 251
Anhänge ...................................................................................................................................... 253
Abbildungen............................................................................................................................ 253
Tabellen ................................................................................................................................... 276

30.06.2019
VI
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
ABKÜRZUNGEN
AGI
All glas impinger
BC
Black Carbon (Ruß)
BN
Böhmischer Nebel
BfUL
Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft
BTX
Benzol/Tuluo/Xylol
CFCl
C
2
-C
4
chlorfluorierte Verbindungen
ČHMÚ
Tschechische Hydrometeorologische Institut in Prag
ČIŽP
Tschechischen Umweltinspektion/
Česká inspekce životního
prostředí
CA
Korrespondenzanalyse
CO
2
Kohlendioxid
DMA
Differentieller Mobilitätsanalysator
DMS
Dimethylsulfid
DMSD
Dimethyldisulfid
DMSO
Dimethylsulfoxid
DND
Deutschneudorf
DNPH
Dinitrophenylhydrazin
EOS
extrahierte organische Stoffe
GC-MS
Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung
HPLC
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
HQ
Hazard Quotient
ICD
International Statistical Classification of Diseases and Related Health
Problems
IMS
Ionenmobilitätsspektrometer
IQR
Interquartilsabstand
ITE
individual threshold estimates
JEŘ
Jeřa
bina
KBE
koloniebildende Einheiten
LfULG
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
LOM
Lom bei Most
MAAP
Multi Angle Absorption Photometer

30.06.2019
VII
MALDI-TOF MS
Matrix assisted laser desorption ionization-time of flight mass
spectrometry (Matrix-Assistierte Laser-Desorption-Ionisierung mit
Flugzeitanalyse)
MCA
multikriterielle Entscheidungsaanalyse
MEM
Minimum Essential Medium
MIBK
Methyl-isobutyl-keton
MPSS
Mobility
Particle
Size
Spectrometer
(Mobilitäts-
Partikelgrößenspektrometer)
NO
2
Stickstoffdioxid
OAV
OAV (odor activity value) - chemisch nachgewiesene Geruchsintensi-
tät, die in Gruchseinheiten ou (odour) angeben wird
Geruchsaktivi-
tätswert
PBS
phosphatgepufferte Kochsalzlösung
PCA
Hauptkomponentenmethode
(Principal Component Analysis)
PM
1
Particulate Matter (Feinstaub) (Partikel mit Durchmesser < 1,0 μm)
PM
2,5
Particulate Matter (Feinstaub) (Partikel mit Durchmesser < 2,5 μm)
PM
10
Particulate Matter (Feinstaub) (Partikel mit Durchmesser < 10,0 μm)
PMF
Positive Matrix Factorization
PNC
Particle number concentration (Partikelanzahlkonzentration)
SO
2
Stickstoffdioxid
TOL
Toloyl
TROPOS
Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V
TSA
Tryptose soya agar
UFP
Ultra fine particles (Ultrafeinstaub)
VDI
Verein Deutscher Ingenieure
VOC
Volatile organic compounds (Flüchtige organische Verbindungen)
WST
Water soluble tetrazolium

1
30.06.2019
1
1 EINLEITUNG
Luftqualität und Geruchsereignisse
Seit Beginn der neunziger Jahre hat sich die Luftqualität im sächsisch-tschechischen
Grenzgebiet deutlich verbessert. Die EU-Grenzwerte für Schwefeldioxid und Benzol zum
Schutz der menschlichen Gesundheit werden an den Messstationen im Erzgebirge dank
der Stilllegung oder Modernisierung der Industrieanlagen bzw. des Neubaus technisch-
moderner Anlagen eingehalten.
Trotz allem beschweren sich Anwohner im Erzgebirge immer wieder über starke, unan-
genehme Gerüche. Diese treten an einzelnen Tagen vor allem im Winter bei Wind aus
südöstlicher Richtung häufig verbunden mit Inversionswetterlagen auf. Trotz jahrelanger
Bemühungen und verschiedener Untersuchungen konnten den Geruchsereignissen bis-
her keine Einzelquellen zugeordnet werden. Nur in Einzelfällen gab es direkte Zusammen-
hänge zwischen Havarien und Reparaturarbeiten an Industrieanlagen im Böhmischen Be-
cken und Geruchsereignissen.
Neben den Industrieanlagen im Böhmischen Becken wird als Quelle der Belastungen
auch der Hausbrand in der Region vermutet. Die Wahrnehmungen betroffener Bürger
sowie die Meldungen von Behörden haben ebenfalls gezeigt, dass es sich nicht nur um
einen, sondern um verschiedene Gerüche handelt.
Notwendigkeit der Messungen
Im Winter 2014/2015 hatte die Beschwerdeanzahl im Erzgebirgskreis erneut deutlich zu-
genommen. Das Thema war deshalb in Presse und vor Ort wieder vermehrt im Fokus. Um
die Untersuchung dieser Problematik zu erleichtern, haben die Behörden beider Länder
bereits kurze Meldewege zwischen den einzelnen Behörden eingerichtet und stehen zu-
dem in regelmäßigem Austausch. Möglichkeiten, Geruchsereignisse zu melden, bestehen
auch auf tschechischer Seite. Diese werden jedoch wenig in Anspruch genommen. Daher
stellt sich die Frage, ob im Böhmischen Becken Geruchsereignissen nicht in dem Ausmaß
wahrgenommen werden bzw. welche anderen Gründe es für die geringe Anzahl an Ge-
ruchsmeldungen gibt.
Gerüche
Gerüche werden von Menschen bereits bei sehr geringer Geruchsstoffkonzentration
wahrgenommen. Die menschliche Nase ist den Methoden der Geruchsanalytik überlegen,
was die Messung der Gerüche im Erzgebirge und Vogtland erschwert. Es musste anhand

1
30.06.2019
2
neuer und innovativer Messungen versucht werden, die Quellen, Inhaltsstoffe sowie de-
ren gesundheitsschädliches Potential zu bestimmen.
OdCom
Dies war Aufgabe des Projektes OdCom („Objektivierung der Geruchsbeschwerden im
sächsisch-tschechischen Grenzgebiet
Ein Beitrag zur Ursachenanalyse und Untersu-
chung der gesundheitlichen Folgen"), welches im Zeitraum April 2016 bis Juni 2019 das
Thema bearbeitete.
In diesem sächsisch-tschechischen grenzübergreifenden Projekt wurden die Geruchser-
eignisse objektiviert, das toxische Risiko der Geruchsstoffe, die möglichen Quellen der
Geruchsbelastung sowie die Wahrnehmung der Geruchsbelastung und die gesundheitli-
chen Risiken im grenznahen sächsisch-tschechischen Gebiet einer Analyse unterzogen.
Es wurde ein umfangreiches und innovatives Messprogramm erstellt und durchgeführt.
Dieses basierte auf den aktuellen wissenschaftlichen Kenntnissen. Das Messprogramm
bestand aus drei Teilstudien. Die Messungen wurden sowohl auf sächsischer Seite als
auch in der Tschechischen Republik durchgeführt. In das Projekt wurde die Bevölkerung
einbezogen.
Teilstudie 1: Messung von Luftschadstoffen und Geruch
Im Rahmen der Teilstudie 1 wurden Luftschadstoffe, darunter auch ultrafeine Partikel und
PM
1
-Ruß gemessen. Des Weiteren fanden stationäre und mobile Messungen mit dem Io-
nenmobilitätsspektrometer statt. An ausgewählten Tagen mit Geruchsmeldung wurde die
Schadstoffausbreitung untersucht, um auf die Quelle schließen zu können. Ökotoxikolo-
gische Tests dienten dem Vergleich der Zytotoxizität an Luftpartikel gebundener organi-
scher Verbindungen. Die Analyse von Bioaerosolen dienten dem Ausschluss, dass berich-
tete gesundheitliche Folgen beispielsweise auf Bakterien, Pilze oder Sporen zurück zu füh-
ren sind. Durch die Analyse von Carbonylverbindungen und flüchtigen organischen Ver-
bindungen wurde versucht, auf die Quelle des Geruches zu schließen.
Teilstudie 2: Probandenprogramm
Die Bevölkerung wurde im Rahmen der Teilstudie 2, dem Probandenprogramm, aktiv (ins-
besondere in den Herbst- und Wintermonaten) einbezogen. Grundlage für die Datenaus-
wertungen waren die Angaben der Proband/-Innen. Es wurden Tage mit Gerüchen und
gesundheitlichen Beschwerden in Meldebögen erfasst. Durch die Verwendung von Kanis-
tern konnte die darin enthaltene Luft auf chemische Stoffe analysiert werden.
Teilstudie 3: Epidemiologische Studie

1
30.06.2019
3
In Teilstudie 3 wurden subjektive Daten durch qualitative (Diskussionen) und quantitative
Methoden (Befragungen der Bevölkerung) erhoben, um Aussagen über die Wahrneh-
mung von Gerüchen und den empfundenen gesundheitlichen Folgen in der Bevölkerung
machen zu können. Erhebliche Beschwerden des Atemwegs- und Herzkreislaufsystems
sowie des Gastrointestinaltraktes könnten zu einer Krankenhauseinweisung und im
schlimmsten Fall zum Versterben des Patienten führen. Mittels der Daten der Kranken-
haus- und Todesursachenstatistik konnte das Risiko der Geruchs- und Luftschadstoffbe-
lastung berechnet werden.
Gliederung des Wissenschaftlichen Abschlussberichtes
Kapitel 2 beschreibt den Forschungsstand und geht dabei auf Geruchsereignisse und bis-
herige Studien kurz ein.
Kapitel 3 beinhaltet Informationen zum Untersuchungsgebiet.
Kapitel 4 gibt einen Überblick über die Messmethoden. Es beschreibt, was gemessen
wurde und wie diese Messungen durchgeführt wurden.
Kapitel 5 stellt die Ergebnisse der Teilstudien 1 und 2 dar.
Kapitel 6 fasst Messergebnisse in einer komplexen Signalanalyse zusammen.
Kapitel 7 widmet sich der Wahrnehmung der Geruchsereignisse und den subjektiven und
objektiven Folgen.
Kapitel 8 fasst die wichtigsten Ergebnisse zusammen.

2
30.06.2019
4
2 FORSCHUNGSSTAND
Das Kapitel 2 stellt die jährlich auftretenden Geruchsereignisse im sächsisch-tschechi-
schen Grenzgebiet vor und geht des Weiteren auf das Belästigungs- und krankmachende
Potential von Gerüchen allgemein ein. Für einen Überblick über den aktuellen Wissens-
stand zur Geruchsbelastung werden Ergebnisse bisheriger Studien präsentiert. Im An-
schluss wird auf die Teilprojekte und Forschungsfragen des Projektes OdCom eingegan-
gen.
GERUCHSEREIGNISSE
IM
SÄCHSISCH-TSCHECHISCHEN
GRENZGEBIET
Die Luftqualität im sächsisch-tschechischen Grenzgebiet hat sich seit Beginn der neunzi-
ger Jahre deutlich verbessert. Dennoch kommt es im Erzgebirgskreis, Kreis Mittelsachsen,
Vogtlandkreis und vereinzelt im Kreis Sächsische Schweiz-Osterzgebirge nach wie vor im-
mer wieder zu großräumigen Geruchsbelastungen. Diese treten vor allem in den Herbst-
und Wintermonaten bei süd-östlichen Windrichtungen, Hochdruck-Wetterlagen über Mit-
teleuropa und stabilen Luftschichten mit Temperaturumkehrung, so genannten Inversi-
onswetterlagen, auf.
Ursachen dieser Geruchsbeschwerden auf sächsischer Seite sind vermutlich die zahlrei-
chen Anlagen im nordböhmischen Industriegebiet. Zwischen dem Tal des Flusses Eger
und dem Becken von Most befinden sich nach Angabe des European Pollutant Release
and Transfer Register (E-PRTR) circa 100 berichtspflichtige Industrieanlagen. Aber auch
Kleinfeuerungsanlagen der Wohnhäuser beiderseits der Grenze, die mit Festbrennstoffen
(z. B. Holz, Kohle) betrieben werd
en, tragen zu den Geruchsbelastungen bei. An der Luft-
gütemessstation auf dem Schwartenberg lassen sich dann auch kurzzeitig leicht erhöhte
Konzentrationen von Standardluftschadstoffen wie Schwefeldioxid und Benzol messen
(Abb. 1). Vorgegebene Grenzwerte werden im Allgemeinen aber nicht überschritten.

image
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30.06.2019
5
Abb. 1:
Häufigkeit der SO2-Konzentration nach Windrichtung und Konzentration gemes-
sen auf dem Schwartenberg Januar
März 2017. Quelle: ZÚ Ústí.
Es gibt zwei Möglichkeiten, eine Geruchsbeschwerde dem Sächsischen Landesamt für
Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) zu melden. Entweder die betroffene Person
ruft beim „Geruchstelefon“ an und lä
sst anschließend den Fragebogen von einem Mitar-
beiter des LfULG ausfüllen oder die Person füllt den Fragebogen zur Geruchsbelastung
direkt online aus und schickt ihn an das LfULG.
Die Geruchsbelastung erreichte in den Herbst- und Wintermonaten 2014/15 mit 1.304
Beschwerden ihren Höhepunkt. Im folgenden Winterhalbjahr sank die Beschwerdeanzahl
auf 569 Beschwerden. Die Abb. 2 zeigt die Anzahl der Einzelbeschwerden sowie die Be-
schwerden von September bis April für das Erzgebirge (Erzgebirgskreis, Kreis Mittelsach-
sen, vereinzelt Sächsische Schweiz - Osterzgebirge) und das Vogtland (Vogtlandkreis). Die
Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.
zeigt die räumliche Verteilung
der eingehenden Beschwerden auf sächsischer Seite.
Das Erzgebirge war mit 1.154 Geruchsbeschwerden an insgesamt 141 Tagen im Jahr 2014
sowie mit 923 Geruchsbeschwerden an 157 Tagen im Jahr 2015 die am stärksten von Ge-
ruchsbelastung betroffene Gegend im sächsisch-tschechischen Grenzgebiet. Im Vogtland
wurde 2014 an 15 Tagen und 2015 an 29 Tagen mindestens ein Geruchsereignis gemel-
det. In den Jahren 2010 bis 2016 gab es nach Angaben der Bevölkerung im Erzgebirge an
zwei bis 29 Tagen ein Geruchsereignis
(
Abb. 4
)
. An diesen Tagen gingen mindestens zehn

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image
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6
Geruchsbeschwerden beim LfULG ein. Insbesondere 2014 und 2015 lag diese Anzahl mit
28 bzw. 29 Tagen extrem hoch. Im Vogtland liegt die Anzahl an Tagen mit mindestens
zehn Geruchsbeschwerden durchgängig niedriger als im Erzgebirge.
In der Tschechischen Republik werden Geruchsereignisse und Belastungen in der Bevöl-
kerung nicht in dem Maße thematisiert wie im sächsischen Gebiet. Eine zentrale Anlauf-
stelle, um ein aufgetretenes Geruchsereignis zu melden, gibt es in der Tschechischen Re-
publik nicht. Bürger haben die Möglichkeit, sich beim örtlichen Rathaus, dem Bezirksamt
oder der Tschechischen Umweltinspektion (ČIŽP = Česká inspekce životního prostředí) zu
melden.
Abb. 2:
Anzahl der Geruchsbeschwerden von 2010 bis 2016 und Anzahl der Geruchsbe-
schwerden von in den Wintermonaten November bis März 2010 bis 2016 in der
Erzgebirgsregion.
Abb. 3:
Anzahl der Beschwerdetage ab 10 Einzelbeschwerden in der Erzgebirgsregion
(Gemeinden aus Erzgebirgskreis, Mittelsachsen und Sächsische Schweiz
Osterz-
gebirge).
Häufig nimmt der Mensch bereits Gerüche wahr, die schon bei geringster Konzentration
von Stoffen ausgelöst werden, aber nicht gesundheitsschädlich sind. Unangenehme Ge-

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30.06.2019
7
rüche nimmt die Bevölkerung des Erzgebirges und Vogtlandes als Störung des Wohlbe-
findens und als Ursache für diverse Krankheitssymptome und Erkrankungen wahr. Diese
Gerüche führen nach Aussagen der Betroffenen zu allgemeines Unwohlsein, Kopfschmer-
zen, Übelkeit, Erbrechen und Schwindelgefühl. Die Betroffenen litten während der Ge-
ruchsereignisse im Jahr 2015 über Symptome der Atemwege (192-mal genannt), über Ma-
gen-Darm-Symptome (227-mal genannt) sowie an Kopfschmerzen (263-mal genannt).
An der Luftmessstation Schwartenberg im Erzgebirge werden die Standardluftschadstoffe
gemessen, die in der Europäischen Richtlinie 2008/50/EG über Luftqualität und saubere
Luft für Europa festgelegt sind, wie Schwefeldioxid, Stickoxide, Benzol und PM
10
. Obwohl
die Anzahl der Geruchsbeschwerden mit dem Anstieg der Konzentrationen verschiedener
Schadstoffe erkennbar einhergeht, werden die gesetzlichen Grenzwerte für die Luftquali-
tät immer eingehalten. Das Vorkommen der Geruchsbeschwerden kann aber nicht allein
auf den Anstieg der Konzentrationen dieser Schadstoffe zurückgeführt werden, da deren
gemessenen Konzentrationen unterhalb der Geruchsschwellen liegen. Als Ursache für die
Gerüche werden eher organisch-chemische Verbindungen angenommen, die in Spuren-
konzentration geruchsrelevant auftauchen können, messtechnisch jedoch eher schwierig
zu erfassen sind. Weiter deuten die Wahrnehmungen betroffener Bürger darauf hin, dass
es sich um verschiedene Gerüche handelt. Neben dem so genannten »Katzendreck« sind
dies Gerüche aus der petrochemischen Industrie (Mineralöl, Teer, Kunststoffe), Schwefel-
wasserstoff, Rauchgase und Gerüche aus der Landwirtschaft.

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2
30.06.2019
8
Abb. 4:
Geografische Entwicklung der Geruchsbeschwerden auf sächsischer Grenzseite
im Jahr 2015.
STUDIEN
ZUR
GERUCHSBELASTUNG
UND
DEN
GESUNDHEITLICHEN FOLGEN IM SÄCHSISCH-TSCHECHISCHEN
GRENZGEBIET
Seit den 1990er Jahren werden bereits Studien durchgeführt, die 1) die Geruchsereignisse
objektivieren und 2) die gesundheitlichen Folgen für die Bewohner/-innen des Erzgebirges
und Vogtlandes einschätzen sollen. Die Studien wurden durch das Sächsische Staatsmi-
nisterium für Soziales und Verbraucherschutz und das Sächsische Staatsministerium für
Umwelt und Landwirtschaft durchgeführt oder durch diese an Dritte als Auftrag vergeben.
Die Studien reichten von umweltmedizinischen Informationen und Aufklärung über die
regelmäßig auftretenden Geruchsereignisse bis zur Berechnung der Herkunft der Ge-
ruchsereignisse. Studien versuchten geruchsrelevante Stoffe und die genauen Verursa-
cher mittels unterschiedlicher Methoden zu bestimmen.
Im Jahr 2015 wurden Messungen von Mercaptanen durchgeführt, die als Ursache für Ge-
ruchsbeschwerden vermutet wurden. Obgleich es teils einen zeitlichen Zusammenhang

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30.06.2019
9
zwischen südöstlicher Windrichtung, höherer Schwefeldioxid- und Benzolkonzentration
und berichteten Geruchsmeldungen gab, konnten Schwefeldioxid und Benzol nicht als
Verursacher für die Geruchsereignisse ausgemacht werden, da deren Konzentration un-
ter der Geruchsschwelle lag (Kath, H. G. et al., 2016).
Mittels der Analyse von Luftmassenbewegung sollte der Ursprung der Geruchsereignisse
bestimmt werden. Aufgrund der Vielzahl der Quellen im Böhmischen Becken, durch un-
terschiedliche Verweildauer der Luftmassen im Böhmischen Becken sowie luftchemische
Umwandlungen kann keine genaue Aussage über den einzelnen Industrieort ausgemacht
werden (Pausch, A. & Hausmann, A., 27.04.2012).
Von 2002 bis 2004 boten die Landesuntersuchungsanstalt Sachsen in Zusammenarbeit
mit den Gesundheitsämtern im Erzgebirge umweltmedizinische Untersuchungen an. Die
Bevölkerung konnte bei auffälligem Symptomen (wie Durchfall, Erbrechen) Stuhlproben
bei Gesundheitsbehörden abgeben. Konnte keine infektiöse Erkrankung nachgewiesen
werden, war eine Geruchsbelastung als Ursache nicht auszuschließen (Böhm, 2015; Hopf,
M. et al., 2006). Eine weitere Studie erfasste in den ersten vier Monaten im Jahr 2006
krankheitsbedingte Fehltage in Kindertageseinrichtungen in Orten mit einer hohen An-
zahl an Geruchsmeldungen (Seiffen, Deutschneudorf, Olbernhau, Heidersdorf). Eltern
und Erzieher dokumentierten das Auftreten von akuten respiratorischen und Magen-
Darm-Erkrankungen bei den Kindern. Ein statistischer Zusammenhang zwischen berich-
teten Fehltagen und dem Vorliegen einer südöstlichen Windrichtung wurde nicht gefun-
den (Hopf M. et al., 2006).
Die Studie zur Geruchsbelastung und den gesundheitlichen Folgen, durchgeführt durch
die Technische Universität Dresden im Auftrag des Sächsischen Staatsministeriums für
Gesundheit und Verbraucherschutz, zeigt, dass Zusammenhänge von Geruchsbelastung
und Erkrankung nicht vollständig auszuschließen sind. So besteht ein teilweise höheres
Risiko an Tagen der Geruchsbelastung stationär behandelt zu werden. Ein Zusammen-
hang zwischen ambulanten ärztlichen Behandlungen von AOK-Plus Versicherten und Ge-
ruchsbelastung wurde nicht gefunden (Zscheppang, A. et al. 2016).
TEILPROJEKTE UND FORSCHUNGSFRAGEN
Basierend auf dem aktuellen Wissensstand lässt sich konstatieren, dass ein Zusammen-
hang zwischen Luft- bzw. Geruchsbelastungen und möglichen gesundheitlichen Auswir-
kungen sehr komplex ist. Aus diesem Grund nähert sich das Projekt OdCom mit drei ver-
schiedenen Teilprojekten diesem Problemfeld.

2
30.06.2019
10
-
Teilprojekt 1: Messung und Dokumentation von Geruchsereignissen und Luft-
schadstoffen
-
Teilprojekt 2: Probandenprogramm zur Messung und Dokumentation von Ge-
ruchsereignissen
-
Teilprojekt 3: Einschätzungen der Geruchsbelastung und Auswirkungen der Ge-
ruchsepisoden und Luftschadstoffe
Jedes der drei Teilprojekte beantwortet Forschungsfragen, die im Folgenden aufgeführt
sind.
Teilprojekt 1: Gerüche und Luftschadstoffe
1. Welche Signalmuster wurden durch das Ionenmobilitätsspektrometer (Geruchs-
radar) identifiziert?
2. Können Bioaerosole die von der Bevölkerung berichteten Krankheitssymptome
erklären oder als eventuelle Ursache für Erkrankungen ausgeschlossen werden?
3. Ist die Zytotoxizität der PM
10
-Proben ausreichend, um die biologischen Effekte
von PM
10
charakterisieren zu können?
4. Welche chemischen Stoffe befinden sich in der Luft?
Teilprojekt 2: Probandenprogramm
1. Wann berichten die Probanden Geruchsereignisse?
2. Stehen diese mit Luftschadstoffen und Windrichtung in einem Zusammenhang?
3. Berichten die Probanden in diesem Fall über Krankheitssymptome?
4. Welche Inhaltsstoffe wurden aus den Kanistern extrahiert?
Teilprojekt 3: Epidemiologische Studie
1.
Wie nimmt die Bevölkerung die Luftbelastungen im Untersuchungsgebiet wahr?
2.
Wie nimmt die Bevölkerung den Einfluss von Luftbelastungen im Untersuchungs-
gebiet auf die eigene Gesundheit wahr?
3.
Gehen Luftschadstoffe und Gerüche mit einem erhöhten gesundheitlichen Risiko
einher?
4.
Erhöht sich die Zahl der Fehltage in Kindertageseinrichtungen an Tagen mit einer
erhöhten Luftschadstoffbelastung und Geruchsereignissen?

3
30.06.2019
11
3 BESCHREIBUNG DES UNTERSUCHUNGSGEBIETES
SACHSEN
Das Projektgebiet erstreckt sich entlang der Grenze zwischen Sachsen und der Tschechi-
schen Republik und nimmt eine Fläche von etwa 660 km
2
ein. Das sächsische Kerngebiet
aus denen die meisten Geruchsbeschwerden gemeldet werden, liegt direkt an der Grenze
ca. 15
20 km weit entfernt von der nordböhmischen Stadt Litvínov. Hierzu zählen vor
allem die Gemeinden Seiffen und Olbernhau sowie die umliegenden Gemeinden.
Das sächsische Projektgebiet liegt in den höheren Lagen des Erzgebirgskammes. Die
meisten Ortschaften befinden sich zwischen 450 und 650 Meereshöhe. Vor allem in den
Herbst- und Wintermonaten können sich Inversionsschichten ausbilden, die die Ausbrei-
tung von Luftschadstoffen beeinflussen. Bei dieser besonderen Witterung kehrt sich der
Temperaturgradient der Luftschichten um. Das bedeutet, dass in der Höhe über den Erd-
boden die Temperaturen wie üblich nicht sinken, sondern steigen. Deutlich zu erkennen
ist dieses Phänomen daran, dass im Gebirge strahlende Sonne und blauer Himmel vor-
herrschen, während die Senken und die Täler dichter Nebel und Smog plagen. Dazwi-
schen ist eine klare Grenze sichtbar
die Inversionsgrenze. Sie verhindert eine vertikale
Vermischung der Luftmassen. So bleiben überwiegend Emissionen, wie z.B. aus dem Ver-
kehr, von der Industrie sowie von häuslichen Hausbränden und Heizstellen wie unter ei-
nem Deckel innerhalb der Inversionsschicht. Dabei steigen die Konzentrationen von Stan-
dardluftschadstoffen an. Während der Inversionswetterlagen steigen auch die Geruchs-
meldungen an.
Gerade im sächsischen Teil des Erzgebirges wird der Nebel als böhmischer Nebel, der
vom Böhmischen Wind (siehe Text unten) begleitet wird, wahrgenommen. Während einer
Inversionswetterlage bildet sich über dem Böhmischen Becken ein Hochdruckgebiet. Die
bodennahe Luft besitzt die Tendenz, von dort dem Luftdruckunterschied entsprechend
in die umliegenden Gebiete mit tieferem Luftdruck abzufließen.
Das Erzgebirge verhindert das Abfließen der schwereren Kaltluft nach Westnorden. Aber
an den Stellen, an denen sich im Erzgebirge Passlagen oder Durchbruchstäler befinden,
ist ein Druckausgleich möglich. Dort strömen die Luftmassen
als „Böhmischer Wind“
bei
einer entsprechenden süd-östlichen Windrichtung in die betroffenen sächsischen Gebiete
ein. Meist wird hier dieser Effekt in 700 bis 900 m Höhe, durch eine Inversionsschicht ab-
gegrenzt. Der böhmische Wind beeinflusst gewissermaßen die meisten Gemeinden im
sächsischen Teil des Projektgebietes im Hinblick auf Schadstoffeintrag aus südöstlicher
Richtung. Die unmittelbar im Projektgebiet befindliche Luftgütemessstation auf dem

3
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12
Schwartenberg liegt auf 789 Meter Meereshöhe nordöstlich von der Gemeinde Seiffen.
Die Messstation befindet sich jedoch oft über der trennenden Inversionsschicht und kann
so die Verhältnisse der Luftschadstoffe in den niedriger gelegenen Orten nicht abbilden.
Aus dem Grunde wurde in Deutschneudorf eine mobile Messstation eingerichtet.
TSCHECHISCHE REPUBLIK
Es wird vermutet, dass sich die potentielle Hauptquelle in dem Chempark Zaluzi bei Lit-
vinov befindet. Deswegen sind sowohl Gemeinden als auch Luftgüte - und Klimastationen
des CHMI westlich und östlich von Zaluzi für das Projekt von großem Interesse.
Während die Region am Fuß des Erzgebirges dicht besiedelt ist, findet man im Hangbe-
reich des Erzgebirges nur wenige Gemeinden und Ortschaften. Für eine Objektivierung
der Geruchsbeschwerden sind jedoch genau diese Gemeinden wichtig. Da aus dieser Re-
gion jedoch keine oder kaum Geruchsbeschwerden verzeichnet werden, ist zu klären, in-
wieweit Zaluzi Einfluss auf die Geruchsbelastung nimmt. Zur Beurteilung der Luftqualität
wird die Luftgütemessstation in Lom nahe Litvinov herangezogen. Strategisch gesehen ist
diese Messstation gut platziert, denn sie misst den Immissionseffekt von Zaluzi, der um-
liegenden Städte, sowie der in der Nähe vorkommenden Tagebauten und Kohlekraft-
werke, von denen eine erhöhte Luftqualitätsbelastung ausgegangen werden kann. Dar-
über hinaus untersucht die Klimastation in Kadan Luftströmungen bis 900 Meter Höhe
mit Hilfe eines sogenannten SODAR. So können Aussagen über die lokalen Windverhält-
nisse neben den üblichen Schadstoffentwicklungengetroffen werden.
MÖGLICHE QUELLEN IM UNTERSUCHUNGSGEBIET
Die genaue Quelle bzw. Quellen konnten trotz zahlreicher Untersuchungen nicht definiert
werden. Mögliche Verursacher im nordböhmischen Industrierevier sind neben Braunkoh-
lekraftwerke
n Ledvice, Počerady und Komořany, die chemische
Industrie im Chempark
Zaluží.
Viele der Industriebetriebe der Tschechischen Republik liegen im Ústecký Bezirk. In dem
ausgedehnten Braunkohlelager bei Most befinden sich unterhalb der Oberfläche die
größten Reserven an Braunkohle der Tschechischen Republik. Im der Nähe des Projekt-
gebietes befinden sind Lom Bilina, Lom
Československé armády und Lom Vršany.
Aber auch im sächsischen Teil des Erzgebirges können verschieden Quellen eine Rolle
spielen, die Situation ist aber wesentlich differenzierter. Wie auch auf der tschechischen

image
3
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Seite lassen sich zahlreiche Betriebe finden, die je nach Produktionsart der Genehmi-
gungspflicht unterliegen (4. BImSchG
Bundesimmissionsschutzgesetz) und Quellen
möglicher Geruchsbelastungen sein können. Insgesamt handelt es sich um 46 Betriebe in
elf Gemeinden. Dazu gehören Betriebe mit Tierhaltung und Landwirtschaft, Gasanlagen,
Holzverarbeitungsbetriebe, Lackierereien, Wertstoffhöfe, Anlagen und Betriebe, die Erdöl,
Kohle und Heizöl verbrennen und verarbeiten, Kunststoffherstellung (Abb. 5).
Abb. 5:
Genehmigungspflichtige Anlagen auf der sächsischen Seite, die auch als Quellen
denkbar wären.

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4
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4 MASSNAHMEN
UND
MESSPROGRAMM
MESSMETHODIK UND DURCHFÜHRUNG
STANDORTCHARAKTERISIERUNG DER MESSSTATIONEN
Im folgenden Kapitel werden die Messstationen sowohl für die ortsfesten kontinuierli-
chen Messungen als auch für die im Projekt eingesetzten Sondermessungen auf sächsi-
schem und tschechischem Gebiet vorgestellt. Die geografische Lage der einzelnen Statio-
nen ist in der Abb. 6 und Tab. 1 dargestellt. Die Karte zeigt das Erzgebirge als Pultscholle,
an der sich bei Wind aus Südost Luftmassen aus dem Böhmischen Becken stauen und je
nach Wetterlage über den Erzgebirgskamm oder nur durch dessen Täler nach Sachsen
gelangen können. In dieser Region befinden sich die sächsischen Luftgütemessstationen
Annaberg-Buchholz und Schwartenberg, sowie die Sondermessstation Deutschneudorf
als auch die tschechischen Luftgütemessstationen Lom und Ústí nad Labem
Zentrum.
Die beiden Luftgütemessstationen Collmberg und Leipzig-Mitte liegen außerhalb des Pro-
jektgebietes und dienen als Vergleichsstationen (siehe Ökotoxikologische Tests).
Abb. 6:
Geografische Lage der einzelnen Stationen im Projektgebiet auf sächsischer und
tschechischer Grenzseite. 1
Annaberg-Buchholz, 2
Schwartenberg, 3
Deut-
schneudorf, 4
Lom, 5
Ústí nad Labem.
1
5
4
3
2

4
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Tab. 1:
Messstationen im Projekt OdCom mit Klassifizierung, Meereshöhe und geografi-
schen Koordinaten.
Station
Stationstyp
Höhe
nördliche Breite
östliche
Annaberg-Buchholz
städtischer Hinter-
Länge
grund
545 m
50° 34' 15''
12° 59' 50''
Schwartenberg
Höhenstation
785 m
50° 39' 32"
13° 27' 54"
Deutschneudorf
ländlicher Hintergrund
635 m
50° 36' 11"
13° 27' 56"
Collmberg
ländlicher Hintergrund
313 m
51° 18' 13"
13° 0' 33"
Leipzig-Mitte
städtisch / Verkehr
110 m
51° 20' 38"
12° 22' 37"
Lom
ländlicher Hintergrund
265 m
50° 35' 8"
13° 40' 24"
Ústí n. L. Zentrum
städtischer Hinter-
grund
147 m
50° 39' 40"
14° 2' 35"
Sondermessstation Deutschneudorf
Das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. (TROPOS) richtete für das Projekt
OdCom eine Sondermessstation in Deutschneudorf ein. Die Messungen erfolgten von Ja-
nuar 2017 bis März 2019. Die Messstation befindet sich auf dem Festplatz in Deutschneu-
dorf auf 635 m Meereshöhe.
Deutschneudorf ist eine Gemeinde im Erzgebirgskreis mit ca. 1.030 Einwohnern. Sie ge-
hört zur Verwaltungsgemeinschaft Seiffen und befindet sich direkt am Grenzfluss
Schweinitz. Es ist eine typische Streusiedlung in der Kammlage des Erzgebirges und liegt
direkt an der Grenze zu Tschechien. Die Lage gewährleistet eine freie Anströmung aus
süd-östlicher Richtung, wo mögliche zur Geruchsbelastung beitragende Quellen auf
tschechischer Seite vermutet werden. Südwestlich bis nördlich von der Messstation gibt
es lokale Quellen der Gemeinde Deutschneudorf. Die Gemeinde Seiffen mit ca. 2.200 Ein-
wohnern liegt etwa 5 km nördlich der Messstation. Die Gemeinde Nová Ves v Horách mit
483 Einwohnern in Tschechien mit dem kleinen Ortsteil Mikulovice (93 Einwohner) grenzt
direkt auf tschechischer Seite an Deutschneudorf an.
Diese in Abb. 7 dargestellte Sondermessstation kann als ländliche Messstation definiert
werden. Sowohl meteorologische Parameter, als auch Ultrafeinstaub, PM
1
-Ruß und wei-
tere Sondergrößen werden an dieser Messstation erhoben.

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Abb. 7
:
Sondermessstation in Deutschneudorf. Foto: Anja Mannewitz, LfULG.
Luftgütemessstation Lom (CZ)
Betreiber der Luftgütemessstation in Lom ist das Tschechische Hydrometeorologische
Institut in Prag (ČHMÚ) –
Außenstelle Ústí nad Labem. Diese Messstation besteht seit 2004
und wird als ländliche Hintergrundstation nach den Anforderungen der EU-Richtlinien
2008/50/EG und 2004/107/EG betrieben. Auf 265 m Meereshöhe steht diese Messstation
etwa 1 km südöstlich von Lom entfernt auf ländlichem ebenem Gelände mit Wald-, Feld-
und Wiesenanteilen ohne Bebauung.
Lom ist eine Kleinstadt (ca. 3.700 Einwohner) in der Region Ústecký kraj in Tschechien,
Bezirk Most und befindet sich zwischen Teplice und Brüx (Most) am Fuß des Erzgebirges.
Die Nachbarstädte sind Litvínov, Meziboří, Osek und Duchcov. In unmittelbarer Nähe be-
finden sich zahlreiche Industrieanlagen und ein Braunkohlelager mit mehreren Kohle-
kraftwerken.
Die Luftgütemessstation (Abb. 8) wurde durch einen zweiten Messcontainer ergänzt, um
die umfangreiche Sondermesstechnik im Projekt OdCom unterzubringen.
In Lom werden sowohl meteorologische Parameter als auch Standardluftschadstoffe, Ult-
rafeinstaub, PM
1
-Ruß und Sondergrößen erhoben.

image
image
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Grenzwertüberschreitungen gab es nur bei durchschnittlichen 24-Stunden-Konzentratio-
nen von PM
10
. Der Grenzwert 50 μg
m
-3
kann laut tschechischer sowie europäischer Vor-
schriften 35-mal in einem Kalenderjahr überschritten werden. 2016 wurde der Grenzwert
37-mal und 2017 44-mal überschritten. Im Jahr 2018 wurde eine Rekordanzahl der Über-
schreitungen von 62 erreicht.
In den Jahren 2016 und 2017 gab es keine Überschreitungen des Ozon-Zielwertes 120
μg
m
-3
, bei dem 25 Überschreitungen des höchsten achtstündigen Tagesdurchschnitts er-
laubt sind. Das Jahr 2018 war klimatisch außergewöhnlich und die Anzahl der erlaubten
Überschreitungen betrug 36. Der Ozon-Zielwert wurde immer wieder auf Messstationen
deutscher und tschechischer Betreiber überschritten.
Bei anderen Luftschadstoffen wurden in diesen Jahren die Grenzwerte nicht überschrit-
ten.
Abb. 8:
Luftgütemessstation in Lom
Tschechien. Foto: Helena Placha, CHMI.

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Luftgütemessstation Schwartenberg, Annaberg-Buchholz und Ústí
nad Labem
Die Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft (BfUL) mit Sitz in Rade-
beul-Wahnsdorf führt im Auftrag des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirt-
schaft und Geologie gesetzliche Messungen zur Luftgüteüberwachung in Sachsen durch.
Die gesetzliche Grundlage sind die EU-Richtlinien 2008/50/EG und 2004/107/EG. Die Luft-
gütemessstationen auf dem Schwartenberg und in Annaberg-Buchholz sind zwei von 29
Messstationen aus dem sächsischen Luftgütemessnetz. Die Luftgütemessstation Ústí nad
Labem wird wie die Station in Lom vom tschechischen Projektpartner CHMÍ ebenfalls
nach EU-Richtlinien betrieben.
Die Luftgütemessstation
Schwartenberg
befindet sich auf dem Gipfel des Schwartenber-
ges in 785 m Höhe (Abb. 9). Nach Pausch et al. (2017) ist sie als Höhenmessstation klassi-
fiziert und liegt etwa 8 km nördlich vom Kamm der Pultscholle des Erzgebirges. Sie wird
seit 1998 betrieben und befindet sich in der Gemeinde Neuhausen (ca. 2.700 Einwohner)
im Süden des Landkreises Mittelsachen. In unmittelbarer Nähe befindet sich 1,5 km süd-
westlich der Station der Kurort Seiffen. Diese dem Erzgebirgskreis zugehörige Gemeinde
mit ca. 2.200 Einwohnern liegt nahe der Grenze zu Tschechien. Auf dem Schwartenberg
werden sowohl meteorologische Parameter, als auch Daten zu Standardluftschadstoffen
erhoben. Als grenznahe Station werden hier vor allem grenzüberschreitende Schad-
stofftransporte überwacht. Es kommt bei den Messungen immer wieder zur Beeinflus-
sung durch das Industriegebiet im Böhmischen Becken bei Süd-Ost-Wetterlage. Es gab
keine PM
10
- und NO
2
-Grenz- und Zielwertüberschreitungen seit Beginn der Messung. Es
kommt aber immer wieder zu Überschreitungen des Ozon-Zielwertes zum Schutz der
menschlichen Gesundheit und zum Schutz der Vegetation (z. B. in den Jahren 2016 und
2018). Die SO
2
- Konzentrationen werden in Bezug auf die Grenz- und Zielwerte seit Jahren
nicht mehr überschritten.

image
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Abb. 9:
Luftgütemessstation auf dem Schwartenberg. Foto: Gunter Löschau, LfULG.
Die Luftgütemessstation in
Annaberg-Buchholz
befindet sich auf sächsischem Gebiet in
einer Kleinstadt im Erzgebirgskreis mit ca. 20.000 Einwohnern. Sie liegt auf 545 m Mee-
reshöhe in einem Grünflächen- und Waldgebiet der Stadt, das durch die Bundestraße B
101 durchschnitten wird. Die in Nordost-West-Richtung verlaufende B101 verbindet An-
naberg-Buchholz mit Aue im Westen und Freiberg im Nordosten. Sie wird im Jahresmittel
von ca. 17,000 Kfz/Tag befahren. Die in Abb. 10 dargestellte Luftgütemessstation ist als
städtische Hintergrundstation klassifiziert (Pausch et al., 2017) und besteht an diesem Ort
seit 1994. In Annaberg-Buchholz werden sowohl meteorologische Parameter, als auch
Standardluftschadstoffe, Ultrafeinstaub und PM
1
-Ruß erhoben. In den letzten 5 Jahren
wurden keine Grenz- und Zielwertüberschreitungen verzeichnet.

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Abb. 10:
Luftgütemessstation in Annaberg-Buchholz, Foto: Burkhard Lehmann, LfULG.
Die in Abb. 11 dargestellte Luftgütemessstation
Ústí nad Labem
Zentrum ist als Station
im städtischen Hintergrund klassifiziert und befindet sich in einer Wohn- und Geschäfts-
zone seit dem Jahr 2005. Die Stadt Ústí nad Labem mit ca. 94.000 Einwohnern gehört zur
Region Ústí, welche an den Freistaat Sachsen grenzt. Die Luftgütemessstation liegt am
Rande des Nordböhmischen Braunkohlereviers. Aufgrund der Lage des Stadtzentrums in
einem engen Tal am Zusammenfluss von der Elbe und Bílina kommen hier charakteristi-
sche Frühnebel und Inversionen öfters vor, und zwar sowohl im Winter als auch im Som-
mer. Die Luftgütemessstation liegt auf 147 m Meereshöhe. In Ústí nad Labem werden
sowohl meteorologische Parameter, als auch Standardluftschadstoffe, Ultrafeinstaub und
PM
1
-Ruß erhoben.
Grenzwertüberschreitungen gab es nur bei durchschnittlichen 24-Stunden-Konzentratio-
nen von PM
10
. Der Grenzwert 50 μg
m
-3
kann laut tschechischer sowie europäischer Vor-
schriften 35mal in einem Kalenderjahr überschritten werden. 2016 gab es keine Über-
schreitungen, 2017 und 2018 wurde der Grenzwert jedoch 39-mal überschritten.
In den Jahren 2016 und 2017 gab es keine Überschreitungen des Ozon-Zielwertes 120
μg
m
-3
, bei dem 25 Überschreitungen des höchsten achtstündigen Tagesdurchschnitts er-
laubt sind. Das Jahr 2018 war klimatisch außerordentlich und die Anzahl der erlaubten

image
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Überschreitungen betrug 35. Der Ozon-Zielwert wurde immer wieder auf Messstationen
deutscher und tschechischer Betreiber überschritten.
Bei anderen Luftschadstoffen wurden in diesen Jahren die Grenzwerte nicht überschrit-
ten.
Abb. 11:
Luftgütemessstation in Ústí nad Labem
Zentrum, Tschechien. Foto: Helena
Placha, CHMI.
Qualitätssicherung an den Stationen Deutschneudorf und Lom
Mit Errichtung der beiden neuen Messstandorte Deutschneudorf im Erzgebirgskreis und
Lom auf tschechischer Seite wurden Messgeräte zur Charakterisierung der Partikelgrö-
ßenverteilung sowie des PM1-Ruß aufgebaut.
Für letztere Messungen werden Rußmonitore des Modells 5012 MAAP (Multi Angle Ab-
sorption Photometer) verwendet. Diese sind wartungsarm und liefern kontinuierlich Da-
ten. Hinsichtlich der Qualitätssicherung ist mindestens einmal monatlich die Flussrate zu
prüfen. Dokumentationen in Laborbüchern zeigen nur geringe Abweichungen von maxi-
mal vier Prozent zum Sollwert von 8 Litern pro Minute. Ein bei Filterwechsel regelmäßig

image
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durchgeführter Test des Nullpunktverhaltens konnte ebenfalls positiv beurteilt werden.
Damit zeigt sich die Zuverlässigkeit der Geräte für Langzeitstudien.
Die Bestimmung der Partikelgrößenverteilung erfolgt an beiden Orten mit TROPOS-
Mobilitätsspektrometern. Diese wurden zu Projektbeginn neu gebaut und vor Ausliefe-
rung im WCCAP-Labor ausführlichen Qualitätssicherungen unterzogen (Wiedensohler et
al., 2012; Wiedensohler et als, 2018). Ein wesentlicher Bestandteil bei solchen Untersu-
chungen ist die Rückführung der Messergebnisse auf Basiseinheiten (Abb. 12).
Abb. 12:
Schema der Rückführung von Qualitätssicherungsexperimenten auf Primär-
standards und Grundsätze.
Während der Projektlaufzeit fanden für beide Messstationen mehrere Vorort-Qualitätssi-
cherungsexperimente mit Referenzgeräten des TROPOS statt. Dabei wurde über einen
Zeitraum von mindestens 36 Stunden die Partikelgrößenverteilung sowie für einzelne Ex-
perimente auch die Gesamtpartikelanzahl zu einem Referenzpartikelzähler verglichen.
Entsprechende Berichte zu den Messungen sind online auf der ECAC-Seite abrufbar
(ACTRIS). Die geforderte maximale Abweichung von plus/minus zehn Prozent konnte bei
allen Vergleichen eingehalten werden.

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TEILPROJEKT 1: MESSUNG DER LUFTSCHADSTOFFE
Zeitlicher Ablauf der Messungen
Die meteorologischen Parameter, die Standardluftschadstoffe und die Messungen von
Feinstaub und PM
1
-Ruß wurden über den Projektzeitraum kontinuierlich aufgezeichnet.
Die Sondermessungen fanden entweder periodisch über einen bestimmten Zeitraum o-
der punktuell im Ereignisfall beziehungsweise an einzelnen Tagen statt. Der zeitliche Ab-
lauf aller Messungen ist mit Stations-/Ortsangabe in
Tab. 2 dargestellt.
Tab. 2:
Zeitlicher Ablauf aller Messungen, die im Projekt OdCom zur Datenauswertung
herangezogen wurden.
Messmethode
Art
Zeitraum
Station/Ort
Meteorologie
kontinuierlich
11/16 - 03/19
11/17 - 03/19
Schwartenberg
Annaberg-Buchholz
Ústí nad Labem, Lom
Deutschneudorf
Standardluftschad-
stoffe
kontinuierlich
11/16 - 03/19
Schwartenberg
Annaberg-Buchholz
Ústí nad Labem, Lom
UFP / Ruß
kontinuierlich
01/17
03/19
12/16
03/19
01/17
03/19
Deutschneudorf
Lom
Ústí nad Labem
Bioaerosole
punktuell
(Winter und Sommer)
11/16
08/18
Deutschneudorf und
Lom
PM10
Ökotoxikologische
Tests
periodisch
(Winter)
02/17
03/17
02/18
03/18
Deutschneudorf und
Lom
passive Probenahme
periodisch
(Winter)
02/17
03/17
11/17
03/18
Deutschneudorf und
Lom
windrichtungsabhän-
gige Probenahme
periodisch
(Winter)
02/17
03/17
11/17
03/18
Deutschneudorf und
Lom
stationäres IMS
periodisch
(Winter)
02/17
03/17
12/17
03/18
11/18
01/19
Deutschneudorf und
Lom
mobiles IMS
punktuell
(Winter)
02/17
12/17
02/18
Erzgebirgskreis und
Tschechien
Probandenprogramm
mit Kanisterprobe-
nahme
punktuell
(Winter und Sommer)
12/16
12/18
Erzgebirgskreis und
Tschechien
epidemiologische Ge-
sundheitsstudie
periodisch
(Winter)
01/18
03/18
Erzgebirgskreis und
Tschechien

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24
Kontinuierliche Messungen
Meteorologie und Standardluftschadstoffe
Um die Immissionsbelastung so gering wie möglich zu halten, wurden strenge Grenz- und
Zielwerte für Standardluftschadstoffe festgelegt. Standardluftschadstoffe, die in allen eu-
ropäischen Ländern gemessen werden, sind u. a. Stickstoffoxide, Feinstaub, Ozon,
Benzo(a)pyren, Benzol, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid, Ruß und Schwermetalle in PM
10
.
An den Luftgütemessstationen Schwartenberg, Annaberg-Buchholz, Collmberg, Leipzig-
Mitte, Lom (CZ) und Ústí nad Labem - Zentrum (CZ) werden nach den EU-Richtlinien
2008/50/EG und 2004/107/EG meteorologische Parameter und Standardluftschadstoffe
erhoben. Die Meteorologie wird außerdem an der Sondermessstation in Deutschneudorf
erfasst. Die meteorologischen Parameter und die gemessenen Standardluftschadstoffe
sind in Tab. 3 zusammengefasst. Abb. 13 zeigt, welcher Standardluftschadstoff an welcher
Luftgütemessstation gemessen wird.
Tab. 3:
Gemessene meteorologische Parameter und Standardluftschadstoffe an den
Luftgütemessstationen auf sächsischer und tschechischer Seite mit eingesetz-
ten Messprinzip bzw. Messgerät.
Parameter
Kürzel
Messwert-
einheit
Messprinzip/-gerät
Windrichtung
WINDRI
Grad °
Windfahne/Anemometer
Windgeschwindigkeit
WINDGE
m/sec
2D-/Schalenanemometer
Umgebungstemperatur
TEMP
°C
Temperatursensor
Luftfeuchte
FEUCHT
%
Hygrometer
Luftdruck
DRUCK
hPa
Barogeber
Globalstrahlung
STRAHL
W/m²
Pyranometer
Stickoxide
NO
X
μg/m³
Chemilumineszenz
Benzol/Toluol/Xylole
BTX
μg/m³
Gaschromatografie
Schwefeldioxid
SO
2
μg/m³
UV-Fluoreszenz
Feinstaub
PM
10
/ PM
2.5
μg/m³
Gravimetrie (HVS)
Ruß (Black Carbon)
BC
μg/m³
optisches Messverfahren
Ozon
O
3
μg/m³
UV-Absorption

image
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25
Abb. 13:
Gemessene Standardluftschadstoffe an den sächsischen Luftgütemessstationen
Schwartenberg, Annaberg-Buchholz, Collmberg und Leipzig-Mitte sowie an den
beiden tschechischen Stationen Lom und Ústí nad Labem - Zentrum. Alle Werte
in μg/m³. NOX: Stickoxide; BTX: Benzol, Toluol, Xylol; SO2: Schwefeldioxid; O3:
Ozon; PM10: Feinstaub 10 μm; PM2,5: Feinstaub 2,5 μm; BC
Black Carbon/Ruß.
UFP und PM
1
-Ruß
An den beiden Messstandorten Deutschneudorf und Lom wurden mit Projektbeginn
Messgeräte zur Charakterisierung der Partikelgrößenverteilung (UFP) sowie zur Bestim-
mung des PM1-Ruß installiert (Abb. 14). Diese Parameter werden kontinuierlich in der in
Tab. 4 dargestellten zeitlichen Auflösung gemessen. Zudem stehen Messwerte der be-
nachbarten Messstationen Annaberg-Buchholz und Usti nad Labem zum Vergleich zur
Verfügung.
Die Verwendung eines Differentiellen Mobilitätsanalysators (DMA) ermöglicht die Klassi-
fizierung von Partikeln und vor allem ultrafeinen Partikeln hinsichtlich ihrer elektrischen
Mobilität in einem Größenbereich von wenigen Nanometern bis hin zu einem Mikrome-
ter. In Kombination mit einem Vorabscheider, einem Neutralisator und einem Kondensa-
tionspartikelzähler kann eine Partikelanzahlgrößenverteilung bestimmt werden, die den
erwähnten Größenbereich zwischen 10 nm und 850 nm abdeckt. Dieses vom TROPOS
entwickelte und an den Messstationen eingesetzte Partikelgrößenspektrometer (MPSS)
ist speziell für Langzeitstudien geeignet. Zudem wird zyklisch im 5-Minuten-Takt zwischen

4
30.06.2019
26
der Bestimmung der Partikelgrößenverteilung in Außenluft und der Bestimmung der Par-
tikelgrößenverteilung ohne flüchtige Bestandteile geschalten. Für letztere wird ein Ther-
modenuder verwendet, welcher mit einer Betriebstemperatur von 300°C arbeitet und die
volatilen organischen Verbindungen der Partikel verdampft.
Ruß oder auch schwarzer Kohlenstoff (BC) besitzt die Eigenschaft, elektromagnetische
Wellen im sichtbaren Bereich zu absorbieren. Die Bestimmung der Absorption von BC
erfolgt mittels kontinuierlicher Sammlung von Partikeln auf einem Glasfaserfilter. Dabei
wird die Lichtschwächung von Filter und Partikel mittels einer Kombination von Licht-
quelle und Photodetektor bestimmt (Aethalometrie). Die im Projekt verwendeten Rußmo-
nitore des Modells 5012 MAAP rechnen die Absorption von BC über einen intern gespei-
cherten Umrechnungsfaktor in eine Rußmassenkonzentration um (Petzold & Kramer,
2001).
Tab. 4:
Zeitliche Auflösung der kontinuierlichen Messungen von UFP’s und Ruß
.
Messstation
UFP
UFP mit Thermodenu-
der
PM1-Ruß
Deutschneudorf
10 min
10 min
1 min
Lom
10 min
10 min
1 min

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image
4
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27
Abb. 14:
Messgeräte zur Bestimmung der UFP’s sowie PM1
-Ruß.
Sondermessungen
Windrichtungsabhänige Probenahme
Zur Entnahme der Proben wurde ein eigens entwickeltes und hergestelltes Entnahmege-
rät verwendet (T-Pro 2010). Das Prinzip des Geräts besteht darin, dass gleichzeitig Wind-
geschwindigkeit sowie Windrichtung gemessen werden und die Luftprobe in einen Ent-
nahmekanal entnommen wird, die der Windrichtung und Windgeschwindigkeit ent-
spricht. Falls die Windgeschwindigkeit niedriger als 0,5 m/s war, bewertet die Software
dies als Windstille und der Luftstrom wird in einen Entnahmekanal umgeleitet, der für
diese Situation bestimmt ist. Im Falle des Projekts OdCom wurde auf dem Treffen der
Partner beschlossen, dass die Luft in drei Entnahmekanälen entnommen wird (+ Entnah-
mekanal für Windstille). Die Entnahmen erfolgten auf Patronen SUPELCO BPE-DNPH car-
tidge (SUPELCO 2018), die mit 2,4-Dinitrofenylhydrazin bezogenem Silikagel (Kieselgel) ge-
füllt sind. Der Durchfluss des Geräts lässt sich von 0,5 bis 6,0 l/Minute einstellen. Die Soft-
ware legt die gemessene Minutenrichtung und Windgeschwindigkeit sowie die Umschal-
tungen im Entnahmekanal des Luftstroms fest. Aus dem durchschnittlichen Durchfluss

4
30.06.2019
28
und Anzahl der Umschaltungen in die einzelnen Kanäle lässt sich danach die Menge der
entnommenen Luft in den einzelnen Kanälen bestimmen. Die Entnahmegeräte sind in
den Abb. A. 1, Abb. A. 2 und Abb. A. 3 abgebildet.
Erste Entnahmekampagne
Ort der Probenahme: Lom Most, Containe
r ČHMÚ GPS: 50.5857931N, 13.6733631E, 362m
ü.M.
Ort der Probenahme: Deutschneudorf: Mobilzelle TROPOS GPS: 50.6032525N,
13.4654536E, 767m ü.M.
Der Luftdurchfluss war um 1 l/min (±0,25 l/min).
Die Entnahmekanäle wurden wie folgt festgelegt (veranschaulicht auf der Karte, siehe
Abb. 15, Abb. 16):
-
Lom (17.02.2017
28.02.2017): Kanal 1 = 31°-150°; Kanal 2 = 151°-270°; Kanal 3 =
271°-360°;1°-30° Kanal 4 = Windstille (<0,5 m/s) (Abb. 15,
-
-
-
-
-
-
-
Tab. A. 1, Tab. A. 3)

image
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4
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29
-
Deutschneudorf (17.02.2017
28.02.2017): Kanal 1= 0°-120°; Kanal 2 = 121°-240°;
Kanal 3 = 241°-360°; Kanal 4 = Windstille (<0,5 m/s) (Abb. 16, Tab. A. 2, Tab. A. 4)
Abb. 15:
Lom bei Most. Entnahmesegmente, eingelegt in die Karte (Mapy.cz).
Abb. 16:
Deutschneudorf. Entnahmesegmente, eingelegt in die Karte (Mapy.cz).
Die Proben wurden nach der Entnahme im Kühlschrank aufbewahrt.
Nach Auswertung der 1. Entnahmekampagne wurde eine Verlängerung jeder Proben-
nahme in der zweiten Entnahmekampagne auf achttägige Entnahmen für die Dauer von

4
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30
vier Monaten von November 2017 bis März 2018 bei einer gleichzeitigen Erhöhung des
Durchflusses beschlossen. Die Messstellen blieben gleich.
Zweite Entnahmekampagne
Der Luftdurchfluss war 1l/min (±0,25) in Lom, 1,25 (±0,25) ml/min in Deutschneudorf.
Passive Probenahme - Carbonylverbindungen
Zur passiven Probennahme wurden die Entnahmegeräte radiello
TM
165 (Sigma-Aldrich
2018 a), gefüllt mit 2,4-DNPH bezogenem Florisil
®
nach EPA TO-11A (EPA 2014) sowie ra-
diello
TM
145 BTEX/VOC kit für eine thermale Desorption (Sigma-Aldrich 2018 b) verwendet.
Diese Geräte dienten zur Entnahme und Bestimmung von Carbonylverbindungen sowie
zur Bestimmung von flüchtigen organischen Verbindungen. Für die Probenahmen wur-
den Radiello
®
-Geräte verwendet, die Proben wurden mithilfe der HPLC und GC-MS Me-
thode analysiert. Die Probenahmeorte (Entnahmestellen) im Jahr 2017 waren Lom und
Deutschneudorf
, 2018 zusätzlich Jeřabina
.
1. Entnahmekampagne
-
Ort der Probenahme: Lom bei Most (17.02.2017
25.02.2017), Container des
ČHMÚ GPS: 50.5857931N, 13.6733631E, 362m ü.M
. (Tab. A. 5)
-
Ort der Probenahme: Deutschneudorf (17.02.2017
25.02.2017): Mobiler Contai-
ner von TROPOS GPS: 50.6032525N, 13.4654536E, 767m ü.M. (Tab. A. 5)
Die Entnahmen wurden im Dublett durchgeführt. Die Entnahmegeräte wurden während
der Entnahme täglich kontrolliert und die Proben nach der Entnahme im Kühlschrank auf-
bewahrt.
Nach Auswertung der 1. Entnahmekampagne wurde die Verlängerung des Zeitraumes für
jede Probennahme beschlossen. In einer zweiten Entnahmekampagne wurden achttägige
Entnahmen für einen Zeitraum von vier Monaten von November 2017 bis März 2018 ge-
nommen. Gleichzeitig wurde die Anzahl an Probenahmeorte für die passiven Entnahmen
am Probenahmeort
Jeřabina
erhöht. Der Probenahmeort
Jeřabina
liegt im Pass zwischen
der Region Litvínov und dem sächsischen Kurort Seiffen. Er wird von keiner umgebenden
Bebauung und naher Industrie beeinflusst und bietet eine direkte Aussicht auf das Indust-
riegebiet von Litvínov (Abb. A. 4)
Zweite Entnahmekampagne

image
image
4
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31
- Ort der Probenahme:
Lom bei Most, Container des ČHMÚ GPS: 50.5857931N,
13.6733631E, 362m ü.M. (Tab. A. 6, Abb. 17)
-
Ort der Probenahme: Deutschneudorf: Mobiler Container von TROPOS GPS:
50.6032525N, 13.4654536E, 767m ü.M. (
Fehler! Verweisquelle konnte nicht ge-
funden werden.
, Abb. 18)
- Ort der Probenahme
: Aussichtsturm Jeřabina GPS: 50.6127167N, 13.5210558E,
777 m ü.M. (Tab. A. 6, Abb. 19)
Die Entnahmen wurden stets im Dublett-Verfahren durchgeführt und die Proben nach
der Entnahme im Kühlschrank aufbewahrt.
Abb. 17:
Ort der Probenahme
Lom Most (Fotos Ivan Beneš)
.
Abb. 18:
Ort der Probenahme
Deutschneudorf (Fotos Ivan Beneš)
.

image
4
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Abb. 19:
Ort der Probenahme
Aussichtsturm Jeřabina (Fotos Ivan Beneš)
.
Bestimmung der Carbonylverbindungen in der Luft mit der Methode HPLC
UVD
Mit dieser Methode wird der Gehalt von Aldehyden- und Ketonen in der Luft bestimmt.
Es handelt sich bei der Methode um eine Flüssigkeitschromatographie mit einem Detek-
tor (UVD), der im ultravioletten Lichtbereich arbeitet (Radiello, Firmenmanual 2006). Gas-
förmige Aldehyde und Ketone werden im Sorptionsröhrchen am Silikagel mit gebunde-
nem 2,4-Dinitrophenylhydrazin (2,4-DNPH) abgefangen und durch Derivationsreaktion in
entsprechende Hydrazone überführt (Radiello 2016). Nach der Elution mit Acetonitril wer-
den sie mittels HPLC Methode mittels UV-Detektor bestimmt (EPA TO 11A).
Es werden folgende Analyten bestimmt: Formaldehyd, Azetaldehyd, Azeton, Akrolein,
Propionaldehyd, Krotonaldehyd, Methakrolein, 2-Butanon, Butyraldehyd, Isobutyralde-
hyd, Benzaldehyd, Zyklohexanon, Isovaleraldehyd, Valeraldehyd, o-Tolulaldehyd, m-To-
lulaldehyd, p-Tolulaldehyd, Glutaraldehyd, Hexaldehyd, Dimethylbenzaldehyd, Heptalde-
hyd, Oktaldehyd, Nonaldehyd und Decylaldehyd (U. S. EPA 1999, SUPELCO Air Monito-
ring).
Die obere Bestimmungsgrenze ergibt sich aus der Menge der durchgesaugten Luft, der
Sorptionskapazität des verwendeten DNPH Röhrchens und dem linearen Bereich des ana-
lytischen Systems.
Die untere Bestimmungsgrenze hängt von der Größe des Grundrauschens im Detektor,
dem Hintergrundwert und vom Gehalt an störenden Beimischungen in den Sorptions-
röhrchen ab.
Störende Einflüsse

4
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Das Ozon vermindert bei der Luftentnahme die Ergiebigkeit der Aldehyde- und Ketone.
Das Ozon reagiert mit 2,4-DNPH und kann weiter die entstandenen Hydrazone degradie-
ren (SUPELCO, Air Monitoring). Diese Interferenzart wird durch die Einordnung eines so-
genannten Scrubbers (Inhalt 1,5 g Kaliumjodid) vor das Sorptionsröhrchen unterdrückt.
Entnahme und Transport der Probe
Die Entnahmegeschwindigkeit für die aktiven Entnahmen beträgt 1 l.min
-1
. Die abgenom-
mene Probenmenge hängt von der Windrichtung ab und lag in der 1. Entnahmekam-
pagne bei 10
-1
- 10
2
Liter, in der 2. Kampagne bei 10
2
10
3
Liter.
Die Dauer der Probenahmen bei der Verwendung der passiven Dosimeter Radiello betrug
acht Tage.
Die Proben wurden in einer Kühlbox transportiert. Die Stabilität des Analyten im Sorpti-
onsröhrchen beträgt 60 Tage bei 4
o
C (SUPELCO, Air Monitoring)
Identifikation und Bestimmung von flüchtigen organischen Verbindungen
(VOC) in der Luft
Die Identifikation und Bestimmung von flüchtigen organischen Verbindungen geschah
1) nach den Entnahmen in SilcoCan Kanistern und der Aufkonzentrierung an den Sor-
benten (RESTEK Silco Can caniters, 2005).
2) mit der Verwendung der Radiello Diffusionsprobenahme (Radiello, 2006)
Gegenstand und Wirksamkeit der Methode
Diese Vorgehensweise ist für die Bestimmung von TOL (Toloyl) in der Luft, der Kohlenwas-
serstoffe (C5-C12), halogenierten Kohlenwasserstoffen, Estern von Alkoxyalkoholen und
Säuren, Alkohole (C1-C10), Aldehyden und Ketonen (C4-C10) Athiole-Merkaptanen (C1-C4)
bestimmt. Für die Entnahme von Proben im Verlauf der Geruchsepisoden wird der Ent-
nahmekanister SilcoCan von der Firma Restek mit dem Volume 3 Liter oder 6 Liter ver-
wendet. Die Analyten in der abgenommenen Probe werden aus dem Kanister in einem
mit Sorbent gefüllten Röhrchen konzentriert und nach der thermischen Desorption mit
dem Messgeerät GC-MS bestimmt.
Für die langfristige Probenahme wird ein Diffusionssammeler Radiello mit dem Sorbent
Carbograf (graffitisierter Kohlenstoff) verwendet Die eingefangenen Analyten werden
nach der Desorption mittels der GC-MS Methode bestimmt ().

4
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Analyse der Carbonyle aus den windrichtungsabhängigen Probenahmen
Für die Bestimmung von Aldehyden und Ketonen wurde die hochwirksame Flüssigkeits-
chromatographie mit UV-Detektion gewählt. Die Bestimmungen wurden auf HPLC Agilent
1100 mit Verwendung der chromatographischen Kolonne Ascentis mit Amidfüllung von
der Firma Supelco (SUPELCO, Air Monitoring) durchgeführt.
Das Prinzip der Methode ist
folgendes: Gasförmige Aldehyde und Ketone werden im Sorptionsröhrchen am Silikagel
mit gebundenem 2,4-Dinitrophenylhydrazin (2,4-DNPH) abgefangen und mittels Derivati-
onsreaktion in die entsprechenden Hydrazone verwandelt (NIOSH 2016). Nach der Elution
mit Acetonitril werden sie mittels der Methode HPLC mit UV-Detektor (EPA TO 11A) be-
stimmt.
Auf der Grundlage der verwendeten Literatur wurden für die Messung 24 verschiedene
Carbonylverbindungen gemessen (Tab. 5).
Tab. 5:
Übersicht der analysierten Carbonylverbindungen.
Reihenfolge
Triviale Bezeichnung
Bezeichnung IUPAC
1
Formaldehyd
Methanal
2
Azetaldehyd
Ethanal
3
Azeton
Propanon
4
Akrolein
Prop-2-enal
5
Propionaldehyd
Propanal
6
Crotonaldehyd
But-2-enal, Butenal
7
Methakrolein
2-Methylprop-2-enal
8
Methyläthylketon
2-Butanon
9
Butyraldehyd/Isobutyral-
dehyd
Butanal/2-Methylpropanal
10
Benzaldehyd/Zyklohexa-
non
Benzencarbaldehyd/Zyklohexanon
11
Isovaleraldehyd
3-Methylbutanal
12
Valeraldehyd
Pentanal
13
o-Tolualdehyd
2-Methylbenzaldehyd
14
m/p-Tolualdehyd
3/4 -Methylbenzaldehyd
15
Glutaraldehyd
Pentandial
16
Hexaldehyd
Hexanal
17
Dimethylbenzadehyd
2,5-Dimethylbenzaldehyd
18
Heptaldehyd
Heptanal
19
Oktaldehyd
Oktanal
20
Nonaldehyd
Nonanal

4
30.06.2019
35
21
Dezylaldehyd
Dekanal
Aus Tab. 5 ist ersichtlich, dass drei Stoffpaare - Butyraldehyd und Isobutyraldehyd, Ben-
zaldehyd und Cyklohexanon, meta- und para-Tolualdehyd - werden als Summe als
Summe bestimmt würden. Die übrigen Analyten wurden einzeln bestimmt einzeln be-
stimmt.
Die Abhängigkeiten bei einer Kalibrierung sind linear, der höchste gewählte Kalibrierungs-
bereich tritt bei der Mischung Benzaldehyd und Cyklohexanon (0
0,8 μg/Probe) auf, der
niedrigste bei Methakrolein (0
0,2 μg/Probe).
Die Korrelationskoeffizienten bewegen sich im Bereich 0,9996 bis 1,0000.
Die Bestimmungsgrenzen für die einzelnen Carbonyle wurden für das entnommene Luft-
volumen 100 l berechnet. Die niedrigste Bestimmungsgrenze wurde für Formaldehyd
0,08 μg/m
3
, und der höchste Wert für Dekanal 0,58 μg/m
3
berechnet.
Solange die entnommene Probenmenge klein war, in Einheiten oder sogar Zehntel Litern
vorlag, näherten sich die gemessenen Carbonylmengen der Bestimmungsgrenze. Wur-
den die Proben anschließend auf 1 m
3
umgerechnet, wurde die Konzentrationen der Car-
bonylverbindungen unreal hoch. Dadurch war die Objektivität und Aussagekraft der Ana-
lysen der Carbonylverbinungen nicht mehr gegeben. Aus diesem Grund wurden Entnah-
men mit kleinerer Luftmenge aus weiteren Auswertungen ausgeschlossen. Der minimale
Umfang der entnommenen Luft wurde bei den zur A bestimmten Proben auf 50 l festge-
legt.
PM10-Ökotoxikologische Tests
Probenahme
Die PM
10
-Proben der Messstationen in Lom u Mostu (Tschechische Republik), Deut-
schneudorf, Collm und Leipzig-Mitte wurden mit HighVolume Sammlern (500 l/min) m
Rahmen der Messkampagnen, die im Zeitraum vom 14. Februar 2017 bis 1. März 2017 (1.
Kampagne) und vom 17. Februar 2018 bis 13. März 2018 (Lom und Deutschneudorf) bzw.
von 3. Februar 2018 bis 4. März 2018 (Leipzig und Collmberg) durchgeführt wurden, ge-
wonnen. Neben den Projektmessstellen in Lom u Mostu, in der Nähe des Containers der
ČHMÚ
, und in der Gemeinde Deutschneudorf (Ortsteil von Kurort Seiffen), in der Nähe
der mobilen Probenahmeeinrichtung des Projektpartners TROPOS, wurden die zwei wei-
teren Stationen des sächsischen Messnetzes der BfUL Sachsen zum Vergleich ausgewählt:

4
30.06.2019
36
Leipzig-Mitte als städtische Station mit hoher Verkehrsbelastung und Collm als Hinter-
grundstation auf dem Bergplateau.
Geographische Daten der Messstellen:
-
Lom Container der ČHMÚ: 50°35'08.83" N 13°40'24.21" E, 362 m ü.M.
-
Deutschneudorf, Festwiese: 50°36'11.75" N 13°27'55.68" E, 767 m ü.M.
-
Leipzig-Mitte: 51°20'38.30" N 12°22'31.47" E, 109 m ü.M.
-
Collmberg, Bergplateau, 51°18'14.2"N 13°00'33.7"E, 313 m ü.M.
Die Probenahme und das Wiegen der Filter wurden von den Laboratorien ZÚ UL (1+2),
resp. BfUL Radebeul (3+4) durchgeführt. Die Probenahme erfolgte für alle Stationen 24
Stunden während der ersten Kampagne und 48 Stunden (Stationen 1+2) bzw. 2 x 24 Stun-
den (Stationen 3+4) während der zweiten Kampagne. Die Filter wurden automatisch um
24:00 Uhr gewechselt mit Ausnahme der Station Lom, wo der Filterwechsel manuell in
den Vormittagsstunden stattfand. Die äquilibrierten Quarzfilter wurden vor und nach der
Exposition gewogen und anschließend der Extraktion zugeführt. Mit den Proben wurden
auch „Leerproben“ (field blanks) genommen
.
Filterextraktion und Probenaufbereitung
Die Extraktion der ganzen Quarzfaserfilter mit den gesammelten PM
10
-Partikeln wurde in
70 ml Dichlormethane/ Methanol (93:7 v/v) mittels Ultraschall für 20 min begonnen. Im
Anschluss folgte eine weitere Extraktion der Filter in 50 ml desselben Lösungsmittels für
20 min. Beide Extrakte wurden vereint und 50 ml 10 % Dimethylether in Hexan hinzuge-
fügt. Nach Zugabe von 0,5 ml von 10 % 1,2-Propandiol in Methanol wurde der Extrakt un-
ter dem Strom von Stickstoff auf ein kleines Volumen eingedampft, in ein Eppendorf-Ge-
fäß übertragen und anschließend getrocknet (50 μl von 1,2 Propandiol verblieben an der
Wand des Gefäßes). Danach wurden 50 μl Dimethylsulfoxid (DMSO) hinzugefügt, um die
endgültige Probenmenge für die Zytotoxizitätsuntersuchung zu erhalten.
Bei einigen Tagen standen für Leipzig-Mitte und Collm aufgrund des regulären Messpro-
gramms der BfUL nur jeweils ein Viertel Quarzfaserfilter zur Verfügung. Diese wurden mit
entsprechend weniger Lösungsmittel extrahiert (2 x 20 ml Dichlormethane/ Methanol
(93:7 v/v) und 20 ml 10 % Dimethylether in Hexan).
Die Menge an DMSO, die zu den extrahierten organischen Stoffen (EOS) der Filterproben
gegeben wurde, wurde so gewählt, dass die Konzentration das Volumen der Luftproben
widerspiegelte. Das heißt 1 ml der Probe entsprach EOS aus 3 m³ angesaugter Luft. 10 ml
dieser Lösung wurden mit 1 ml Zellkulturmedium (MEM mit 10 % fötalem Kälberserum)
vermengt. Von dieser Stammlösung wurden vier Konzentrationen für die Zelltests vorbe-
reitet.

4
30.06.2019
37
Untersuchungen zur Zytotoxizität mittels WST-1 (water soluble tetrazolium)
Für die Zytotoxizitätstests wurde die humane Lungenepithelzelllinie A549 und der WST-1-
Assay (Roche, Cat. Nr. 11644807001) verwendet. Der Assay basiert darauf, dass das Tet-
razoliumsalz WST-1 durch mitochondriale Dehydrogenasen vitaler Zellen zu Formazan
umgewandelt wird, welches mit einem Spektrometer quantifiziert werden kann. An der
Reaktion des Tetrazolinium-Salzes zu Formazan wird dementsprechend die Aktivität der
lebenden Zellen bestimmt.
Die A549-Zellen wurden in MEM 1x GlutaMAX mit 10 % fötalem Kälberserum bei 37 °C
und 5 % CO
2
kultiviert. Vor Durchführung der Tests wurden die Zellen gezählt und in einer
Dichte von 75 000 Zellen pro ml auf einer 96well-Zellkulturplatte ausgesät (100 μl pro well
> 7500 Zellen pro well). Nach einer 24stündigen Inkubation wurde das Medium entfernt,
die Zellen mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) gewaschen und die PM
10
-
Extrakte in entsprechender Konzentration im Zellkulturmedium zugegeben. Um Effekte
des DMSO auszuschließen, wurden zum Vergleich einzelne wells mit 0,1 % DMSO in Me-
dium inkubiert. Als Positivkontrolle wurde zytotoxisches Cadmiumsulfat in drei verschie-
denen Konzentrationen verwendet (37,5μM, 75 μM und 150 μM). Alle Proben bzw. Kon-
zentrationen wurden in Triplikaten getestet.
Nach 24stündiger Inkubation der Zellen mit den Extraktproben wurde das Medium ent-
fernt, die Zellen mit PBS gewaschen und das WST-1 Reagens in 10facher Verdünnung in
farblosem MEM zu den Zellen gegeben. Nach einer Stunde wurde die Absorption der ein-
zelnen wells bei einer Wellenlänge von 440 nm mittels eines Plattenspektrometers
(SpectraMax Multimode Plate Reader) gemessen.
Der Prozentsatz der überlebenden Zellen wurde wie folgt berechnet:
% lebende Zellen =
/
C
* 100
Abs X
Absorption der getesteten PM10-Extraktporobe
Abs Bl
Absorption der Leerprobe (WST-1 Reagens ohne Zellen)
Abs NC
Absorption der Negativkontrolle (Zellen mit Medium)
Für jede Station wurde die Zytotoxizität für 24 h (im Jahr 2017) bzw. für 48 h (im Jahr 2018)
einzeln und für den gesamten Probenahmezeitraum berechnet. Darüber hinaus wurde
für jede Station der LC30-Wert (= die Konzentration, bei der 30 % der Zellen tot sind) be-
stimmt.

4
30.06.2019
38
Mobiles und stationäres Ionenmobilitätsspektrometer
Ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) ist ein Gerät zur chemischen Analyse. Die Einsatz-
möglichkeiten sind vielfältig und reichen von der Detektion von Sprengstoffen bis hin zum
Aufspüren von Drogen. Hier wird es zur Erfassung von Gerüchen angewendet. Dabei ist
es das Ziel, mittels mathematisch auswertbarer Signalmuster verschiedene typische Ge-
rüche wiederzuerkennen. Die hohe Empfindlichkeit der Messtechnik erlaubt das Erken-
nen von Geruchsmustern in einer Konzentration nahe beziehungsweise bereits unterhalb
der menschlichen Geruchsschwelle.
In der umliegenden Luft befinden sich Stoffe und Stoffgemische, die Geruchswahrneh-
mungen auslösen können. In der Regel bestehen sie aus einer Vielzahl von Einzelsubstan-
zen, die in ihrer Wirkung kaum quantitativ beschreibbar sind. Das physikalische Messprin-
zip beruht auf den unterschiedlichen Driftgeschwindigkeiten von (Molekül-)Ionen im
elektrischen Feld in der Luft bei Normaldruck. Mit der Driftgeschwindigkeit wird die Zeit
gemeint, die die Molekülionen aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaf-
ten benötigen, um am Detektor zu gelangen.
Die zu analysierende Luft wird zunächst in den Reaktionsraum der Messröhre überführt.
Mittels eines schwachen Strahlers werden Moleküle ionisiert und durch ein Driftträgergas
weitergeleitet. Diese Ionenwolke wird durch das elektrische Feld zum Detektor hin be-
schleunigt. Am Detektor werden die Ionen wieder neutralisiert und erzeugen dabei ein
Stromfluss, welcher verstärkt und in ein Spannungssignal umgewandelt wird. Dabei ent-
stehen bestimmte Signalmuster mit charakteristischem Spektrum. Damit ist es möglich,
Gerüche wiederzuerkennen, nachzuverfolgen und zu unterscheiden. Allerdings können
diese Geräte und die Methode an sich keine Auskunft darüber geben, um welche Stoffe
es sich handelt.
Um wiederkehrende Signalmuster genau bestimmen zu können, war es notwendig, mit
Hilfe des mobilen IMS eine eigene Stoffbibliothek anzulegen. Dabei wurden verschiedene
Orte und potentielle Quellen auf sächsischer und tschechischer Grenzseite angefahren
und die Außenluft eingemessen. Auch Stoffgemische und sekundäre Produkte wurden
somit in der Bibliothek erfasst und konnten später gegebenenfalls zugeordnet werden
(Abb. 20).
Beim Einsatz der IMS-Geräte wurden gleichzeitig Winddaten erfasst, um anschließend die
Geruchsmuster mit Hilfe der Windrichtung lokalisieren zu können. Bei der Auswertung
wurde die Dynamik der Geruchsentwicklung in Hinblick auf Tages- und Wochengang ana-
lysiert, um darüber hinaus zu erkennen, ob bestimmte Gerüche zu einem bestimmten
Zeitpunkt wiederkehrten (Abb. 21).

image
4
30.06.2019
39
Es wurden drei IMS-Geräte während der Wintermessperioden eingesetzt. Zwei Geräte
wurden im Winter für jeweils mehrere Monate in den stationären Messcontainern in Lom
und Deutschneudorf installiert und zeichneten kontinuierlich Signalmuster auf. Im ersten
Winter waren die beiden Geräte im Februar und im März 2017 vor Ort installiert und in
der zweiten Periode zwischen November 2017 und Ende März 2018. Im November und
Dezember 2018 war die letzte Messkampagne. Das dritte IMS Gerät wurde für mobile
Messungen mit dem PKW eingesetzt. In der ersten Saison für 3 Wochen im Februar ein-
gesetzt. Und in der zweiten Saison auch wieder für 3 Wochen insgesamt, aber über meh-
rere Monate hinweg verteilt. Abgezielt auf geeigneten Witterungsbedingungen, d. h. vor
allem bei SO Wind wurden sowohl im Beschwerdekerngebiet um Seiffen und Olbernhau
als auch in der unmittelbaren Nähe möglicher Quellen Daten gesammelt. Insgesamt er-
folgten innerhalb von 6 Wochen 117 mobile Messungen an 86 Orten. Die Windrichtung
an den jeweiligen Tagen bestimmte die Fahrtrichtung, um mitunter den Wirkungsbereich
der möglichen Quelle in der Windrichtung zu verfolgen und lokale Beeinflussungen im
befahrenen Gebiet zu erfassen. Bei den mobilen Messungen war auch ein Geruchstag mit
dabei, der 15.02.2018. An diesem Tag gingen 11 Meldungen bei LfULG ein. Die Fahrstre-
cke wurde so ausgesucht, dass die Signalmuster in Ortschaften aus denen die Meldungen
hervorgingen aufgenommen werden konnten.
Abb. 20:
Karte der Messstandorte bei der mobilen Messung

4
30.06.2019
40
Bei den Auswertungen sollte der Fokus auf folgende Fragen gerichtet werden:
-
Gibt es einen Zusammenhang zwischen den IMS Signalmuster mit den uns be-
kannten Stoffen?
-
Gibt es einen Zusammenhang zwischen den Signalmustern aus dem mobilen und
stationärem Messungen?
-
Vergleicht man die Zeiten, in den die Beschwerden auftauchten mit den Stärken
der Signalmuster, gibt es einen/mehrere Signalmuster, die auffällig sind?
Abb. 21:
Darstellung der Windverhältnisse bei den mobilen Messungen.
Bioaerosole
Bioaerosole sind ubiquitär über die Luft verbreitete Partikel, denen biologisches Material
anheftet. Hierzu zählen u. a. Mikroorganismen wie Bakterien, Schimmelpilze und/oder
deren Stoffwechselprodukte. Mikroorganismen-tragenden Partikel sind mit einem Anteil
von 25 % des gesamten partikulären Materials in der Luft vertreten (Jones und Harrison,
2004). Lebewesen, Pflanzen, Boden und Gewässer sind Habitate von Mikroorganismen,
die über natürliche Emission in die Umwelt entlassen werden. Die natürliche Hintergrund-
konzentration hängt neben dem Umweltbereich und den meteorologischen jahreszeitab-
hängigen Parametern auch von Größe und Form der Partikel ab (Lighthart und Shaffer,
1995; Clauß et al., 2013). Anthropogene Quellen führen zu einer zusätzlichen Emission
0
2
4
6
8
10
N
NNO
NO
ONO
O
OSO
SO
SSO
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
1. Messperiode
2. Messperiode

4
30.06.2019
41
von bestimmten Mikroorganismen-tragenden Partikeln. Besonders in der Nähe von Ab-
fallbehandlungs- und Nutzierhaltungsanlagen sind erhöhte Bioaerosolkonzentrationen
mit einem partikulären Anteil von bis zu 90 % feststellbar (Aengst, 1984).
Bakterien erreichen eine durchschnittliche Größe von 1 -10 μm und kommen in der Luft
als untersuchte Partikelfraktion von 0.65 bis 12 μm AD (aerodynamischer Durchmesser),
größtenteils aber > 7 μm AD vor. Aufgrund der Beschaffenheit der Sporen kommen
Schimmelpilze im Gegensatz zu Bakterien weitestgehend vereinzelt vor (Clauß, 2015). Mik-
roorganismen-tragende Partikel sind gesundheitsrelevant in den Partikelgrößenfraktio-
nen PM
2,5
, PM
4
, PM
10
und Gesamtstaub. Partikel, besonders aber Partikel kleinerer Frakti-
onen, können dem Menschen bedeutend werden, sobald es sich um humanpathogene
Keime handelt, zumal sehr kleine Partikel sogar bis in die Lunge vordringen können
(Sturm, 2012; Fernstrom und Goldblatt, 2013; Projekt UFIREG, 2014).
Seit geraumer Zeit fühlen sich die Menschen im Erzgebirge und Vogtland von Gerüchen
belästigt. Diese Gerüche, die aus dem nordböhmischen Industrierevier gelangen bezie-
hungsweise in Sachsen selbst verursacht werden, nimmt die Bevölkerung als Störung des
Wohlbefindens und als Ursache für Erkrankungen wahr. Berichtet wird von allgemeinen
Unwohlsein, Kopfschmerzen und Übelkeit, bis hin zu Erbrechen und Durchfall.
Das Ziel ist es, die Bioaerosolkonzentrationen in der Umwelt an den Standorten Deut-
schneudorf und Lom zu bestimmen und zu bewerten, um deren möglichen Beitrag zu den
berichteten Krankheitssymptomen zu klären und diese gegebenenfalls als eventuelle Ur-
sache für Erkrankungen ausschließen zu können.
Zum einen wird die Gesamtbakterienzahl untersucht. Darüber hinaus wird mittels MALDI-
TOF MS Analyse und 16S-rRNA Sequenzierung festgestellt, um welche Bakterienarten es
sich handelt und ob sie für den Menschen potentiell risikobehaftet sind. Bestimmte Erre-
ger (Staphylokokken, Streptokokken, Enterobakterien sowie Enterokokken) können Ent-
zündungen, Magen-/Darminfekte aber auch Infektionen der Atem- und Harnwege hervor-
rufen. Außerdem werden Gesamtpilzzahl bzw. Schimmelpilze gemessen. Einige Schim-
melpilzarten können in höheren Konzentrationen oder bei längerer Einwirkungszeit Aller-
gien, Infektionen, Husten, Kopfschmerzen oder auch Übelkeit verursachen. Schließlich
werden noch Endotoxine, die Zersetzungsprodukte von gramm-negativen Bakterien (z. B.
Bacillus cereus), bestimmt, die in höheren Konzentrationen Atemwegserkrankungen, Fie-
ber oder Entzündungen auslösen können.
Der Messzeitraum pro Winterhalbjahr lag zwischen November und März und beinhaltete
sechs oder 7 Messungen je Standort. In den Sommermonaten wurden je zwei Kontroll-
messungen durchgeführt. Alle Messungen sind in Tab. 6 zusammengefasst. Messungen

4
30.06.2019
42
erfolgten bei allen Windrichtungen, jedoch nicht bei jedem Wetter: bei starkem Frost, Re-
gen oder Schneefall waren keine Messungen möglich. Eine mobile Messstation erfasste
u. a. die meteorologischen Parameter Temperatur, Windgeschwindigkeit, Windrichtung,
Luftfeuchte, Luftdruck und Globalstrahlung (Abb. 22).
Tab. 6:
Zeitlicher Ablauf aller Bioaerosolmessungen und eingesetzte Messtechnik in
Lom und Deutschneudorf (DND) während der beiden Wintermessperioden I und
II.
Datum
Ort
Jahreszeit
AGI
MAS
Filter
WINDRI
TEMP
22.11.16
LOM
Winter I
X
X
---
O - SO
9.6
28.11.16
LOM
Winter I
X
X
---
W - NNW
0.9
09.12.16
LOM
Winter I
X
X
---
O - NNW
4.8
12.01.17
LOM
Winter I
X
X
---
SW - WSW
3.9
20.02.17
LOM
Winter I
X
X
---
SSW - WSW
7.7
20.03.17
LOM
Winter I
X
X
---
SW - W
12.0
24.07.17
LOM
Sommer I
X
X
X
NO - SO
19.2
01.08.17
LOM
Sommer I
X
X
X
OSO - W
26.3
13.11.16
LOM
Winter II
X
X
---
WSW - NW
4.6
30.11.16
LOM
Winter II
X
X
---
NNO - WNW
2.8
19.12.16
LOM
Winter II
X
X
---
SSW - W
-0.7
05.01.17
LOM
Winter II
X
X
---
SSW - WSW
7.7
30.01.17
LOM
Winter II
X
X
---
WSW - WNW
5.1
20.02.17
LOM
Winter II
X
X
---
N - SSO
1.3
16.07.18
LOM
Sommer II
X
X
X
SSO - NNW
25.3
07.08.18
LOM
Sommer II
X
X
X
ONO - NNW
24.7
26.01.17
DND
Winter I
---
X
---
OSO - SO
-3.9
06.02.17
DND
Winter I
X
X
---
W - NW
0.9
13.02.17
DND
Winter I
X
X
---
OSO - SO
0.9
15.02.17
DND
Winter I
X
X
---
O - OSO
7.3
09.03.17
DND
Winter I
X
X
---
NW - NNW
5.2
13.03.17
DND
Winter I
X
X
---
O - SSW
3.8
23.03.17
DND
Winter I
X
X
---
OSO - SO
3.8
18.07.17
DND
Sommer I
X
X
X
OSO - S
17.9
15.08.17
DND
Sommer I
X
X
X
ONO - SO
21.0

4
30.06.2019
43
23.11.17
DND
Winter II
X
X
---
N - ONO
5.6
07.12.17
DND
Winter II
X
X
---
ONO - SSO
3.0
12.12.17
DND
Winter II
X
X
---
SW - WNW
1.1
25.01.17
DND
Winter II
X
X
---
NO - O
4.3
05.03.17
DND
Winter II
X
X
---
O - OSO
-2.3
08.03.17
DND
Winter II
X
X
---
WSW - NW
4.8
25.07.08
DND
Sommer II
X
X
X
NNW - ONO
25.3
30.07.18
DND
Sommer II
X
X
X
SSO - W
27.1
Die Bioaerosole wurden aus der Luft in eine Sammellösung oder direkt auf bestimmte
Nährböden überführt. Für Bakterien (nach VDI 4252 Blatt 3) und Endotoxine wurden so-
genannte Impinger (AGI
all glas impinger
) eingesetzt. Damit die Sammellösung (0,9 %
Natriumchloridlösung für Bakterien und destilliertes Wasser für Endotoxine
je 30 ml)
gerade bei Temperaturen im Minusbereich keine Eiskristalle bildet, wurde ein Wärme-
Kryostat während des Impingementverfahrens eingesetzt. Bakterien können auch
wie
Pilze - mit Impaktoren (MAS-100 Eco® - MBV AG) direkt auf verschiedene Nährböden ge-
sammelt werden. Im Sommer wurden die Schimmelpilze aber mit Hilfe von bestimmten
Kleinfiltergeräten nach VDI 4252 Blatt 2 abgeschieden.

image
image
4
30.06.2019
44
Abb. 22:
Messstelle Deutschneudorf (oben) und Steinbruch (unten) mit Messstation und
Messtechnik-Nickelmontage im Winter.
Die Aufbereitung der Impingementproben erfolgte im Labor über Filtration der gesamten
Sammellösung mit anschließender Kultivierung auf einen Universalnährboden (TSA
Tryptose soya agar). Die direkt beprobten Nährböden der Impaktorproben kamen ohne
weitere Aufbereitung in den Brutschrank. Für die Schimmelpilzbestimmung im Sommer
wurden die beprobten Filter mittels einer Verdünnungsreihe aufbereitet. Von den Endoto-
xinproben wurden je 5 ml in sterile Röhrchen überführt und bis zur Analyse (CUP Labora-
torien Dr. Freitag) bei -20 °C weggefroren. Tab. A. 7 gibt einen Überblick über die einzel-
nen Verfahren im Labor.

4
30.06.2019
45
Nach der kulturellen Anzucht wurden die bakteriellen koloniebildenden Einheiten (KBE)
für eine anschließende MALDI-TOF MS Analyse (Ripac Labor) subkultiviert, um die Bakte-
rienflora nicht zur quantitativ, sondern auch qualitativ zu bewerten. Konnten Spezies mit-
tels MALDI-TOF MS Analyse nicht identifiziert werden, folgte eine Clusteranalyse dieser
unbekannten Isolate, um Ähnlichkeiten von Spezies festzustellen. Jeweils ein Isolat stell-
vertretend für ein Cluster wurde anschließend mittels 16S-rRNA-Sequenzierung identifi-
ziert.
TEILPROJEKT 2: PROBANDENPROGRAMM ZUR MESSUNG UND
DOKUMENTATION VON GERUCHSEREIGNISSEN
4.3.1 Dynamische Olfaktometrie DIN 13725
Im Rahmen dieser Teilstudie des Projektes wurden Freiwillige aus der Bevölkerung in den
betroffenen Gebieten gesucht. Ziel ist es, das sie v. a. in den Wintermonaten die Geruchs-
situation systematisch verfolgen und dokumentieren.
Die Probanden wurden gemäß der EU DIN 13725 und den gültigen Standards einer olfak-
tometrischen Prüfung geschult. Vereinfacht gibt diese Norm vor, dass der Raum geruchs-
frei und angenehm sein soll, gut gelüftet, aber auch frei von direkten Sonneneinstrahlung
und Geräuschquellen. Weiter sollen bei der Zusammenstellung des Probandenpanels da-
rauf sorgfältig geachtet werden, dass die Prüfpersonen mindestens 16 Jahren sind, dass
sie eine halbe Stunde vor und während der olfaktometrischen Messung / Prüfung nicht
essen, rauchen und trinken (außer Wasser) dürfen. Bei einer Erkältung oder einer Unpäss-
lichkeit, die den Geruchssinn beeinträchtigen würde, sollte der Teilnehmer bei der Prü-
fung unbedingt ausgeschlossen werden. Die Prüfung erfolgt dann an mindestens 3 Mess-
kampagnen an verschiedenen Tagen mit einer Unterbrechung von jeweils mindestens ei-
nem Tag zwischen den Kampagnen. Die Probanden müssen eine Viertelstunde vor Beginn
der Prüfung im Riechraum anwesend sein, damit sie sich an die Gerüche in der Umgebung
des Messraums gewöhnen können. Während der Prüfung werden mindestens 10 ein-
zelne Schwellenschätzungen ITE (individual threshold estimates) mit dem Referenzgas er-
hoben. Als Referenzgas werden in der Regel n-Butanol und Stickstoff verwendet.
Ziel ist es, Probanden zu finden, die weder „Super“
-
Nasen“ noch „Nicht“
-Riecher sind. Ge-
sucht wurden durchschnittliche Riecher, also Leute, die den repräsentativen Teil der Be-
völkerung vertreten. Die Auswertung der Prüfungen wurde durch den zertifizierten Auf-

4
30.06.2019
46
tragnehmer, der die olfaktometrische Prüfung normkonform abgesichert hatte, durchge-
führt. Eine Klassifizierung stufte dann die geprüften Personen als gut, wenig und gar nicht
geeignet.
Am Ende wurden 12 auf der tschechischen Seite und 11 Probanden auf der sächsischen
Seite ausgesucht. Vom Geschlecht her überwiegen in Tschechien geringfügig Frauen, wäh-
rend bei den deutschen Probanden mehr Männer dominieren. Im Altersdurchschnitt sind
die Tschechen um ca. 10 Jahre jünger als die Deutschen.
4.3.2 Geruchsprobandenprogramm
Mit Hilfe dieser Teilstudie soll herausgefunden werden, ob es einen signifikanten Unter-
schied in der Wahrnehmung von Geruch (Häufigkeit, Art) und der Verteilung der Ge-
ruchsepisoden zwischen den Probanden und den allgemeinen Beschwerden, die beim
LfULG eingehen, gibt. Es soll außerdem herausgefunden werden, ob die Bestandteile des
Geruches im unmittelbaren Zusammenhang mit bestimmten Witterungsverhältnissen,
aber auch gesundheitlichen Beeinträchtigungen der Bevölkerung stehen. Darüber hinaus
sollen potentielle Quellen untersucht, bestätigt oder ausgeschlossen werden.
Zu diesem Zweck wurde ein Geruchstagebuch konzipiert, in dem die auftretenden Gerü-
che dokumentiert werden: beispielsweise Datum und Uhrzeit, sowie die Art und die In-
tensität des Geruchs. Darüber hinaus ist für das Projekt interessant, ob sich der jeweilige
Proband im Projektgebiet durchgehend aufgehalten hat. Manche der tschechischen Pro-
banden verfügten über kleine persönliche Spirometer, damit sie sich selbst auf das At-
menvermögen untersuchen können.
Das Probandenprogramm lief in den Herbst-/Wintermonaten von November bis März
2017 und 2018 bzw. in November und Dezember 2019. Einige Probanden dokumentieren
die Geruchsereignisse auch über die Frühjahrs- und Sommermonate hinweg.
Zusätzlich zum Geruchstagebuch wurden einige Probanden mit speziellen Kanistern der
Firma Restek ausgestattet, um bei besonders intensiven Geruchsereignissen eine Luft-
probe zu nehmen.
Zum Beginn des Projektes sind unter der Absprache mit dem Projektpartner Gesundheits-
amt Ústí (ZU Ústí) spezielle Kanister angeschafft worden. Als Anforderung an die Probe-
nahmebehälter wurde eine höchst inerte Innenbeschichtung deklariert, die eine mehrere
Tage mögliche Aufbewahrung der Proben ohne Verlust ermöglicht. Deswegen mussten
einfache Kanister (TO-Can) mit einer einfachen metallischen Beschichtung der Behälter

4
30.06.2019
47
vermieden werden, denn die Schwefelverbindungen können mit der Metalloberfläche re-
agieren und das führt automatisch zum Qualitätsverlust der Luftproben. Aus dem Grunde
wurden Silco-Can angeschafft.
Der mit Luft befüllte Kanister wurde von den Projektmitarbeitern abgeholt und innerhalb
der kürzesten Zeit direkt im Labor zugeführt, um die im Kanister befindlichen Stoffe zu
analysieren. Zwischen der Luftprobenahme und der eigentlichen Analyse sollten nicht
mehr als 4 Tage liegen. Sonst besteht die Gefahr, dass die Proben zu Sekundärprodukten
zerfallen. Die Luftproben werden im Labor unter bestimmten Bedingungen auf Thermo-
desorptionsrörchen überführt. Zum jeweils einem Drittel wird die Proben auf SulfiCarb
zur Thioanalyse geleitet. Ein weiteres Drittel auf Carboxen-Carbograph-Tenax Röhrchen
(wietere VOC Analyse) und der restliche Drittel wird zur eventuellen späteren Analysen
aufbewahrt. Abschliessend werden die Proben mit einen GC
MS Gerät identifiziert
(Gaschromatograph
Massenspektrometer mit einer Thermodesorption)
Das Labor vom Gesundheitsamt (ZÚ Ústi) in Hradec Králové hatte aus Projektmitteln
diverse Gasstandards eingekauft. Mit Hilfe dieser Standards werden Geruchstoffe
quantifiziert.
Die Probanden füllen bei der Luftprobenahme einen Inforamtionszettel aus. Unter
anderem werden Datum, Zeit und Ort angegeben, sowie eine subjektive Einschätzung des
Geruches, der Geruchsintensität und der Windrichtung. Die in den Kanistern befindlichen
Stoffe sollen in der Kombination mit einfachen Rückwärtstrajektorien, die mit Hilfe von
HySplit Verfahren berechnet werden, eine Auskunft über die Herkunft der Stoffe und
damit auch über die Quelle geben.

4
30.06.2019
48
TEILPROJEKT 3: EINSCHÄTZUNG DER GERUCHSBELASTUNG
UND
AUSWIRKUNGEN
DER
GERUCHSEPISODEN
UND
LUFTSCHADSTOFFE
4.4.1 Primärdatenanalysen
1
4.4.1.1 Fokusgruppen
Insgesamt wurden im Projekt fünf Fokusgruppen als Gruppendiskussionen durchgeführt,
zwei auf sächsischer und drei auf tschechischer Seite; a) Gruppendiskussion
Teil I wurde
zur Entwicklung von quantitativen Fragebögen durchgeführt, b) Gruppendiskussion
Teil
II diente der Verwertung der Ergebnisse.
Die Diskussionen wurden auf Tonband aufgenommen. Die Auswertung der 60-90minüti-
gen Diskussionen erfolgte mittels Zusammenfassung zentraler Diskussionsaspekte und
Unterlegung der Aussagen durch Zitate (Schulz et al., 2012).
Fokusgruppe mit der Bevölkerung und Fachöffentlichkeit
Es wurden Gruppendiskussionen auf sächsischer und auf tschechischer Seite durchge-
führt. Durch frühere empirische Studien sowie Vorwissen der Wissenschaftler/-innen in
dem Themenbereich wurde ein deduktives Vorgehen gewählt (Schulz et al., 2012). Vor-
handenes Wissen, welches durch die Auftragsforschung des Sächsischen Staatsministeri-
ums für Soziales und Verbraucherschutz generiert bestand (Zscheppang et al., 2016),
wurde in den strukturierten Leitfaden aufgenommen. Anhand eines strukturierten Leitfa-
dens diskutierten die Teilnehmer in einer face-to-face Situation die Themen: 1) Luftquali-
tät, Geruchsereignisse, 2) Reden über und Melden von Geruchsereignissen sowie 3) mög-
liche gesundheitliche Folgen im sächsisch-tschechischen Grenzgebiet. Die Teilnehmer aus
Sachsen wurden zudem gebeten einen kurzen soziodemografischen Fragebogen, der An-
gaben wie Alter, Geschlecht, Wohnort und Bildungsabschluss enthält, auszufüllen.
Vier männliche Teilnehmer aus der Bevölkerung über 18 Jahren, die in von Geruchsereig-
nissen betroffenen Gebieten in Sachsen wohnen, nahmen an der Fokusgruppe am 04.
April 2017 in Olbernhau, Sachsen teil. Sie wurden über eine Pressemitteilung in der Freien
1
Die Erhebung und Analyse von Primärdatem wurden der Ethikkommission an der Technischen Universität
Dresden zur Prüfung vorgelegt. Ein Ethikvotum liegt vor (Aktenzeichen EK509122016). Der Datenschutzbeauf-
tragte Der Technischen Universität stimmte dem Vorhaben unter Einhaltung der Datenschutzgrundverord-
nung zu. Das Einverständnis der Teilnehmer auf der tschechischen Seite liegt vor, der Datenschutz wurde
eingehalten.

4
30.06.2019
49
Presse („Böhmische Luft: Teilnehmer für Diskussion gesucht“; erschienen am 28.03.2017)
rekrutiert. Sie waren zwischen 65 und 68 Jahren alt (Tab. A. 8).
Zwei Fokusgruppen wurden in der Tschechischen Republik mit Teilnehmern aus der
Fachöffentlichkeit am 02.11.2016 in Ústí nad Labem sowie am 22.11.2016 in Litvinov
durchgeführt. An der ersten Diskussion nahmen 19 Vertreter, an der zweiten 13 Teilneh-
mer aus Ministerien und Verwaltung, die im Bereich Umwelt oder Gesundheit tätig sind,
teil.
Fokusgruppen mit Experten
Der Leitfadenfragebogen wurde aus den Ergebnissen der quantitativen Befragungen er-
stellt. Es wurden Ergebnisse der quantitativen Befragungen in den Themen Luftqualität,
Gerüche unter den Teilnehmern diskutiert und Strategien zur Kommunikation mit der
Zielgruppe Bevölkerung versucht zu entwickeln.
Neun weibliche und männliche Experten aus den Bereichen Umwelt, Gesundheit und Bil-
dung nahmen an der Fokusgruppe am 27.03.2019 in Olbernhau teil. Die Teilnehmer wur-
den anhand eines bestehendes Netzwerkes durch die Wissenschaftler/-innen der TU
Dresen rekrutiert. Die Teilnehmer, darunter Mitarbeiter von Umweltbehörden, Studenten
für Umweltwissenschaften sowie Psychologen aus der Tschechischen Republik trugen mit
ihrer Expertise.
4.4.1.2 Quantitative Befragungen
Im Forschungsdesign war vorgesehen, (a) eine Patientenbefragung (Winter 2016/17, Win-
ter 2017/2018) (b) eine repräsentative Bevölkerungsbefragung (Winter 2017/2018) im
sächsisch-tschechischen Grenzgebiet durchzuführen (Abb. 23).

image
4
30.06.2019
50
Abb. 23:
Untersuchungsgebiet. (gelb: Kerngebiet (Gebiet mit den meisten Geruchsereig-
nissen), hellblau: Randgebiet (Gebiet mit Geruchsereignissen), dunkelblau:
tschechisches Untersuchungsgebiet)
Ziel der (b) Bevölkerungsbefragung war es vor allem, herauszufinden, wie groß der Anteil
der Bevölkerung im Untersuchungsgebiet ist, welcher sich belastet fühlt, da hierüber kei-
nerlei Erkenntnisse vorliegen. Ziel der (a) Patientenbefragung war es, den Einfluss der Ge-
ruchsereignisse und deren Wahrnehmung auf die diagnostizierten Krankheiten sowie auf
das selbst eingeschätzte Gesundheitsempfinden zu untersuchen. Die Population sollten
alle Menschen darstellen, die im Untersuchungszeitraum einen Allgemeinmediziner in-
nerhalb des Untersuchungsgebietes aufsuchten. Im deutschen Teil des Untersuchungs-
gebietes wurden 491 Ärzte kontaktiert, von denen sich sechs bereit erklärten, die Frage-
bögen auszugeben. Der Rücklauf betrug nur drei vollständig ausgefüllte Fragebögen. Die
Bereitschaft, seitens der Ärzte die Studie zu unterstützen bzw. seitens der Patienten daran
teilzunehmen, gestaltete sich auf tschechischer Seite ähnlich schwierig. Patienten verwei-
gerten insbesondere wegen der geforderten Weitergabe der ICD10-Codes die Teilnahme.
Die Ärzte waren nicht bereit, diese auf dem Beiblatt einzutragen.
Aufgrund dieser Umstände wurde das Forschungsdesign wie folgt angepasst:
Auf deutscher Seite wurde die (a) Patientenbefragung durch eine repräsentative Bevölke-
rungsbefragung (>17 Jahre) im sogenannten Kerngebiet die fünf Gemeinden mit den

4
30.06.2019
51
meisten Geruchsbeschwerden substituiert. Ziel war es, detaillierte Einblicke in Lebensum-
stände, Geruchsbelastung und Gesundheitsempfinden zu erhalten. Darüber hinaus
wurde wie geplant die (b) repräsentative Bevölkerungsbefragung im gesamten Untersu-
chungsgebiet per Telefon (24 Gemeinden, >17 Jahre) durchgeführt.
Auf tschechischer Seite liegt die länderspezifische Besonderheit vor, dass es nur noch ei-
nen sehr geringen Anteil von privaten Festnetzanschlüssen gibt. Aus diesem Grund ist
eine (auch nur annähernd) repräsentative Kontaktierung der Grundgesamtheit durch die-
sen Modus nicht möglich. Zwei getrennte postalische Befragungen waren aus ökonomi-
schen Gründen nicht möglich, aber auch aus forschungslogischen nicht sinnvoll: Die ge-
ringe Bevölkerungsdichte auf tschechischer Seite hätte voraussichtlich dazu geführt, dass
durch eine gesonderte Befragung eines tschechischen Kerngebietes keine verwertbare
Anzahl an Fragebögen hätte generiert werden können. Es wurde sich deshalb dafür ent-
schieden, auf tschechischer Seite nur eine postalische Befragung im gesamten Untersu-
chungsgebiet durchzuführen, welche die Fragen aus beiden Umfragen auf deutscher
Seite vereint.
Postalische Befragung
Sowohl in Deutschland als auch in Tschechien wurde eine vollstandardisierte quantitative
Paper&Pencil-Befragung durchgeführt.
Sachsen (Deutschland): Durch eine einfache Zufallsauswahl aus dem Register der Einwoh-
nermeldeämter wurde eine 25%-Stichprobe (N= 3.652) gezogen. Die zufällig ausgewähl-
ten Personen wurden per Post angeschrieben mit der Bitte, an der Befragung teilzuneh-
men. Die Teilnehmer erhielten ein personalisiertes Anschreiben, einen Fragebogen (inkl.
kostenfreiem Rückumschlag) sowie einen Link, der ihnen ermöglichte, die Befragung al-
ternativ online auszufüllen. Im Vorfeld der Befragung wurde vom LfULG eine Pressemit-
teilung veröffentlicht sowie in lokalen Zeitungen die Bevölkerung gebeten an der Befra-
gung teilzunehmen, falls man einen Brief zugesendet bekommt. Die Feldphase begann
am 23.02.2018 mit dem Versenden des Einladungsschreibens (Erinnerungsschreiben Ver-
sand 07.03.2018) und endete am 24.04.2018. Es wurden 1.723 Fragebögen zurückgesandt
(Rücklaufquote: 51,1%).
Tschechische Republik: Aufgrund landesspezifischer Datenschutzauflagen war eine Stich-
probenziehung über die Einwohnermeldeämter nicht möglich. Durch die geringe Bevöl-
kerungsdichte im tschechischen Untersuchungsgebiet konnten alle Haushalte (N=2.562)
per Postwurfsendung angeschrieben werden. Das Einladungsschreiben wurde am
23.03.2018 versandt (erstes Erinnerungsschreiben 15.5.2018; zweites Erinnerungsschrei-
ben 29.05.2018). Es wurden insgesamt 130 Fragebögen zurückgesandt (Rücklaufquote:

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30.06.2019
52
5,1%). Darüber hinaus war es möglich, über die Website des ZU an der Umfrage online
teilzunehmen (N=30).
Vergleich Rücklaufquoten
Die Rücklaufquote ist mit über 50% in Deutschland sehr viel höher als in Tschechien
(5,1%). Dies kann unterschiedliche Gründe haben, welche im Folgenden kurz reflektiert
werden.
Land: Beispielsweise durch kulturelle Unterschiede aber auch durch einen unterschiedli-
chen länderspezifischen Erfahrungswert mit Befragungen, ist es möglich, dass das das
Herkunftsland der Befragten einen Einfluss auf den Rücklauf besitzt. Studien, welche
Rücklaufquoten von Deutschland und Tschechien vergleichen, sind den Autoren nicht be-
kannt, weshalb die Stärke des Faktors nicht abgeschätzt werden kann.
Anschreiben: In der Fachliteratur herrscht Konsens, dass ein personalisiertes Anschreiben
den Rücklauf erhöht . Deshalb ist anzunehmen, dass das personalisierte Anschreiben ei-
nen positiven Einfluss auf die Rücklaufquote hatte.
Absender: Der Absender besitzt mitunter einen starken Einfluss auf den Rücklauf. In
Deutschland war dieser die Technische Universität Dresden. Auf tschechischer Seite hin-
gegen war es das Gesundheitsamt Usti (Zdravotní Ústav se Sídelem Ústi nad Labem). Der
jeweilige andere Projektpartner war als Kooperationspartner im Anschreiben aufgeführt.
Für Deutschland ist belegt, dass Universitäten im Allgemeinen und insbesondere diejeni-
gen mit regionaler Nähe zum Untersuchungsgebiet als Absender, einen besonders posi-
tiven Einfluss auf den Rücklauf besitzen (Reuband, 2001). Studien, welche diesen Effekt
für Gesundheitsämter untersuchen, sind den Autoren nicht bekannt. Durch den beson-
ders starken positiven Effekt von Universitäten als Absender in Deutschland, wird ange-
nommen, dass auch dies zu einem höheren Rücklauf in Deutschland geführt hat.
Erinnerungsschreiben: In Tschechien wurde ein Erinnerungsschreiben mehr versandt als
in Deutschland, was sich positiv auf den tschechischen Rücklauf ausgewirkt haben sollte.
Länge des Fragebogens: Wie beschrieben, wurden in Deutschland zwei, in Tschechien hin-
gegen nur eine Befragung durchgeführt, welche die Fragen aus beiden Befragungen in
Deutschland enthielt. Die Länge der Befragung hat einen negativen Einfluss auf die Rück-
laufquote, da es die persönlichen Kosten (also die investierte Zeit) für die Teilnehmer er-
höht.
Involvement: Die Relevanz des Themas scheint in Deutschland größer zu sein als in Tsche-
chien (siehe Ergebnisteil). Interesse am Thema sowie persönliche Betroffenheit erhöhen
die Rücklaufquote. Darüber hinaus gibt es auf tschechischer Seite nicht nur Betroffenheit

4
30.06.2019
53
i.S.v. einer Geruchsbelästigung. Die von der Bevölkerung vermuteten Verursacher (tsche-
chische Industrieanlagen) sind häufig die Arbeitgeber der ansässigen Bevölkerung. Auch
diese Abhängigkeit könnte einen Einfluss auf die Rücklaufquote besitzen.
Insgesamt wurden sechs Faktoren identifiziert, die sich in beiden Ländern unterscheiden
und die laut methodischem Forschungsstand einen Einfluss auf die Rücklaufquote besit-
zen. Es ist allerdings nicht auszuschließen, dass weitere Faktoren einen Einfluss hatten.
Darüber hinaus ist nicht abschätzbar, a) wie groß der Einfluss der einzelnen Faktoren ist
und b) ob diese miteinander interagieren. Besonders interessant für das vorliegende For-
schungsprojekt ist das Involvement, denn dies ist bereit vor der Datenanalyse ein Indiz
dafür, dass das Thema auf deutscher Seite als wichtiger eingeschätzt wird als in Tsche-
chien.
Telefonbefragung
Es wurde eine quantitative vollstandardisierte Telefonbefragung (Computer Assisted Te-
lephone Interview, CATI) der deutschsprachigen Bevölkerung im sächsischen Untersu-
chungsgebiet durchgeführt (24 Gemeinden). Die Befragung wurde vom Zentrum für em-
pirische Sozialforschung (ZeS) am Institut für Sozialwissenschaften der Humboldt-Univer-
sität zu Berlin ausgeführt. Zielgröße waren 200 abgeschlossene Interviews im Kerngebiet
und 300 im Randgebiet . Die Hochquotierung des Kerngebietes wurde vorgenommen, um
eine ausreichend große Stichprobe zu generieren damit Kern- und Randgebiet verglichen
werden können. Die Stichprobe der Telefonbefragung wurde durch eine zweifache Zu-
fallsauswahl
(Gabler-Häder-Design
und
Last-Birthday-Methode)
gezogen.
Vom
25.01.2018 bis zum 12.03.2018 wurden 9.572 Personen angerufen und 516 abgeschlos-
sene Interviews generiert (Rücklaufquote: 26,4%).
Repräsentativität
Sachsen: Die Daten beider Erhebungen wurden mit Angaben des statistischen Landesam-
tes verglichen. Die Daten der postalischen Befragung wurden darüber hinaus mit der
25%-Stichprobe der Meldeämter verglichen. In Bezug auf Alter, Geschlecht und Wohnort
gab es keine inferenzstatistischen Unterschiede, weshalb die Daten für diese Variablen
repräsentativ sind
Operationalisierung
Wie beschrieben war die postalische Befragung in Tschechien eine Kombination aus bei-
den Fragebögen in Deutschland. Der Fragebögen wurden nach Möglichkeit identisch ge-
halten. Aus inhaltlichen sowie aus Gründen der Zumutbarkeit bezüglich der Länge, war
dies nicht immer möglich. So ist bspw. der Begriff Böhmischer Nebel in Tschechien nicht

4
30.06.2019
54
geläufig. Darüber hinaus beschreibt der Begriff umgangssprachlich, dass aufgrund be-
stimmter Wetterlagen übelriechende Luftmassen von Böhmen nach Sachsen gelangen.
So kann der sog. Böhmische Nebel bereits per Definition nicht in Böhmen auftreten.
Im Folgenden ist die Operationalisierung, getrennt für Telefon- und P&P-Befragung wie
sie in Deutschland stattgefunden hat, beschrieben.
Telefonbefragung (Dt.):
-
Wahrnehmung der Luftqualität: Über einen zeitlichen [2] sowie einen räumlichen
Vergleich mit anderen Gebieten wurde die Wahrnehmung der Luftqualität im Erz-
gebirge abgefragt. Darüber hinaus wurde erfasst, ob die Luftqualität den eigenen
Gesundheitsstatus beeinflusse sowie eine indirekte Abfrage, ob man sich sorgt,
dass die Luft generell den Gesundheitszustand der Bevölkerung beeinflussen.
-
Unangenehme Gerüche: Es wurde nach Vorhandensein sowie Auftrittshäufigkeit
(Jahreszeit und Frequenz) und Auftrittsort von sowie Gestörtsein durch unange-
nehmen Gerüchen im Allgemeinen abgefragt. Darüber hinaus, wurde abgefragt
nach was es riecht (geschlossene Abfrage, basierend auf Ergebnissen der Grup-
pendiskussion I). Außerdem wurde erfasst, ob Maßnahmen ergriffen werden, um
den Kontakt mit den Gerüchen zu vermeiden.
-
Geruchstelefon: Es wurde abgefragt, inwiefern das Geruchstelefon bekannt ist und
ob dort schon einmal angerufen wurde.
-
Böhmischer Wind: Es wurde erfasst, ob der Begriff bekannt ist sowie
bei Vernei-
nung
ob das Phänomen bekannt ist (gestützte Abfrage). Darüber hinaus wurden
die Wahrnehmung des Themas in den Medien sowie die Relevanz in Alltagsgesprä-
chen abgefragt.
-
Rauchen: Es wurde erfasst ob der Befragte oder eine andere Person im Haushalt
raucht.
-
Soziodemografie: Wohnort, Alter, Geschlecht, höchster Bildungsabschluss, Beruf
Postalische Befragung(Dt.)
-
Gesundheitszustand: Durch den SF-12v1 Gesundheitsfragebogen, welcher sowohl
in tschechischer als auch in deutscher Sprache validiert wurde, wurde der selbst
eingeschätzte Gesundheitszustand erfasst. Der Fragebogen umfasst zwölf Fragen
(z.B. zur allgemeinen Gesundheitswahrnehmung, Vitalität, Soziale Funktionsfähig-
keit). Aus den erhobenen Daten wurde nach den Anweisungen von Bullinger und
Kirchberger (1998) zwei Summenskalen (physische und mentale Gesundheit) ge-
bildet

4
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-
Erkrankungen: Es wurden eine Reihe von geruchs- bzw. luftassoziierten Sympto-
men (z.B. Husten, Kurzatmigkeit, brennende Augen) sowie die Häufigkeit ihres Auf-
tretens erfasst. Darüber hinaus wurden verschiedene Krankheiten (z.B. Herz-Kreis-
lauferkrankungen, Asthma) erfasst.
-
Umweltbesorgnis: Zur Erfassung der Umweltbesorgnis wurde die von Rethage
(2007) entwickelte Skala verwendet, welche sowohl die allgemeine Umweltbesorg-
nis als auch eine geruchsspezifische Umweltbesorgnis erfasst
-
Umwelteinflüsse: Es wurde erfasst, ob sich produzierendes Gewerbe in der nähe-
ren Umgebung befindet. Außerdem wurde im Allgemeinen erfasst, ob und wie
häufig verschiede Ereignisse (Lärm, Smog, Rauch/Qualm, Geruch, Verkehrsauf-
kommen) auftreten und wie sehr sich die Befragten davon gestört fühlen.
-
Böhmischer Wind: Anschließend wurde im Speziellen nach der Auftrittshäufigkeit,
dem Gestörtsein und der Beeinträchtigung des Gesundheitszustandes durch den
sog. Böhmischen Nebel gefragt.
-
Rauchen: Es wurde erfasst ob und seit wann der Befragte raucht bzw. ob und wie
lange er geraucht hat oder eine andere Person im Haushalt raucht.
-
Probleme, die von der Politik gelöst werden sollte: Es wurde offen abgefragt, wel-
che Probleme in der Umgebung schnell gelöst werden sollten
-
Soziodemografie: Wohnort, Alter, Geschlecht, höchster Bildungsabschluss, Beruf

4
30.06.2019
56
4.4.2 Sekundärdatenanalyse
Die Sekundärdatenanalyse untersuchte die Effekte auf die Bevölkerung, die nach einer
durch Gerüche oder Luftschadstoffe verursachten Exposition auftreten und zu Kranken-
hausaufnahmen oder Todesfällen führen. Sie verfolgte das Ziel, unmittelbare, verzögerte
und kumulative Effekte der Expositionen während eines mehrjährigen Untersuchungs-
zeitraums statistisch zu prüfen.
Basis der Auswertung für die sächsischen Untersuchungsgebiete bildeten die Kranken-
haus- und Todesursachenstatistiken der Statistischen Ämter des Bundes und der Länder
(Statistisches Landesamt und Geschäftsstelle, 2019). In ihnen wurden die Diagnosen aller
Krankenhäuser sowie Vorsorge- und Rehabilitationseinrichtungen in Deutschland tages-
aktuell nach der Internationalen statistischen Klassifikation der Krankheiten und ver-
wandter Gesundheitsprobleme (ICD-10) erfasst. Damit ließen sich unter anderem regio-
nale Häufungen von Erkrankungen analysieren und international vergleichend auswer-
ten.
In den sächsischen Untersuchungsgebieten wurden die Daten der Krankenhausstatistik
für die Jahre 2012 bis 2016 und die Daten der Todesursachenstatistik für die Jahre 2012
bis 2015 analysiert (Statistisches Landesamt & Geschäftsstelle, 2019). Die Krankenhaus-
und Todesursachenstatistiken für das tschechische Untersuchungsgebiet lagen dem Ge-
sundheitsinstitut Ústí nad Labem für die Jahre 2012 bis 2017 vor.
Die Auswertung wurde jeweils für das sächsische Kern- und Randgebiet sowie für das
tschechische Untersuchungsgebiet separat durchgeführt.
Im sächsischen Kerngebiet umfasste die Analyse die Gemeinden Deutschneudorf, Hei-
dersdorf, Neuhausen, Olbernhau/Pfaffroda und Seiffen, in denen es am häufigsten zu ei-
ner Exposition durch Gerüche kommt. Die Diagnosen der Krankenhaus- und Todesursa-
chenstatistik wuerden mit den Geruchsmeldungen sowie mit den Umwelt- und Schad-
stoffparametern der Luftmessstationen Annaberg-Buchholz und Schwartenberg assozi-
iert. Die Daten der Luftmessstation in Deutschneudorf
die für die Auswertung ebenfalls
geeignet waren
lagen seit Anfang des Jahres 2017 vor, jedoch waren die Daten der Kran-
kenhaus- und Todesursachenstatistik für die sächsischen Untersuchungsgebiete zum
Zeitpunkt der Auswertung nur bis zum Jahr 2016 bzw. 2015 verfügbar.
Das sächsische Randgebiet wurde durch die Städte Annaberg-Buchholz, Aue und Marien-
berg repräsentiert. Alle drei Gemeinden waren sich in Bezug auf die Schadstoffbelastung
und meteorologische Parameter ähnlich (Zscheppang et al., 2014). Krankenhauseinwei-
sungen und Todesursachen wurden mit den Daten der Hintergrundstation Annaberg-

4
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57
Buchholz assoziiert. Für die Auswertung im tschechischen Untersuchungsgebiet wurden
die Daten der Luftmessstation Lom verwendet.
Um den Einfluss der Geruchsbelastung und der gemessenen Schadstoffe auf Kranken-
hauseinweisungen und Todesursachen näher zu bestimmen, wuerden die in den Statisti-
ken dokumentierten ICD-10-Diagnosen auf der Grundlage des Forschungsstandes (Aata-
mila et al., 2011; Blanes-Vidalet al., 2012) sowie der bereits abgeschlossenen Forschungs-
projekte im Erzgebirge (Zscheppang et al., 2014; Zscheppang et al., 2016) zunächst in fünf
Hauptdiagnosegruppen eingeteilt: Dies sind alle Natürlichen Ursachen (ICD-10 A00-R99)
sowie die ICD-10-Kapitel für Kardiovaskuläre Erkrankungen (ICD-10: I00-I99), Respiratori-
sche Erkrankungen (ICD-10: J00 -J99), Krankheiten des Verdauungssystems (ICD-10: K00-
K93) und andernorts nicht weiter klassifizierte Symptome und Befunde (ICD-10: R00-R99).
Die ICD-10-Kategorien I, J, K und R bilden ursachenspezifische Diagnosen ab, die auf die
Schadstoffbelastung der Luft zurückgeführt werden können. Um Effekte so exakt wie
möglich zu bestimmen, wurde jede der Hauptdiagnosegruppen weiter unterschieden.
Eine Übersicht über alle untersuchten Diagnosen und Diagnosegruppen enthält die Tab.
A. 9.
Die anschließende Auswertung der Krankenhausstatistik erfolgte für alle Diagnosegrup-
pen. Die Todesursachenstatistik wurde hingegen nur für die Hauptdiagnosegruppen un-
tersucht.
Als Einflussgrößen auf Krankenhauseinweisungen und Todesfälle wurden die Geruchsbe-
lastungen auf Basis der tagesaktuellen Geruchsmeldungen
2
sowie die an den Stationen
gemessenen Luftschadstoffe PM
1
Ruß, PM
10
3
, ultrafeine Partikel der Größenklasse 20-
100nm sowie die gesamte Konzentration von Partikeln der Größenklasse 20-800nm be-
rücksichtigt. Um zeitlich verzögerte einfache Effekte darzustellen, beinhalteten die statis-
tischen Modelle verschiedene Lags der Einflussgrößen (lag 0 bis lag 5):
-
lag 0 = Tag des Ereignisses
-
lag 1 = 1 Tag vor dem Ereignis
-
lag 2 = 2 Tage vor dem Ereignis
-
lag 3 = 3 Tage vor dem Ereignis
-
lag 4 = 4 Tage vor dem Ereignis
-
lag 5 = 5 Tage vor dem Ereignis
2
Auswertung nur für das sächsische Kerngebiet. Im tschechischen Untersuchungsgebiet war die
Anzahl der gemeldeten Geruchsereignisse für eine statistische Auswertung zu gering.
3
Auswertung nicht für das sächsische Randgebiet.

4
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58
Lag 0 bedeutet hier, dass eine Wirkung (bspw. eine Krankenhauseinweisung) am selben
Tag wie eine Exposition (bspw. durch Geruchsbelastung) beobachtet werden kann. Lag 1
bis lag 5 bedeutet, dass der Effekt zeitverzögert (um 1, 2, 3, 4 bzw. 5 Tage) eintritt. Unmit-
telbare, verzögerte und kumulative Effekte wuerden zusätzlich als Mehrtagesmittel der
Einflussgrößen berücksichtigt (Armstrong, 2006):
-
lag 0-1 = unmittelbarer Effekt (2-Tagesmittel)
-
lag 2-5 = verzögerter Effekt (4-Tagesmittel)
-
lag 0-5 = kumulativer Effekt (6-Tagesmittel)
Neben Geruchsereignissen und Luftschadstoffen wurden verschiedene Störgrößen kon-
trolliert. Dies waren die durchschnittliche Tageslufttemperatur und die durchschnittliche
Tagesluftfeuchte (jeweils mit Lag 0-1 und Lag 2-13) als meteorologische Daten. Zusätzlich
weurden der zeitliche Trend, Wochen- und Feiertage, Ferienzeiten (vermutete Änderung
der Gesamtpopulation) und Grippeepidemien kontrolliert.
Die Auswertung der Daten erfolgte mittels einer Poisson-Regressionsanalyse unter Be-
rücksichtigung einer Überdispersion
4
. Regressionsanalysen modellieren den Zusammen-
hang zwischen einer oder mehreren unabhängigen Einflussvariablen (hier: Geruchsereig-
nisse, Luftschadstoffe) und einer abhängigen Variable (hier: Krankenhauseinweisungen,
Todesfälle). Poisson-Regressionsanalysen sind insbesondere für die Auswertung von
Zähldaten
5
, wie etwa das Auftreten von Erkrankungen, Krankenhauseinweisungen oder
Todesfälle geeignet (Dominici & Peng, 2008).
Für den zeitlichen Trend, die Lufttemperatur und die Luftfeuchte wurde angenommen,
dass sie in einem nicht-linearen Zusammenhang mit den Zielvariablen stehen. Sie wurden
in der Regressionsanalyse deshalb mit natürlichen kubischen Regressions-Splines
6
mo-
delliert. Die Ergebnisse der Regressionsanalysen zeigten den Anstieg des relativen Risikos
4
Eine Überdispersion (engl.: overdispersion) liegt vor, wenn die empirischen Daten eine größere
Streuung aufweisen als auf Basis einer im statistischen Modell berücksichtigten Verteilung ange-
nommen wird.
5
Zähldaten bezeichnen die Häufigkeit von Ereignissen. Sie sind ganzzahlig und nicht-negativ.
6
Regressions-Splines sind Funktionen, die aus mehreren (jeweils auf einen Wertebereich bezoge-
nen) Polynomen zusammengesetzt sind. Sie sind geeignet, Variablenzusammenhänge zu untersu-
chen, die nicht durch eine bestimmte Art der Beziehung (d.h. linear, quadratisch, kubisch, etc.)
gekennzeichnet sind.

5
30.06.2019
59
in Prozent (RR-1 [%])
7
für eine Krankenhauseinweisung oder einen Todesfall, wenn sich
die untersuchte Einflussgröße um einen Interquartilsabstand (IQR)
8
erhöht.
4.4.3 Einfluss der Geruchsbelastung auf die Gesundheit von Kindergarten-
kindern
In zwei Winterperioden 2017 und 2018 (jeweils Februar bis März & Oktober bis Dezember)
wurden Fehltage von Vorschülern in einer Kindertageseinrichtung in
Ú
stí nad Labem er-
hoben. Die Studie untersuchte die Annahme, dass Luftschadstoffe und Geruchsereignisse
zu vermehrten Fehltagen durch Atemwegserkrankungen in der untersuchten Kinderta-
geseinrichtung führen. Es wurden die Abwesenheitstage der Kinder erfasst und durch den
Leiter der Kindertageseinrichtung bereitgestellt. Folgende Gründe für eine Abwesenheit
wurden erfasst: a) Abwesenheit aufgrund einer Atemwegserkrankung, b) Abwesenheit
aufgrund einer anderen Erkrankung, c) andere Gründe für eine Abwesenheit. In einem
Eingangsfragebogen wurden die Eltern gebeten, Angaben zur Gesundheit und zum durch-
schnittlichen Aufenthalt im Freien zu machen. Im Weiteren gaben sie für jeden Fehltag
den Grund des Fehlens in der Einrichtung an.
Die Luftqualität wurde auf Grundlage der
Luftmessungsdaten der Messstation der Messstationen des Tschechischen Hydrometeo-
rologischen Instituts in Lom bei Most ausgewertet.
5 GERUCHSMEDLUNGEN UND MESSERGEBNISSE
GERUCHSEREIGNISSE UND LUFTSCHADSTOFFE
Signifikanten Geruchsmeldungen während der Projektlaufzeit
Ein Rückblick über die letzten 9 Jahre bis in das Jahr 2010 zeigt, dass das Jahr 2014 und
2015 sowie der Winter 2014/15 die stärksten Beschwerdezahlen in der Erzgebirgsregion
7
Das relative Risiko errechnet sich aus dem Regressionskoeffizienten Beta (ß) wie folgt: RR-
1=exp(ß+IQR). Seine Interpretation als prozentuale Veränderung ergibt sich aus der Multiplikation
mit dem Faktor 100.
8
Der Interquartilsabstand (IQR) ist ein Streuungsmaß. Er errechnet sich aus der Differenz des 3.
Quartils und des 1. Quartils einer Verteilung und gibt an, in welchem Wertebereich 50 Prozent der
Daten liegen. Ein geringer IQR bedeutet, dass die Daten nur gering streuen. Ein hoher IQR deutet
dagegen auf Daten hin, die weiter auseinander liegen.

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5
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60
aufwiesen (Abb. 24 und Abb. 25). Die Zahlen blieben die letzten 3 Winterperioden (Pro-
jektzeit) relativ konstant bei insgesamt 207 Meldungen im Winter 16/17, davon an 15 Ta-
gen mit mehr als 3 Beschwerden pro Tag, und an 12 Tagen mit mehr als 5 Beschwerden
pro Tag; insgesamt 246 Meldungen im Winter 17/18, davon an 14 Tagen mit mehr als 3
Beschwerden pro Tag, und an 13 Tagen mit mehr als 5 Beschwerden pro Tag; und insge-
samt 258 Meldungen im Winter 18/19, davon an 13 Tagen mit mehr als 3 Beschwerden
pro Tag, und an 17 Tagen mit mehr als 5 Beschwerden pro Tag. Davon ist der letzte Winter
am beschwerdereichsten gewesen. Ein signifikantes Geruchsereignis stellte Beschwerden
ab 3 Einzelbeschwerden pro Tag dar, ein stark signifikantes Geruchsereignis ab 5 Be-
schwerden pro Tag. Dann ging die Meldung auch grenzübergreifend an die beiden tsche-
chischen Institutionen
ČHMÚ Ústí n. L.
(Tschechisches Hydrometeorologisches Institut)
und
OI ČIŽP Ústí n. L.
(Tschechische Umweltinspektion). Die tschechische Umweltinspek-
tion übernimmt die Kontrolle an den möglichen Quellen/Betrieben und gibt die erhalte-
nen Informationen an die deutsche Seite zurück. Die Abb. 26 und Abb. 27 stellen die Be-
schwerdetage mit >3 oder >5 Beschwerden dar. Ein Zusammenhang zwischen Beschwer-
dezahlen und gemessenen Konzentrationen an Standardluftschadstoffen auf dem
Schwartenberg als auch der Einfluss meteorologischer Bedingungen sind im Kapitel 5.1.2
dargestellt.
Abb. 24:
Anzahl der Geruchsbeschwerden von 2010 bis 2018 (links).
Abb. 25:
Anzahl der Geruchsbeschwerden in den Wintermonaten November bis März
2010 bis 2019 in der Erzgebirgsregion (rechts).

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61
Abb. 26:
Anzahl der signifikanten (>3 Beschwerden pro Tag) Beschwerdetage in den Win-
termonaten November bis März 2010 bis 2019 in der Erzgebirgsregion.
Abb. 27:
Anzahl der stark signifikanten Beschwerdetage (>5 Beschwerden pro Tag) in den
Wintermonaten November bis März 2010 bis 2019 in der Erzgebirgsregion.
Folgende stark
signifikante Beschwerdeepisoden
(mehr als 2 Tage mehr als 5 Be-
schwerden) waren im Zeitraum von November bis März in den letzten 3 Wintern (Projekt-
zeitraum) zu beobachten:
Winter 16/17
Winter 17/18
Winter 18/19
21.11.-23.11.2016
01.03.-07.03.2018
04.11.-16.11.2018
21.01.15.02.2017
25.03.-28.03.2018
21.11.-25.11.2018
28.11.-02.12.2018
19.01.-23.01.2019
Folgende stark
signifikante Beschwerdetage
(1 oder 2 Tage mehr als 5 Beschwerden)
waren im Zeitraum von November bis März in den letzten 3 Wintern (Projektzeitraum) zu
beobachten:
Winter 16/17
Winter 17/18
Winter 18/19
08.11.2016
15./16.11.2017
18.12.2018
04.12.2016
25.11.2017
19.12.2016
25./26.01.2018
07./08.02.2018
14./15.02.2018
19.02.2018

5
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62
Meteorologie und Standardluftschadstoffe an den sächsischen und
tschechischen Messstationen
Meteorologie
Das Wetter beeinflusst unter anderem die Immissionen. So sind z. B. in einem strengen
Winter höhere Heizungsemissionen zu erwarten als in einem milden Winter. Beschrieben
werden im folgenden Kapitel die meteorologischen Parameter Temperatur und Windrich-
tung, die an den Luftgütemessstationen Schwartenberg, Annaberg-Buchholz, Lom und
Ústí nad Labem
Zentrum, sowie an der Sondermessstation Deutschneudorf erhoben
wurden. Der zeitliche Ablauf der Datenerhebung der einzelnen Stationen während des
Projektes ist in Kapitel 4.2.1 dargestellt.
Der Temperaturverlauf der Monatsmittelwerte der entsprechenden Winterperioden, die
jeweils von November bis März festgelegt wurden, ist in Abb. A. 5 dargestellt. Zur Einord-
nung der drei Winterperioden im Projektzeitraum wurden bewusst die Winterperioden
ab 2010 dargestellt. Generell wurden auf dem 878 m hohen Schwartenberg die niedrigs-
ten Temperaturen für die Monatsmittel gemessen. In Lom und Ústí nad Labem auf tsche-
chischer Seite hingegen wurden lagebedingt stets höhere Temperaturen registriert. Im
ersten Winter 2016/17 betrug die mittlere Temperatur im November bereits 0 °C und fiel
im Februar 2017 auf etwa -6 °C. Im zweiten Winter war im Februar die tiefste Monatsmit-
teltemperatur im Projektzeitraum. Der dritte Winter war der wärmste Winter auf dem
Schwartenberg. Im Januar war es am kältesten mit ca. -4 °C. Der Temperaturverlauf der
Monatsmittelwerte der anderen drei Messstationen ist ähnlich dem Schwartenberg, nur
stets auf höherem Niveau. In Annaberg-Buchholz und Deutschneudorf war es etwa 2 bis
4 °C sowie in Lom und Usti etwa 5 bis 8 °C wärmer.
Die Abb. 28 und Abb. 29 zeigen Windrosen der drei sächsischen Messstationen Schwar-
tenberg, Annaberg-Buchholz und Deutschneudorf. Auf dem Schwartenberg herrschten in
den letzten neun Jahren am häufigsten die Windrichtungen Südost (SO) und West (W).
Vereinzelt kam der Wind auch aus Nordost (NO), beispielsweise im Winter 2017/18. Die
SO-Windrichtung war in den Wintermonaten der Jahre 2013/14 und 2014/15 am häufigs-
ten. In den letzten drei Winterperioden ging der SO-Wind verhältnismäßig stark zurück,
und der W-Wind nahm an Häufigkeit zu. In Annaberg-Buchholz wehte hauptsächlich Süd-
Wind (S), vereinzelt auch Nord-Wind (N). Die Häufigkeit des S-Windes ging in den letzten
drei Wintern zurück. Damit nahm an beiden sächsischen Messstationen im Projektzeit-
raum der Luftmassentransport aus Tschechien ab. Die Sondermessstation Deutschneu-
dorf registrierte drei Hauptwindrichtungen: Ostsüdost (OSO), Nord (N) bis Nordnordost
(NNO) und West (W) bis Südwest (SW), wobei der Wind aus OSO am häufigsten auftrat.

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63
Die Windrosen (Abb. 30) aus den Winddaten der beiden tschechischen Messstationen
Lom und Ústí nad Labem zeigten ähnliche Profile der Windrichtungshäufigkeit. Aus west-
licher bis südwestlicher und nordöstlicher Richtung kam der Wind am häufigsten.
Abb. 28:
Prozentuale Windrichtungshäufigkeit für die Winterperioden an den an den
sächsischen Luftgütemessstationen Schwartenberg und Annaberg-Buchholz.
Abb. 29:
Prozentuale Windrichtungshäufigkeit für die Winterperioden an Prozentuale
Windrichtungshäufigkeit an der Sondermessstation Deutschneudorf

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5
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64
Abb. 30:
Prozentuale Windrichtungshäufigkeit und an den tschechischen Luftgütemess-
stationen Lom und Ústí nad Labem
Zentrum.
Standardluftschadstoffe im Jahresverlauf
Zur Einordnung der deutschen Luftgütemessstation Schwartenberg und der tschechi-
schen Messstationen Lom und Ústí nad Labem wurden die als ländlicher Hintergrund
klassifizierte Station in Collmberg und die Verkehrsstation Leipzig-Mitte herangezogen.
Betrachtet man den SO
2
-Jahresverlauf der letzten neun Winterhalbjahre, nahm die SO
2
-
Konzentration im Durchschnitt an den Messstationen Lom, Usti und Schwartenberg ab
(Abb. 31). Die Messstation Leipzig-Mitte dokumentierte extrem geringe SO2-
Konzentrationen seit Jahrzehnten für Zentralsachsen und eine Großstadt mit mehr als
600.000 Einwohnern, da eine flächenhafte Umstellung der Wärmeerzeugung von Kohle
auf moderne Energieträger erfolgte. In Lom und Ústí nad Labem wurden die höchsten
Konzentrationen aufgrund der Nähe zu potentiellen Emittenten (Industrie und Haus-
brand mit schwefelhaltigen Brennstoffen) verzeichnet, die Konzentrationen auf dem
Schwartenberg lagen im Mittelfeld. Grenzwerte wurden nicht überschritten. Der Trend zu
sehr kleinen SO
2
-Konzentrationen war auch in Tschechien aufgrund moderner Energie-
träger besonders in den letzten zwei Wintern sichtbar.

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image
5
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65
Abb. 31:
Entwicklung der Monatsmittelwerte der SO
2
-Konzentration (μg/m³) in den Win-
tern der letzten neun Jahre von 2010-11 bis 2019-03 an den Luftgütemessstatio-
nen Schwartenberg (blau), Annaberg-Buchholz (rot), Lom (grün), Ústí nad Labem
Zentrum (gelb) und Leipzig-Mitte (schwarz).
Betrachtet man den NO
2
-Jahresverlauf der letzten neun Winterhalbjahre, nahm die NO
2
-
Konzentration im Durchschnitt an allen Messstationen ab (Abb. 32). In Leipzig, Annaberg-
Buchholz und Ústí nad Labem wurden die höchsten Konzentrationen aufgrund des städ-
tischen Standortes (Verkehr, Heizung, Industrie) verzeichnet, die Konzentrationen auf
dem Schwartenberg waren mit den Konzentrationen des ländlichen Hintergrunds in Col-
lmberg vergleichbar. Grenzwerte wurden in Leipzig-Mitte von 2010 bis 2013 und 2015 bis
2016, durch die Dieselfahrzeuge verursacht, überschritten.
Abb. 32:
Entwicklung der Monatsmittelwerte der NO
2
-Konzentration (μg/m³) in den Win-
tern der letzten neun Jahre von 2010-11 bis 2019-03 an den Luftgütemessstatio-
nen Schwartenberg (blau), Annaberg-Buchholz (rot), Lom (grün), Ústí nad Labem
Zentrum (gelb), Leipzig-Mitte (schwarz) und Collmberg (lila).
Betrachtet man die Monatsmittelwerte im PM
10
-Jahresverlauf der letzten neun Winter-
halbjahre, nahm die PM
10
-Konzentration im Durchschnitt an allen Messstationen ab (Abb.
33). In Lom und Ústí nad Labem wurden die höchsten Konzentrationen aufgrund des städ-
tischen Standortes beziehungsweise aufgrund der Nähe zur Stadt und Industrie verzeich-
net. Die Messwerte von Leipzig-Mitte dokumentieren, dass in einer Großstadt mit mehr

image
5
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66
als 600.000 Einwohnern und zusätzlich an einem verkehrsbezogenen Ort mit sehr hohen
Verkehrsaufkommen (mehr als 45.000 kfz/d) meist niedrigere PM
10
-Konzentrationen auf-
traten als an der städtischen Hintergrundmessstation Ustí und sogar an der ländlichen
Messstation Lom. Hier gibt es deutliche Unterschiede in der Luftqualität zwischen Sach-
sen und Tschechien. Die Konzentrationen auf dem Schwartenberg waren am geringsten,
da der Berg oft über der Inversionsschicht liegt. Der PM
10
-Grenzwert wurde jährlich einige
Male auf tschechischer Seite überschritten (siehe Kapitel Standortcharakterisierung 4.1).
Abb. 33:
Entwicklung der Monatsmittelwerte der PM
10
-Konzentration (μg/m³) in den Win-
tern der letzten neun Jahre von 2010-11 bis 2019-03 an den Luftgütemessstatio-
nen Schwartenberg (blau), Annaberg-Buchholz (rot), Lom (grün), Ústí nad Labem
Zentrum (gelb), Leipzig-Mitte (schwarz) und Collmberg (lila).
Monatliche Verteilung der Standardluftschadstoffe auf dem Schwartenberg
im Zusammenhang mit den Beschwerdezahlen im Projektzeitraum
Die Schadstoffkonzentrationen auf dem Schwartenberg und die gemeldeten Beschwer-
dezahlen in den drei Winterperioden (siehe Kapitel 5.1.1) werden in diesem Kapitel mitei-
nander verglichen.
Dass es einen Zusammenhang zwischen erhöhten Konzentrationen der Standardluft-
schadstoffe wie SO
2
oder Benzol und der Beschwerdezahlen gab, zeigt die Abb. 34 im
Tagesverlauf des ersten Winters 2016-11 bis 2017-03. Ein Anstieg der Schadstoffkonzent-
rationen korrelierte positiv mit der Anzahl der Geruchsbeschwerden. Winter 2017/18 und
2018/19 zeigten ein ähnliches Bild.

image
5
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67
Abb. 34:
Zusammenhang zwischen Schadstoffkonzentration (μg/m³) und Beschwerde-
zahl am Beispiel von SO
2
(blau) und Benzol (grün) in der ersten Winterperiode
2016/17.
Ein Vergleich der Wintermonate November bis März in den Jahren 2016/17, 2017/18 und
2018/19 zeigte die geringsten Schadstoffkonzentrationen auf dem Schwartenberg im mil-
den Winter 2017/18 (Abb. A. 6). Die SO
2
-und NO
2
-Konzentrationen waren in den Monaten
2017-01 und 2017-2, sowie 2018-03 und 2018-11 am höchsten, die PM
10
-und Benzol-Kon-
zentrationen waren in diesen Monaten ebenfalls höher. Die Beschwerdezahlen korrelier-
ten positiv mit diesen Werten.
Ebenfalls höhere Konzentrationen für PM
10
und Benzol wurden 2018-02 aufgezeichnet,
wobei kaum Beschwerden in diesem Zeitraum eingingen. Das gleiche gilt für PM
10
im Mo-
nat 2017-03. Dies lässt einen lokalen Quelleneinfluss vermuten, beispielsweise aus Ver-
kehr und anderen Verbrennungsprozessen.
Die Toluol-Konzentrationen stiegen in den Monaten 2017-01, 2017-02 und 2018-11 mit
hohen Beschwerdezahlen an. 2018-11 waren die Xylol-Konzentrationen sowie die Be-
schwerdezahl ebenfalls höher. Höhere Konzentrationen von Toluol und Xylol, aber wenige
Beschwerden, gab es im Monat 2019-02. Die Xylol-Konzentrationen in den Monaten 2016-
11 und 2018-12 zeigten verglichen zu den anderen gemessenen Schadstoffen höhere
Konzentrationen, wobei die Beschwerdezahlen ebenfalls erhöht waren. Dies lässt einen
lokalen Quelleneinfluss vermuten.
Die Beschwerdezahlen korrelierten mit dem höheren Schadstoffeintrag im Zeitraum
2017-01 und 2017-02, sowie 2018-03 und 2018-11, besonders aus südöstlicher Richtung

5
30.06.2019
68
(Kapitel 5.1.2.4). Die Geruchsschwellen für SO
2
, NO
2
, Benzol liegen aber weit über den
gemessenen Konzentrationen auf dem Schwartenberg. PM
10
ist geruchlos. SO
2
und an-
dere Standardluftschadstoffe scheiden als Verursacher für die viel berichteten Geruchs-
beschwerden aus.
Nicht geklärt werden konnte ein möglicher lokaler Eintrag von Xylolen und Toluolen aus
den umliegenden Ortschaften. Die gemessenen Konzentrationen lagen zwar weit unter
der Geruchsschwelle, jedoch könnten die gemessenen Konzentrationen auf dem Schwar-
tenberg durch den Lufttransport abgeschwächt werden, wohingegen sie in direkter Nähe
der Emission womöglich wahrnehmbar wären.
Auf dem Schwartenberg wurden im Projektzeitraum neben den Standardluftschadstoffen
Mercaptane (Methyl- und Ethylmercaptan - MeSH und EtSH) und Sulfide (u.a. Dimethyl-
sulfid und Dimethyldisulfid - DMS und DMSD) gemessen. Sie können sich aufgrund ihrer
Flüchtigkeit leicht in der Luft verteilen und besitzen sehr niedrige Geruchsschwellen, die
zum Teil unter der Bestimmungsgrenze liegen (Methyl- und Ethylmercaptan). Die Messun-
gen von Mercaptanen und Sulfiden und deren Interpretation der Werte war grundsätzlich
schwierig. Eine Messpause gab es in den Monaten 2018-11 und 2018-12, wobei in diesem
Zeitraum sehr hohe Beschwerdezahlen registriert wurden. Komplizierte Ausbreitungsbe-
dingungen für Luftschadstoffe im Erzgebirge und der zurzeit nicht bestimmbare Einfluss
der Abbauprozesse von Mercaptanen beeinflusste ebenfalls die Messungen und die In-
terpretation der Ergebnisse.
Grundsätzlich lagen die meisten Messwerte (> 95 %) der Mercaptane und Sulfide unter
den Bestimmungsgrenzen. Daher ist keine genaue Aussage in Bezug auf einen Zusam-
menhang zwischen Geruchsbeschwerden und erhöhten Konzentrationen möglich. Den-
noch lagen die Konzentrationen häufiger über der Bestimmungsgrenze, sobald Südost-
Wind herrschte (Abb. 35).

image
5
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69
Abb. 35:
Prozentualer Anteil der Messwerte von Mercaptanen und Sulfiden bei Südost-
Wind (SO) und bei anderen Windrichtungen in den drei Wintern des Projektzeit-
raumes, die über der Bestimmungsgrenze (BG) lagen. MeSH
Methylmercaptan;
EthSH
Ethylmercaptan; DMS
Dimethylsulfid; DMDS.
Ein ausführlicher Bericht über die Mercaptanmessungen vor Projektbeginn kann unter
dem
Link
www.umwelt.sachsen.de/umwelt/download/Fachbeitrag_Mercap-
tan_31_8_16.pdf
eingesehen werden.
Zusammenhang zwischen Standardluftschadstoffen, Meteorologie und Be-
schwerdezahlen
Windrosen mit Einbezug der Standardluftschadstoffe können Aufschluss auf die Konzent-
rationsmenge in Bezug auf die Herkunft von Luftschadstoffen geben. Die Abb. 36 und
Abb. 37 zeigen die räumliche Verteilung der Standardluftschadstoffe über die jeweiligen
Wintermonate auf dem Schwartenberg und in Lom.
Grundsätzlich nahmen im Projektzeitraum die Konzentrationen der Standardluftschad-
stoffe aus Südosten ab. Ursache dafür war unter anderem die geringeren Luftströme aus
südöstlicher Richtung, und die Zunahme von Luftströmungen aus anderen Windrichtun-
gen, hauptsächlich aus Westen stammend.
Auf dem Schwartenberg wurde die Maximalkonzentration für SO
2
, NO
2
und Benzol für die
Windrichtung Südost nachgewiesen. Die Konzentrationen nahmen aus dieser Richtung
über den Projektzeitraum ab. Quellen sind zum einen die Industrie in Litvinov (vor allem
SO
2
) und Verbrennungsprozesse aus Verkehr und Heizung auf tschechischer Seite. Hö-
here Benzolkonzentrationen wurden ebenfalls aus nordöstlicher Richtung verzeichnet.

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Erhöhte PM
10
-Konzentrationen traten auch aus nördlicher, westlicher und südöstlicher
Richtung auf, wobei im Winter 2017/18 die Konzentrationen am höchsten waren. Verbren-
nungsprozesse aus Verkehr und Heizung, sowie Quellen aus Landwirtschaft sowohl auf
sächsischer als auch auf tschechischer Seite und der Tagebau auf tschechischer Seite spie-
len wesentliche Rollen für höhere Konzentrationen, wobei sich aus südöstlicher Richtung
ein Anstieg der Konzentrationen am deutlichsten zeigte.
Die Toluol-Konzentrationen waren nur zum Teil richtungsabhängig. Leicht erhöhte Toluol-
Konzentrationen konnten im Winter 2016/17 aus SO-Richtung ermittelt werden. Die Kon-
zentrationen nahmen gegenüber den Vorjahren aus nord- bis nördöstlicher Richtung
leicht zu. Nicht richtungsabhängig schien hingegen Xylol zu sein. Ein lokaler Eintrag aus
den Gemeinden auf sächsischer Seite ist daher nicht auszuschließen.

image
5
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Abb. 36:
Windrosen im Zusammenhang mit den Standardluftschadstoff-Konzentrationen
(μg/m³) auf dem Schwartenberg (roter Punkt) im Projektzeitraum (1.
oben, 2.
Mitte und 3. Winterperiode
unten, im Zeitraum November
März): SO
2
(blau),
NO
2
(gelb) und PM
10
(schwarz)
links; Benzol (hellblau), Toluol (braun) und Xylol
(grün)
rechts.
In Lom wurde ein Konzentrationsanstieg von SO
2
verzeichnet, sobald der Wind aus Süd-
west kam. Für Wind aus Nordwest bis Nord waren die SO
2
-Konzentratiionen am kleinsten.
Die Konzentrationen im 1. Winter waren vergleichen mit dem 2. und 3. Winter deutlich
höher. Quelle dafür ist scheinbar der Chemiepark in Litvinov.
NO
2
-Konzentrationen waren dagegen nicht richtungsabhängig. Quellen hierfür stammen
aus verschiedenen Verbrennungsprozessen, wie Verkehr, Heizung und Industrie.

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Geringe PM
10
-Konzentrationen lagen bei Wind aus West bis Südwest vor. Hohe PM
10
-
Konzentrationen stammten hauptsächlich aus nordwestlicher, über nördlicher, östlicher,
bis hin zu südlicher Windrichtung, wobei die Konzentrationen aus östlicher Richtung am
höchsten waren. Die Staubkonzentrationen nahmen generell über den Projektzeitraum
ab. Der Chemiepark in Litvinov kann hier nicht als Auslöser der höheren Konzentrationen
genannt werden. Vielmehr spielen Verbrennungsprozesse aus Verkehr und Heizung der
umliegenden Ortschaften eine wesentliche Rolle, aber auch die Landwirtschaft und der
Tagebau östlich der Station in Lom.
Auf sächsischer Seite wurden bei Südost-Wind häufig höhere PM
10
-Konzentrationen auf
dem Schwartenberg gemessen. Da PM
10
aber geruchlos ist und der Chemiepark nach Be-
trachtung der Windrosen nicht als Quelle in Frage kam, lag die Ursache der häufigen Ge-
ruchsbeschwerden bei anderen Quellen.
BTX wurde in Lom nicht gemessen.

image
5
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Abb. 37:
Windrosen im Zusammenhang mit den Standardluftschadstoff-Konzentrationen
(μg/m³) in Lom auf tschechischer Seite im Projektzeitraum (1.
oben
, 2.
Mitte
und 3. Winterperiode
unten
, im Zeitraum November
März): SO
2
(blau), NO
2
(gelb) und PM
10
(schwarz).
Darüber hinaus gibt es einen eindeutigen Zusammenhang zwischen SO-Wind und dem
Anstieg von Geruchsbeschwerden (Abb. 38). Vergleicht man die Tage mit SO-Wind mit den
Tagen ohne SO-Wind aller Winterperioden, wurden an Tagen mit SO-Wind deutlich mehr

image
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Geruchsbeschwerden gezählt. Interessanterweise gab es auch vereinzelt Beschwerden an
Tagen mit anderen Windrichtungen.
Abb. 38:
Anzahl der Tage ohne SO-Wind und mit SO-Wind mit keinen, geringen (1-2 Be-
schwerden), signifikanten (≤ 3 Beschwerden) und grenzüberschreitenden (≤ 5 Be-
schwerden) Geruchsbeschwerden aller drei Winterperioden im Zeitraum No-
vember bis März.
Der SO-Wind spielte eine entscheidende Rolle in der Ausprägung der Schadstoffkonzent-
rationen und der Geruchsbeschwerden. Vergleicht man die Konzentrationen der Luft-
schadstoffe gemessen auf dem Schwartenberg bei allen Windrichtungen und nur bei SO-
Wind, zeigte sich beispielsweise für SO
2
in allen drei Winterperioden, dass die SO
2
-
Konzentrationen höher waren, sobald SO-Wind herrschte und Geruchsbeschwerden re-
gistriert wurden (Abb. A. 7). Auch wenn keine Beschwerden auftraten, stieg die SO
2
-
Konzentration grundsätzlich bei Windrichtung Südost an.
NO
2
, Benzol und Toluol zeigten einen ähnlichen Konzentrationsanstieg bei SO-Wind wie
SO
2
.

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Nicht ganz so eindeutig schien der Zusammenhang zwischen den PM
10
-Konzentrationen,
den Beschwerden und der Windrichtung zu sein, da die Konzentrationen nicht allein SO-
richtungsabhängig waren. Die Abb. A. 7 stellt zwar höhere Konzentrationen gerade in der
zweiten Winterperiode 2017/18 bei SO-Wind dar, aber ein Zusammenhang zu den Ge-
ruchsbeschwerden konnte nicht eindeutig festgestellt werden. Wie in Kapitel 5.1.2.4 be-
schrieben, konnten auch hohe Konzentrationen gemessen werden an Tagen mit wenig
oder keinen Beschwerden beziehungsweise bei anderen Windrichtungen als Südost.
Anders als zu den standardmäßig gemessenen Luftschadstoffen ergab sich kein Zusam-
menhang zwischen den Xylol-Konzentrationen, SO-Windrichtung und den Beschwerde-
zahlen (Abb. A. 7). Gerade in der dritten Winterperiode zeigte sich, dass die Xylol-Konzent-
rationen bei SO-Wind in Anbetracht der Beschwerdezahlen geringer ausfielen im Ver-
gleich zu allen Windrichtungen. Ein Eintrag aus Tschechien wird in diesem Fall ausge-
schlossen.
UFP und PM
1
-Ruß
Im folgenden Kapitel werden die Messergebnisse hinsichtlich ultrafeinen Partikeln und
PM1-Ruß für signifikante Tage mit Geruchsereignissen dargestellt. Die Abb. 39 zeigt die
gemittelten Partikelgrößenverteilungen, welche während der Ereignisse zwischen dem
21.01.2017 und 15.02.2017 bei südöstlichen Windrichtungen gemessen wurden (linke
Spalte). Dabei unterteilen sich die Ergebnisse in Messungen mit und ohne Thermodenu-
der (oben und unten). Die rechte Seite hingegen zeigt das Mittel über den Zeitraum nach
den registrierten Geruchsereignissen (16.02.2017-12.03.2017), bei dem der Wind aus un-
terschiedlichen Richtungen kam.

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Abb. 39:
Gemittelte Partikelgrößenverteilungen für die beiden Messstationen Deut-
schneudorf auf deutscher Seite und Lom auf tschechischer Seite. Links oben: Ge-
ruchsereignis und Messungen ohne Thermodenuder; links unten: gleicher Zeit-
raum und mit Thermodenuder; rechte Spalte analoge Aufteilung für Messungen
ohne Geruchsereignis.
In Abb. 40 zeigt sich deutlich die Ähnlichkeit der Partikelgrößenverteilung zwischen den
beiden Messpunkten Lom und Deutschneudorf für den Fall des Geruchsereignisses. Das
Maximum der Verteilung liegt dabei um 100 nm im Akkumulationsmode. Dies deutet eher
auf einen großräumigeren Transport von Partikeln hin, da es sich um gealtertes Aerosol
handelt. Aus den gemittelten Größenverteilungen gemessen nach dem Thermodenuder
werden deutlich mehr kohlenstoffhaltige Residuen vor allem im unteren ultrafeinen Be-
reich kleiner 20 nm verzeichnet. Während sich die mittleren Größenverteilungen für den
Zeitraum nach den Geruchsereignissen stark ähneln und nach Verdampfen der volatilen
organischen Verbindungen auch niedriger in der Konzentration sind, könnte als Rück-
schluss gezogen werden, dass sich Gerüche mit volatilen organischen Verbindungen ver-
breiten oder sie selbst als volatile organische Verbindungen an Aerosolpartikeln zu be-
trachten sind.
10
100
1000
10
100
1000
10000
dN/dlogDp in cm
-3
Partikeldurchmesser Dp in nm
DE-TROPOS MPSS Deutschneudorf
CZ-CHMI MPSS Lom
mittlere Partikelgrößenverteilung ohne Thermodenuder
während Geruchsereignissen
10
100
1000
10
100
1000
10000
mittlere Partikelgrößenverteilung mit Thermodenuder
während Geruchsereignissen
dN/dlogDp in cm
-3
Partikeldurchmesser Dp in nm
10
100
1000
10
100
1000
10000
mittlere Partikelgrößenverteilung ohne Thermodenuder
abseits von Geruchsereignissen
dN/dlogDp in cm
-3
Partikeldurchmesser Dp in nm
10
100
1000
10
100
1000
10000
mittlere Partikelgrößenverteilung mit
Thermodenuder abseits von Geruchsereignissen
dN/dlogDp in cm
-3
Partikeldurchmesser Dp in nm

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Generell ist die Partikelbelastung im tschechischen Raum um einiges höher, was sicher
auch auf die noch weit verbreitete Feuerung mit Holz und Kohle verknüpft werden kann.
Dies kann auch den Zeitreihen Rußmassenkonzentration (Abb. 40) sowie den Zeitreihen
der Partikelgrößenverteilung als Konturplot (Abb. A. 8 und Abb. A. 9) entnommen werden.
Während in Deutschneudorf durchschnittlich 2.5 μg/m³ Ruß bei Geruchsepisoden zu ver-
zeichnen ist (Daten bis 15.02.2017), so werden in Lom hingegen doppelt so hohe Werte
erreicht. Für Tage mit anderer Windrichtung als Südost lag die Rußkonzentration in Deut-
schneudorf bei kleiner 1 μg/m³ und in Lom bei kleiner 2 μg/m³. Die Muster der Größen-
verteilungen an Partikeln ähneln sich für beide Messpunkte für den Zeitraum der signifi-
kanten Tage deutlich. Erst nachdem der Wind von südöstlichen Richtungen auf andere
Richtungen dreht, ist eine unterschiedliche Partikelbelastung an beiden Orten zu verzeich-
nen. Die Durchmischung scheint in Deutschneudorfstärker zu sein, die Gesamtanzahlkon-
zentration liegt dann im Schnitt nur noch bei etwa 3000 Partikeln pro cm³, während auf
tschechischer Seite mindestens die doppelte Konzentration herrscht.
Abb. 40:
Vergleich der gemessenen Rußkonzentrationen mit den Rußphotometern der
Stationen Deutschneudorf (oben) und Lom (unten) für den Zeitraum von Ende
Januar bis Anfang März 2017.
Für das zweite Winterhalbjahr während der Projektlaufzeit seien die Ergebnisse exempla-
risch für den Ereigniszeitraum vom 27.02.2018 bis zum 07.03.2018 inklusive der Daten
0.0
2.5
5.0
7.5
10.0
02.03.2017
20.02.2017
10.02.2017
31.01.2017
BC in g/m
3
Lom
21.01.2017
0.0
2.5
5.0
7.5
10.0
BC in g/m
3
Deutschneudorf

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78
einiger Tage zuvor und danach in
Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden wer-
den.
dargestellt. Auch hier kann in der sowohl für die Gesamtpartikelanzahl, für die Ge-
samtmassenkonzentration als auch für die Rußmassenkonzentration eine grobe Überein-
stimmung der Werte für den Fall des Ereignisses verzeichnet werden.
Die Gesamtpartikelanzahlkonzentrationen steigen dabei auf Werte zwischen 4000 und
20000 Partikel pro cm³. Die Gesamtpartikelmassenkonzentration bewegt sich dabei teil-
weise größer 50 μg/m³. Auch die Rußmassenkonzentration erreicht für beide Messstatio-
nen Werte um 5 μg/m³. Tendenziell kann den Zeitreihen eine Zunahme der Werte im Ver-
lauf des Zeitraumes der Geruchsereignisse entnommen werden. Nachdem der Wind die
Richtung Südost verlässt, sacken die Parameter für den Messpunkt Deutschneudorf deut-
lich nach unten. Gleiches kann auch in Lom beobachtet werden, bis auf die Gesamtparti-
kelanzahl. Vom 07.03. bis zum 09.03.2018 stiegen die Werte für N
gesamt
auf größer 10000
cm
-3
, während auf der deutschen Seite lediglich Anzahlen zwischen 1000 und 5000 cm
-3
gemessen wurden. Damit zeigen sich auch für diesen Winter bei einer südöstlichen An-
strömung und der Meldung von Geruchsereignissen Ähnlichkeiten in den Ergebnissen der
Stationen Lom und Deutschneudorf. Allerdings sind großräumigere Transporte nicht aus-
zuschließen, da auch hier die mittleren Partikelgrößenverteilungen einen deutlichen Peak
im Akkumulationsbereich zeigen. Dies deutet wie bereits erwähnt auf ein gealtertes Ae-
rosol hin, welches Ferntransport unterlag.

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Abb. 41:
Vergleich der gemessenen Gesamtpartikelanzahlen (N
gesamt
), Gesamtmassen-
konzentration (m
gesamt
) sowie der Rußkonzentrationen (m(BC)) der Stationen
Deutschneudorf (schwarz) und Lom (rot bzw. grün) für den Zeitraum von Ende
Februar bis Anfang März 2018.
Windrichtungsabhängige Probenahme
Beschreibung der Windrichtungen in den einzelnen Lokalitäten
Im Verlauf der ersten Probenahme-Kampagne (17. 02. 2017 - 01. 03. 2017) in Deutschneu-
dorf wehte der Wind überwiegend aus der südlichen und aus der südwestlichen Richtung.
In 38 % der Gesamtanzahl der Minuten, während die Probenahmen vorgenommen wor-
den sind, waren die Bewegungsgeschwindigkeiten der Luftmassen niedriger als 0,5 m/s
(im Folgenden als Windstille Bezeichnet).
Die Windrose für diesen verfolgten Zeitraum ist auf Abb. A. 10 dargestellt und in die Karte
in Abb. 42 eingefügt.
0.1
1
10
100
11.03.18
09.03.18
07.03.18
05.03.18
03.03.18
01.03.18
25.02.18
27.02.18
m(BC) in g/m
3
Deutschneudorf
Lom
23.02.18
1
10
100
1000
m
gesamt
in g/m
3
Deutschneudorf
Lom
1000
10000
100000
Deutschneudorf
Lom
N
gesamt
in #/cm
3

image
5
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80
Abb. 42:
In die Karte eingefügte Windrose.
Im Verlauf der zweiten Probenahme-Kampagne in Deutschneudorf, die während der kal-
ten Jahreszeit in den Jahren 2017-2018 vom 23. 11. 2017 bis 27. 02. 2018 stattfand, kam
der Wind überwiegend aus westlicher Richtung Es herrschte öfter Windstille, d.h. während
mehr als ½ der Probenahmezeit (54 %).
Die Windrose für diesen verfolgten Zeitraum ist in Abb. A. 11 dargestellt, eingefügt in die
Karte in Abb. 43.

image
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81
Abb. 43:
In die Karte eingefügte Windrose. Kartenquelle:
www.mapy.cz.
Im Verlauf der ersten Probenahme-Kampagne in Lom bei Most (17. 02. 2017 - 01. 03. 2017)
wehte der Wind insbesondere aus westlicher Richtung. In 38 % von der Gesamtanzahl der
Minuten, während die Probenahmen vorgenommen worden sind, herrschte Windstille).
Die Windrose für diesen Zeitraum ist in Abb. A. 12 dargestellt und eingefügt in die Karte
in Abb. 44.

image
5
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82
Abb. 44:
In die Karte eingefügte Windrose.
Im Verlauf der zweiten Probenahme-Kampagne in Lom bei Most, die während der kalten
Jahreszeit in den Jahren 2017-2018 vom 23. 11. 2017 bis 27. 02. 2018 stattfand, überwogen
südöstliche bis südwestliche Windrichtung., Windstille herrschte in mehr als der Hälfte
der Probenahmezeit (56 %).
Die Windrose für diesen verfolgten Zeitraum ist in Abb. A. 13 dargestellt und eingefügt in
die Karte in Abb. 45.

image
5
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Abb. 45:
In die Karte eingefügte Windrose.
Ergebnisse der Analyse der Konzentrationen von Carbonylverbindungen
In der ersten Probenahme-Kampagne in Deutschneudorf wurden in allen gemessenen
Windrichtungen, einschließlich der Windstille, Carbonylverbindungen gefunden, die ty-
pisch für den Verkehr, die Verbrennung von fossilen Brennstoffen und das Kochen sind.
Da diese Verbindungen in allen Richtungen des ankommenden Windes gefunden wurden,
kann vermutet werden, dass es in diesem Fall in der Nähe des Probenahmeortes zur Luft-
kontaminierung kommt. Die Ergebnisse sind in Abb. A. 14 dargestellt.
Während der zweiten Probenahme-Kampagne in Deutschneudorf wurden die Probenah-
medauer der einzelnen Entnahmen sowie der gesamte Probenahmezeitraum verlängert.
Das wirkte sich auf das Spektrum der Carbonylverbindungen aus. Die gefundenen und
quantifizierten Carbonylverbindungen, die vermehrt vorkamen, sind in
Tab. A. 10 angeführt. Auch in diesem Fall wurden Carbonylverbindungen gefunden, die
typisch für den Kraftfahrzeugverkehr sind (C1-C2 Carbonyle) und auf Verbrennung von
fossilen Brennstoffen und Kochen zurückzuführen sind. Während dieser Kampagne wur-
den zudem die Geruchsschwellen überschritten, und zwar beim Benzaldehyd (OAVi 1,3)
im Zeitraum 25. 12. 2017 - 2. 1. 2018 und 3. 2. - 11. 2. 2018 aus Richtung 241°-360°, Isova-
leraldehyd (2,8 OAVi) 23. 11. - 1. 12. 2017, 25. 12. 2017
2. 1. 2018 und 3. 2. - 11. 2. 2018
aus Richtung 241°-360°, Heptaldehyd (1,2 OAVi) 25. 12. 2017 - 2. 1. 2018 aus der Windrich-
tung 241°-360° und Octaldehyd (18,7 OAVi) 1. 12 -9. 12. 2017 aus Windrichtung 241°-360°.
Die Ergebnisse des Zeitraums 1. 12 -9. 12. 2017 sind jedoch sehr fraglich, da Octaldehyd

image
5
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nur einmal gefunden wurde. Der gemessene Wert lag außerdem in einer Konzentration
vor, die sich an der Schwelle des Detektionslimits befindet. Die Messung ist damit prinzi-
piell mit einem großen Fehler belastet. Die Messungen zeigen jedoch, dass die Stoffe bei
Wind aus dem Segment 241°-360° stammen. Diese Windrichtung ist auf der Karte in Abb.
46 dargestellt.
Abb. 46:
Windrichtung, aus der die Carbonylverbindungen kommen, die die Geruchs-
schwelle überschreiten.
Die Carbonylverbindungen, die in Lom bei Most windrichtungsabhängig (Abb. A. 15) ent-
nommen wurden, zeigen bei allen Richtungen, inklusive der Windstille und in der Mehr-
zahl der Proben, praktisch dieselben Verbindungen wie in Deutschneudorf. Die Carbonyl-
verbindungen stammen demnach aus Verbrennungsprozessen. Weil die Probenahmen
an einem Ort mit minimaler Verkehrsbelastung sowie bei stagnierenderBewegung der
Luftmassen entnommen wurden, kann vermutet werden, dass die Hauptquelle dieser

5
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Stoffe in der Winterperiode 2017-2018 insbesondere die naheliegenden Einzelfeueranla-
gen bzw. die unweit liegende Braunkohle-Tagebaugrube waren.
Die Geruchsschwelle wurde im Messzeitraum nicht überschritten.
Passive Probenahmen
Carbonyle in der Luft von
Lom, Deutschneudorf und Jeřabina
Insbesondere wurden die Carbonyle Formaldehyd, Azetaldehyd, Azeton, Propanal,
Nonanal und des Benzaldehyds/Cyclohexanon-Gemisches an den drei Probenahmeorten
gemessen. Beim Vergleich der Häufigkeit der Stoffe ist erneut die Vertretung von
Formaldehyd,
Azetaldehyd,
Azeton,
Propanal,
Nonanal
und
des
Benzaldehyds/Cyclohexanon-Gemisches und zwar in allen drei Probenahmelokalitäten
markant. Die Ergebnisse sind in Tab. A. 11 zusammengefasst. Abb. A. 16 zeigt die prozen-
tuale Häufigkeit des Auftretens einzelner Carbonyle.
Die gemessenen Konzentration der bedeutendsten Carbonylverbindungen in Lom liegen
bei: Formaldehyd (0,52
1,32 μg/m
3
), Azetaldehyd (0,27
1,05 μg/m
3
), Azeton (0,20
1,14
μg/m
3
), Methakrolein (0,31
0,86 μg/m
3
), Butyraldehyd/Isobutyraldehyd-Gemisch (1,04
3,95 μg/m
3
), Pentanal (0,40
1,56 μg/m
3
) und Nonanal (0,70
3,11 μg/m
3
). Deutschneu-
dorf: Formaldehyd (0,53
1,95 μg/m
3
), Azetaldehyd (0,18
1,22 μg/m
3
), Azeton (0,20
1,03
μg/m
3
), Methakrolein (0,74
1,19 μg/m
3,
), Butyraldehyd/Isobutyraldehyd-Gemisch (0,91
2,56 μg/m
3
), Pentanal (0,48
1,35 μg/m
3
) und Nonanal (0,70
1,08 μg/m
3
). Jeřabina: For-
maldehyd (0,42
1,37 μg/m
3
), Azetaldehyd (0,12
0,56 μg/m
3
), Azeton (0,20
1,04 μg/m
3
),
Methakrolein (0,33
0,60 μg/m
3,
), Butyraldehyd/Isobutyraldehyd-Gemisch (0,90
2,03
μg/m
3
), Pentanal (0,67
1,40 μg/m
3
) und Nonanal (0,70
1,31 μg/m
3
).
Abb. A. 17 zeigt, dass sich die Durchschnittswerte der Summe der gemessenen Carbonyle
an den drei Probenahmeorten nicht groß unterscheiden. Für Lom sind es 7,62 μg/m
3
(Spanne der gemessenen Werte 4,54
14,60 μg/m
3
), in Deutschneudorf 6,86 μg/m
3
(die
Spanne 4,43
12,83 μg/m
3
, in Jeřabina dann 6,61 µg/m
3
( 4,50
9,31 μg/m
3
). Beim Ver-
gleich der Durchschnittswerte mit dem Referenzwert von 3,80 μg/m
3
wird deutlich, dass
sich die gemessen Durchschnittswerte ungefähr das Zweifache des Referenzwertes be-
tragen. Dies bedeutet eine sehr kleine Durchschnittskonzentration der Carbonyle in der
Luft im Messzeitraum. Der Vergleich der gemessenen Durchschnittswerte für Formalde-
hyd (Lom 0,85 μg/m
3
, Deutschneudorf 0,85 μg/m
3
und Jeřabina 0,80 µg/m
3
) und Azetalde-
hyd (Ethanol) (Lom 0,44 μg/m
3
, Deutschneudorf 0,41 μg/m
3
und Jeřabina 0,33 µg/m
3
) mit
Durchschnittskonzentrationen dieser Aldehyde, die in Großstädten typisch sind, zeigt,

5
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86
dass die Konzentrationen in Großstädten sehr viel höher sind (um ein bis zwei Größten-
ordnungen) (Altemose et.al. 2015).
Abb. A. 17 zeigt, dass das Herabsinken der Konzentrationen der Carbonyle im Zeitraum
vom 17. Dezember bis 18. Januar an den drei Entnahmestellen wahrscheinlich mit der Zeit
der Weihnachts- und Neujahrfeiertage zusammenhängt. Nach diesem Zeitraum folgt wie-
der ein allmählicher Anstieg der Konzentration der Carbonyle, wobei der Höchstwert für
Lom im Zeitraum 19. 2. - 27. 2. 2018, in Deutschneudorf 27. 2. -
7. 3. 2018 und in Jeřabina
erneut im Zeitraum 19. 2. - 27. 2. 2018 gemessen wurde.
Volatile organische Verbindungen in der Luft in Lom, Deutschneudorf
und
Jeřabina
Mit Hilfe von den Passivsammlern Radiello
®
wurden an den Probenahmeorten insgesamt
42 Luftproben getnommen. Die Luftproben wurden anschließend auf flüchtige organi-
sche Stoffen (volatile, organische Verbindungen = VOC) untersucht. In Lom und in Deut-
schneudorf (DND) wurden je 18 Proben entnommen. Auf dem Aussichts
turm Jeřabina
waren es sechs Proben. Drei Konzentrationen lagen
in Jeřabina
bei allen Analyten unter-
halb der Bestimmbarkeitsgrenze (0,001 ppb). Ursache dafür war wahrscheinlich, dass die
Diffusoren mit Eisschicht bedeckt waren und somit durch die meteorologischen Bedin-
gungen im Verlauf der Probenahmen beeinflusst wurden. Die Probenahmezeit bei den
einzelnen Proben betrug acht
Tage (auf Jeřabina 1 x 16 Tage). Die
Menge der einzelnen
Analyten ist vom Diffusionskoeffizienten und der Temperatur abhängig und für die ein-
zelnen Stoffe unterschiedlich. Beispielsweise lag die Luftmenge für Toluol (bei Durch-
schnittstemperatur von 0°C) bei 0,730 m
3
.
Quantitativ wurden aliphatische Kohlenwasserstoffe - (2-Methylbutan, Pentan, Heptan),
zyklische Kohlenwasserstoffe (Methylzyklopentan und Methylzyklohexan), aromatische
Kohlenwasserstoffe - (Benzen, Toluol, Äthylbenzen, Styren, m- und p-Xylol), Tetrachloro-
äthylen, n-Butanol und n-Butanal bestimmt (Tab. A. 12). Diese Analyten befanden sich in
allen Proben. Die durchschnittlich gemessenen Konzentrationen lagen zwischen 0,001-
0,222 ppb, also tief unter der Geruchsschwelle (Nagata 2013).
Die in Lom und Deutschneudorf gemessenen Konzentrationen an Butanol und Butanal
überschritten um einige Größenordnungen die Konzentrationen der übrigen Analyten
(Butanol 0,049-0,995 ppbv und Butanal 2,972-9,047 ppbv). In Lom und Deutschneudorf
wurden ultrafeine Partikel (UFP) bestimmt. Passivprobesammler waren ca. fünf Meter von
den Geräten für UFP-Messung platziert, sodass für Butanol und sein Degradationspro-

5
30.06.2019
87
dukt Butanal auf die Quellen geschlossen werden konnte (Ponczek 2018). Eine Kontami-
nierung bei n-Pentan wurde nicht nachgewiesen. Für die Schätzung der Immissionsbelas-
tung an den Probenahmestellen in Lom und Deutschneudorf wurden die Konzentratio-
nen von Butanol-Butanal nicht genutzt.
In allen Proben
, die aus Deutschneudorf, Lom und Jeřabina
stammen, wurde Tetrachlo-
rethylen in Konzentrationen (0,016 vs. 0,017 ppbv vs 0,007 ppbv) nachgewiesen. Als Quelle
kommt die Verbrennung von Braunkohle in Kraftwerken in Betracht, deren Emissionen
neben aromatischen Kohlewasserstoffen auch Tetrachloräthylen enthalten (Garcia et al.
1992). Isopentan (2-Methylbutan) stammt aus dem Kraftverkehr (Chan et al. 2006). Die
Petrochemische Industrie stellt eine bedeutende Quelle einer ganzen Reihe von Kohlen-
wasserstoffen dar. Dabei werden n-Pentan, Benzen, n-Heptan, Toluol und Oktan für die
bedeutendsten Stoffe gehalten (Watson 2001). Es ist jedoch oftmals schwierig die Emis-
sionen aus der Petrochemie und dem Kraftverkehr auseinander zu halten, denn die nach-
gewiesenen Konzentrationen von Methylzyklohexan und Styrol können von beiden Quel-
len emittiert werden. Profile der analysierten Stoffe wurden für beide Gebiete graphisch
verarbeitet (Abb. 47).
Abb. 47:
In DND und Lom gemessene Profile (Konzentration in ppbv).
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
DND
LOM

5
30.06.2019
88
Methode zu Identifikation der Verunreinigungsquellen mit Hilfe von statistischen Metho-
den
Die statistische Analyse von mehrdimensionalen Daten (mehrere Luftschadstoffe, die wie-
derholt im Rahmen der Kampagne oder mehreren Kampagnen gemessen wurden) stellt
eine Methode zur Identifizierung und Quantifizierung der Luftverunreinigungsquellen
dar.
Das geeignete Werkzeug zur Identifikation der Quellen von Luftverunreinigungen ist die
Methode PMF (Positive Matrix Factorization). Die Matrix der Analytenkonzentration
X
(das
Element
x
ij
stellt die Konzentration des
i
-Analyten in j-Probe dar) kann mittels der PMF-
Methode in die Matrizen
F
und
G
(Hopke, 2000) nach folgender Gleichung zerlegt werden:
Die Matrix
F
beschreibt die Zusammensetzung der Analyten in den einzelnen Quellen (
f
ik
ist die Konzentration des
i
-Analyten in der
k
-Quelle). Es geht demnach um die Schätzun-
gen der Quellenprofile. In der Matrix G beschreibt jedes Element
g
kj
den Beitrag der
k
-
Quelle in
j
-Messprobe.
Ergebnisse der Identifizierung von Quellen mittels der Positive Matrix Factorization für
Deutschneundorf
Auf der Grundlage des Verhältnisses Signal und Rausch (S/N) wurden in die Analyse alle
betrachteten Analyten einbezogen. Da das Verhältnis S/N bis auf eine Ausnahme höher
als 2 war, wurden sie also als
Strong (stark)
bezeichnet. Eine Ausnahme bildet n-Heptan
mit dem Verhältnis
S/N
= 1,5, das aus diesem Grunde als
Weak (schwach)
bezeichnet
wurde. Die Methode rechnete mit dem Dreifachen der ursprünglichen Messunsicherheit.
Die PMF-Methode benötigt außer den Analyten-Konzentrationen auch die Detektions-
grenzwerte und Messunsicherheiten, die quantitativ für die Analyten 0,001 ppb bzw. 35%
bestimmt worden waren.
Die Anzahl von Faktoren (also der potenziellen Quellen) wurde mit Hilfe der Methode PCA
(Hauptkomponentenmethode) auf zwei bestimmt, wodurch 97 % der Variabilität in den
Daten erklärt wird (Abb. A. 18). Bei der Rückvalidierung der Modelle mit mehr als zwei
Faktoren zeigte es sich, dass dies zu uneindeutiger Zuordnung der Analyten zu den ein-
zelnen Faktoren (Quellen) führt. In Abb. 48 ist ersichtlich, dass das Modell Analyten der
ersten und auch zu der zweiten Quelle zuordnet. Auf Pentan traf dies nicht zu. Die Be-
rechnung der Konzentration für die einzelne Quelle (auf der Abb. 48 mit blauem Viereck
als Const. Run gekennzeichnet) ergab bei der Anwendung des Modells den Wert 0,0016
1
.
p
ij
ik
kj
k
x
fg

image
image
5
30.06.2019
89
ppb. Bei der Rückvalidierung lag der Median der Konzentration der Analyten (auf dersel-
ben Abbildung mit grüner Linie als
Median
gekennzeichnet) bei 0,0004 ppb. Durch die ma-
thematische Analyse konnten zwei Quellen identifiziert werden. Die erste Quelle produ-
ziert Pentan, verursacht durch Kraftfahrzeugverkehr und Petrochemie (Treibstoffe). Die
zweite Quelle entspricht der Holzverbrennung. In Anbetracht des festgestellten Unter-
schieds bei der Quelle 2 wurde für die Berechnung der relativen auf Toluol bezogenen
Konzentration der Median der Analyten-Konzentration in der Quelle verwendet, da es
eine geeignetere Schätzung des Konzentrationmittelwerts bietet (Bem.: falls das Modell
den Analyten gut zur Quelle zuordnet, stehen sich die berechnete Konzentration und das
mittels der Methode bootstrap gewonnene Median sehr nahe, und die relativen auf Toluol
bezogenen Konzentrationen liefern die gleichen Ergebnisse).
Abb. 48:
Ergebnisse der Rückvalidierung des Modells mit zwei Faktoren mittels der Me-
thode bootstrap - 100 Unterproben.
Die erste Quelle emittierte vor allem Pentan (96 % der gemessenen Immissionen des Ana-
lyten), Benzen (52 %) und Methylzyklopentan (50 %). Ihr Profil ist auf derm Abb. 49 darge-
stellt. Die Software gibt Profile sowohl vor (graue Spalten) als auch nach der Rotation der
Faktoren mittels der Methode Fpeak (grüne Spalten) an. Aus derselben ist ersichtlich, dass
die Faktorenrotation im Profil keine signifikante Veränderung brachte. Die Interpretation
der Quelle beruht auf ihrem Profil nach der Rotation. Unter Berücksichtigung der festge-
stellten auf Toluol bezogenen relativen Konzentrationen handelt es sich um Weichholz-

image
5
30.06.2019
90
verbrennung. Das ermittelte Verhältnis Benzen/Toluol ist 8,55. Das Verhältnis Benzen/To-
luol ist auf den ersten Blick in Abb. 49 nicht erkennbar, da die Konzentration (Achse Y) als
logarithmische Skala angegeben ist. Aus diesem Grunde wurden die Verhältnisse Ben-
zen/Toluol weiter berechnet und sind in der Tab. A. 13 enthalten. Die Emissionen des
Benzens in Beziehung
zu Toluol mit den Werten B/T ≥1 werden in Gebieten mit hohem
Anteil von Kohle- und Biomasseverbrennung nachgewiesen (Barletta et. al. 2005, Sekyra
et al. 1989). Schauer (2001) gibt für die Verbrennung von Kiefernholz das Verhältnis B/T
einen Wert von 2,86 an.
Abb. 49:
Das Profil der Quelle 1 (Verbrennung von weichem Holz) vor (graue Spalten und
Punkte) und nach der Faktorenrotation mit der Methode Fpeak (grüne Spalten
und gelbe Punkte). Das Profil ist in absoluten Einheiten angegeben (Spalten - lo-
garithmischer Maßstab) und in relativen Einheiten (Punkte - Maßstab in Prozen-
ten).
Die zweite Quelle emittiert vor allem Toluol (89 % der gemessenen Emissionen des Ana-
lyten), Xylole (70 %), Styrol (70 %), n-Heptan (65 %), Methylzyklohexan (62 %) und Äthyl-
benzen (60 %). Die richtige Einordnung des Pentans bei dieser Quelle ist problematisch,
wie die Rückvalidierung des Modells mittels der Methode bootstrap ergab (Abb. 48). Das
Profil der Quelle ist in Abb. 50 dargestellt. Die Interpretation der Quelle beruht auf ihrem
Profil nach der Rotation. In Anbetracht der festgestellten auf Toluol bezogenen relativen
Konzentrationen handelt es sich um Kohleverbrennung. Das ermittelte Verhältnis Ben-
zen/Toluol ist 1,00. Die übrigen Verhältnisse sind in Tab. A. 13 angegeben.

image
5
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91
Abb. 50:
Das Profil der Quelle 2 (Kohleverbrennung) vor (graue Spalten und Punkte) und
nach der Faktorenrotation mit der Methode Fpeak (grüne Spalten und gelbe
Punkte). Das Profil ist in absoluten Einheiten angegeben (Spalten - logarithmi-
scher Maßstab) und in relativen Einheiten (Punkte - Maßstab in Prozenten).
Ergebnisse der PMF-Methode für Lom
Auf der Grundlage des Verhältnisses Signal und Rausch S/N wurden in die Analyse alle
betrachteten Analyten einbezogen. Da das Verhältnis S/N bei allen höher als 2 war, wur-
den sie also alle als
Strong
bezeichnet.
Die Anzahl der Faktoren (also der potenziellen Quellen) wurde mit Hilfe der Methode PCA
auf zwei bestimmt, wodurch es gelang 88 % Variabilität in den Daten zu erklären (Abb. A.
19). Die gleiche Anzahl der Faktoren brachte auch die auf dem Vergleich der Rückvalidie-
rungsergebnisse beruhende Vorgehensweise. Bei der Rückvalidierung der Modelle mit
mehr als zwei Faktoren zeigte es sich, dass diese zu uneindeutiger Zuordnung der Analy-
ten zu den einzelnen Faktoren führen. In der Abb. A. 19 ist ersichtlich, dass dieses Modell
sehr gut die Analyten der ersten und der zweiten Quelle zuordnet. Bei Pentan ist das Mo-
dell nicht anwendbar. Das Modell berechnete die Konzentration in der Quelle im Wert von
0 ppb, bei der Rückvalidierung liegt der Median der Konzentration bei 0,0012 ppb. Im Falle
der zweiten Quelle versagt das Modell bei Benzen, wo die Konzentration laut Modell
0,0009 ppb und Median 0,01 ppb beträgt. In Anbetracht der Unterschiede bei beiden oben
angeführten Analyten wurde für die Berechnung der relativen auf Toluol bezogenen Kon-
zentration des Analyten in der Quelle das Median der Konzentration in der Quelle ver-
wendet, da es bessere Schätzung des Mittelwertes der Konzentration bietet (Tab. A. 14).
Die erste in Lom mittels der PMF-Methode identifizierte Quelle emittiert vor allem Benzen
(99 % der gemessenen Immissionen des Analyten), Pentan (98 %), Toluol (66 %), Xylol (64
%), Styrol (65 %), Methylzyklopentan (65 %), und Äthylbenzen (62 %). Die richtige Einord-
nung des Methylzyklohexans bei dieser Quelle ist problematisch, wie die Rückvalidierung
des Models mittels der Methode bootstrap ergab (Abb. 51). Das Profil der Quelle ist in

image
5
30.06.2019
92
Abb. 51 dargestellt. Die Interpretation der Quelle beruht auf ihrem Profil nach der Rota-
tion. In Anbetracht der festgestellten auf Toluol bezogenen relativen Konzentrationen
handelt es sich um Kohleverbrennung. Das ermittelte Verhältnis Benzen/Toluol liegt bei
1,38. Der festgestellte Wert nähert sich dem Wert 1,51, den Sekyra (1989) für die Kohle-
verbrennung angibt. Die übrigen Verhältnisse sind in Tab. A. 14 angeführt.
Abb. 51:
Profil der Quelle 1 (Kohleverbrennung) vor (graue Spalten und Punkte) und nach
der Faktorenrotation mittels der Methode Fpeak (grüne Spalten und gelbe
Punkte). Das Profil ist in absoluten Einheiten angegeben (Spalten - logarithmi-
scher Maßstab) und in relativen Einheiten (Punkte - Maßstab in Prozenten).
Die zweite Quelle emittiert vor allem Methylzyklohexan (85 % der gemessenen Immissio-
nen des Analyten) und Toluol (34 %). Ihr Profil ist in Abb. 52 dargestellt. Die Quellen kön-
nen mit Rücksicht auf die festgestellten relativen auf Toluol bezogenen Konzentrationen
als Kraftverkehr identifiziert werden. Das ermittelte Verhältnis Benzen/Toluol (B/T) ist
0,27. Die niedrigen Werte B/T ≤ 0,2 weisen auf die Emissionen aus den Benzinm
otoren
ohne Katalysator im Kraftverkehr hin (Schauer 2002). Derselbe Autor gibt das Verhältnis
Ethylzyklopentan/Toluol mit dem Wert 0,22 und Methylzyklohexan/Toluol mit dem Wert
0,08 an. Das sind Werte, die sich den Verhältnissen der Quelle 2 nähern (Tab. A. 14).

image
5
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93
Abb. 52:
Das Profil der Quelle 2 (Kraftverkehr) vor (graue Spalten und Punkte) und nach
der Faktorenrotation mittels der Methode Fpeak (grüne Spalten und gelbe
Punkte). Das Profil ist in absoluten Einheiten angegeben (Spalten - logarithmi-
scher Maßstab) und in relativen Einheiten (Punkte - Maßstab in Prozenten).
PM
10
: Ökotoxikologische Tests
Ziel der ökotoxikologischen Tests war die Untersuchung der Zytotoxizität von Feinstaub-
proben (PM
10
) von vier unterschiedlichen Standorten (Lom bei Most, Deutschneudorf, Col-
lmberg und Leipzig-Mitte) an humanen Lungenepithelzellen. Verglichen wurden dabei
zwei Messzeiträume im Jahr 2017 und 2018.
Während 2017 die täglichen PM
10
-Werte aller vier Stationen unter dem Grenzwert von 50
μg/m
3
blieben, überschritten die PM
10-
Werte 2018 teilweise diese Grenzwerte im unter-
suchten Zeitraum für die ökotoxikologischen Tests. Insgesamt war die Belastung mit PM
10
während der Messkampagne im Jahr 2018 höher als im Jahr 2017. In beiden Jahren war
die Zelltoxizität mit einer mittleren Überlebensrate der Zellen zwischen 70-90 % (2017)
bzw.75-90 % (2018), variierend je nach Lokalität, bei den jeweils höchsten gemessenen
PM
10
-Konzentrationen generell niedrig. Die tägliche Variabilität der Zytotoxizität war an
allen Standorten gering. Abb. 53 und Abb. 54 zeigen den Vergleich der Zytotoxizität aller
Standorte gemittelt für den gesamten Beobachtungszeitraum.

image
image
5
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94
Abb. 53:
WST-1 Zytotoxizitätstest: Vergleich der Zytotoxizität von PM
10
an allen Standor-
ten im Jahr 2017; dargestellt ist die prozentuale Überlebensrate (Cell Survival)
der untersuchten A549-Zellen nach 24-stündiger Inkubation mit vier verschiede-
nen Konzentrationen der entsprechenden PM
10
-Extrakte der untersuchten
Standorte.
Abb. 54:
WST-1 Zytotoxizitätstest: Vergleich der Zytotoxizität von PM
10
an allen Standor-
ten im Jahr 2018; dargestellt ist die prozentuale Überlebensrate (Cell Survival)
der untersuchten A549-Zellen nach 24-stündiger Inkubation mit vier verschiede-
nen Konzentrationen der entsprechenden PM
10
-Extrakte der untersuchten
Standorte.
Eine Überlebensrate der Lungenzellen von 100 % würden keine zytotoxische Wirkung des
PM
10-
Extrakts bedeuten; ein Abfall der Überlebensrate hingegen wird einem zytotoxi-
schen Effekt zugeschrieben.

5
30.06.2019
95
Um die Zytotoxizität an den Standorten zu vergleichen, wurde mithilfe von linearer Extra-
polation das Luftvolumen, welches nötig ist um 30 % der humanen Lungenepithelzellen
abzutöten (LC30 = letale Konzentration, die 30 % der Zellen abtötet), bestimmt. In beiden
Jahren wurde mit dieser Methode die höchste Zytotoxizität der PM
10
-Proben für den
Standort in Lom bei Most sowie die geringste Zytotoxizität der PM
10
-Proben am Collmberg
ermittelt. Im Untersuchungszeitraum des Jahres 2017 war die ermittelte Zytotoxizität der
PM
10
-Proben der Station Leipzig-Mitte höher als von Deutschneudorf; im Jahr 2018 umge-
kehrt. Demnach hätten in Lom bei Most 2018 36 m
3
/ml (2017: 28 m
3
/ml) der gesammelten
Luft zu einem Absterben von 30 % der Lungenepithelzellen geführt, während dies in Col-
lmberg erst bei 76 m
3
/ml (2017: 116 m
3
/ml) der dortigen Luft eingetreten wäre. In Leipzig
lag LC30 2017 bei 30 m
3
/ml und 2018 bei 53 m
3
/ml. In Deutschneudorf wurde LC30 2017
mit 53 m
3
/ml berechnet und 2018 mit 45 m
3
/ml.
Trotz höherer PM
10-
Konzentrationen im Jahr 2018 war die Zytotoxizität gegenüber der
Vorjahreskampagne nicht gestiegen. Es konnte allgemein keine Korrelation zwischen der
PM
10-
Konzentration und der Zytotoxizität gefunden werden. Diese Tatsache führt zu der
Annahme, dass weniger die Masse von PM
10
als die Zusammensetzung von PM
10
den Grad
der Toxizität bestimmt.
Des Weiteren wurde in den untersuchten Zeiträumen kein Zusammenhang zwischen der
Zytotoxizität und dem Auftreten gehäufter Geruchsereignisse gefunden. Vermehrte Mel-
dungen von Geruchsereignissen gingen sowohl an Tagen mit vergleichsweise hoher als
auch an Tagen mit niedriger Zytotoxizität der PM
10–
Proben ein.
Mobiles und Stationäres Ionenmobilitätsspektrometer
Es wurde in allen drei Winterperioden gemessen. In ersten Winter im Zeitraum zwischen-
von Februar und März 2017, in zweiten Winter zwischen November 2017 und März 2018
und zuletzt von November 2018 bis Ende Januar 2019.
In der ersten Messkampagne, die vom 07. Februar 2017 bis Ende März 2017 lief, wurden
durch den Auftragnehmer (IFU GmbH) insgesamt 29.625 einzelne Driftzeitspektren in
Deutschneudorf und 46.848 einzelne Driftzeitspektren in Lom erkannt. Daraus resultie-
ren 22 Signalmuster in Deutschneudorf und 19 Muster in Lom. Die erste Auswertung und
Erklärung der Vorgehensweise wird anhand dieser Daten in den folgenden Abschnitten
erläutert.
Beim Einsatz dieser Technik ist die Aussage, um welche Stoffe es sich handelt, nicht mög-
lich, weil keine Stoffbibliothek im Ionenmobilitätsspektrometer hinterlegt ist. Um eine

5
30.06.2019
96
Stoffbibliothek einzulesen, ist ein zeitaufwendiger Einsatz der Prüfgase in einer Laborum-
gebung notwendig. Da wir nicht wissen, welche konkreten Stoffgemische die Geruchser-
eignisse verursachen, ist eine Stoffbibliothek wenig effektiv. Nicht alle geruchsrelevanten
Stoffe sind weltweit als Prüfgase auf dem Markt erwerblich. Daher müssen neben den
stationären Messungen auch mögliche Quellen unbedingt eingemessen werden. Das er-
folgte mit den mobilen Einzelmessungen.
Dabei ergaben sich folgende Fragen:
1. Gibt es ein oder mehrere auffällige Signalmuster, wenn Zeiten mit Beschwerden
mit den Stärken der Signalmuster verglichen werden?
2. Gibt es einen Zusammenhang zwischen den IMS Signalmustern mit den uns be-
kannten Stoffen?
Gibt es einen Zusammenhang zwischen den Signalmustern aus den mobilen und statio-
nären Messungen?Abb. 55Abb. 55 zeigt ein Beispiel für ein erkanntes Geruchsmuster mit
der Datenaufbereitung durch die Software der IFU GmbH. Die relative Intensität des Ge-
ruchsmusters wird als kontinuierliche Zeitreihe dargestellt (unten). Für Werte kleiner 1
wird das Muster nicht erkannt. Je größer der Wert über 1 liegt, desto stärker macht sich
das Muster in der Umwelt bemerkbar.
Aus diesen Zeitreihen können verschiedene Informationen über den Verlauf des Signals
während der Messzeit entnommen und weitere eventuelle Regelmäßigkeiten sowohl im
Tagesgang als auch im Wochengang sichtbar gemacht werden. Diese Informationen kön-
nen ein Hinweis dafür sein, dass es sich um einen Werktag- oder Wochenendeffekt han-
delt, oder um welche Uhrzeit dieses Muster am auffälligsten war. Damit können Rück-
schlüsse auf Quellen gezogen werden. Die Immissionsrose liefert die Richtung der Ge-
ruchsquelle vom Messort.
Schon von Anfang an wurden, angesichts der Annahme, dass sich eine der möglichen
Hauptquellen im Böhmischen Becken befindet, besonders diejenigen Signale betrachtet,
die am Standort Deutschneudorf vor allem aus Südosten herkamen. Die Betrachtung der
Windrosen mit der Visualisierung der Konzentrationen gibt einen guten und eindeutigen
Hinweis, woher die erkannten Signalmuster kamen. Aus den insgesamt 22 positiven (P)
und negativen (N) Signalmustern (M) in Deutschneudorf kamen acht aus dem Südosten
und zwei weitere aus Süden bis Südosten (Tab. 7). Es handelt sich hierbei um folgende
Signalmuster
M_N02, M_N03, M_N04, M_N05, M_N07, M_N09, M_N10 und M_P03,
M_P06 und M_P07. Alle anderen zwölf kamen offensichtlich aus einer anderen Richtung,
so dass sie ein Marker für andere (lokale) Quellen sein kann.

image
5
30.06.2019
97
Abb. 55:
Beispiel für ein identifiziertes Signalmuster in Deutschneudorf.
Gibt es ein oder mehrere auffällige Signalmuster, wenn die Zeiten mit Beschwerden mit
den Stärken der Signalmuster verglichen werden?
In der ersten Messkampagne, die vom 07. Februar 2017 bis Ende März 2017 lief, sind so-
wohl von den Probanden als auch seitens der Bevölkerung einige Beschwerden eingegan-
gen. Als orange gekennzeichnet (
3
,
4
etc.) sind diejenigen Signalmuster, die eindeutig aus
Südosten kamen (
Abb.
56
). Die dunkel rot hinterlegten Spalten markieren die Signalmuster, die den Stoffge-
mischen aus Záluží ähnel
ten und aus mobilen Messungen stammen (
Abb.
56
).
Die Tab. 7 stellt mithilfe von Kreuzen dar, welche der 22 Signalmuster zum Zeitpunkt des
Geruchsereignisses am stärksten waren. Es wurden jeweils die 3 bis 4 stärksten angezeigt.
Es zeigt sich deutlich eine Tendenz, dass Signale zwischen dem 08.02. und 15.02.2017 so-
wohl aus südöstlicher Richtung kamen als auch eventuelle Ähnlichkeiten mit den mobilen
Einzelmessungen aus Záluží haben
könnten. Während dieser Zeit herrschte ausschließlich
Wind aus südöstlicher Richtung. Die
Annahme, dass die Quelle sich im Záluží befindet
, lag
nah. Nach dem 15.02.17 zeigte sich diese Tendenz nur an wenigen Tagen, wie am 4., 08.
und 13. März. Bei allen anderen Tagen mit Geruchereignissen zeigten andere Signalmus-
ter, dass andere (lokale) Quellen ein weiterer Grund für die Beschwerden sein können.

image
5
30.06.2019
98
Nach dem 17.02.2017 zeigte sich eine größere Heterogenität in den Signalmustern, so-
dass nicht eindeutig festgestellt werden konnte, welche der Signale mit Sicherheit die Ur-
sache eines Geruchsereignisses erklärt können.
Abb. 56: Beispiele der erkannten Muster mit den Windrosen.

image
5
30.06.2019
99
Tab. 7:
Geruchsereignisse mit Anzahl der Beschwerden und Ergebnisse der stationären
und mobilen IMS Messung.
Die Fragestellung zielte auf eine Vermutung ab, dass ein Signalmuster eine Geruchswahr-
nehmung hervorrufen sollte, wenn es zu dem jeweiligen Zeitpunkt besonders stark war.
Mit Hilfe einer Clusteranalyse sollte ein Verfahren zur Entdeckung von Ähnlichkeitsstruk-
turen in unserem Datenbestand eingesetzt werden. Die Korrelation wurde mit der Me-
thode „Pearson“ und zur Distanzberechnung die Distanzmethode „Complete“ eingesetzt.
Die Ergebnisse wurden anschließend in einer Heatmap übertragen, um Tage mit Ge-
ruchsereignissen allen Signalmuster gegenüberzustellen (Abb. 57).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
07.02.2017
2
*
*
*
*
08.02.2017
2
*
*
*
09.02.2017
7
*
*
*
10.02.2017
3
*
*
*
11.02.2017
7
*
*
*
*
13.02.2017
3
*
*
*
*
14.02.2017
6
*
*
*
15.02.2017
9
*
*
*
21.02.2017
2
*
*
*
08.03.2017
3
*
*
*
12.03.2017
2
*
*
*
13.03.2017
5
*
*
*
17.03.2017
3
*
*
*
23.03.2017
3
*
*
*
27.03.2017
2
*
*
*
28.03.2017
2
*
*
*
30.03.2017
3
*
*
*
31.03.2017
4
*
*
*
Positiv Geruchsmuster
Negativ Geruchsmuster
Geruchseriegnis
Beschwerden

image
5
30.06.2019
100
Abb. 57:
Heat Map - Clusterung Signalmuster mit Tagen.
Ähnlich wie bei der Überlegung, welche Signalmuster an den Beschwerdetagen am auf-
fälligsten waren, ist es keine große Überraschung, dass sich die Signale M_N03, M_N06,
M_N02, M_P03, M_P04, M_P10 zwischen dem 07.02.17 und 16.02.2017 zu einem Cluster
gebildet haben (rot markiert). Das waren alles Signale, die sowohl aus südöstlicher Rich-
tung als auch mit gewisser Wahrscheinlichkeit
aus Záluží stamm
ten. Nach dem 18.03.2017
bis Ende März wurde eine andere Quelle sichtbar (weiß eingerahmt).
An dieser Stelle rückt die Frage in den Vordergrund, wie sich die einzelnen Signalmuster
aus verschiedenen Windrichtungen in Hinblick auf die Beschwerden entwickelten.
Um die Analyse als MANOVA (Multivariate Varianzanalyse) durchführen zu können, wur-
den acht Faktoren (Sektoren) der Windrichtung zugeordnet: Nord, Nordost, Ost, Südost,
Süd, Südwest, West, Nordwest und vier Faktoren (Kategorien) bei Beschwerden: keine = 0
Beschwerden, gering = 1
2 Beschwerden, signifikant = 3
4 Beschwerden und bei mehr
als 5 als grenzüberschreitend.
Das Ergebnis der Analyse zeigt Abb. 58. Die macht deutlich, welche der Signalmuster we-
der ein Zusammenhang mit einer Windrichtung noch mit einem Anstieg der Beschwerden
stehen. Die Signalmuster sind mit den roten Kreuzen gekennzeicht und wurden aus den
weiteren Betrachtungen ausgeschlossen. Es handelte sich hierbei um die Signale: M_P01,

image
5
30.06.2019
101
M_P06, M_P07, M_P08, M_P09, M_P11, M_P13 und im negativen Bereich um: M_N02,
M_N04; M_N05 und M_N08.
In den Vordergrund rücken zu diesem Zeitpunkt jedoch Muster, die im Zusammenhang
mit einem Anstieg der Beschwerden standen, jedoch aber aus Norden kamen. Diese sind
grün eingerahmt. Das betrifft Muster M_N01, M_N09 und M_P12.
Die Abb. 58 zeigt die Ergebnisse der MANOVA. Es wird deutlich, dass sich eine Quelle im
Norden (grünes Rechtseck) befindet, eine Quelle vermutlich in
Záluží l
ag (orangenes
Rechteck). Der Rest ist für den Geruch unbedeutend: M_P01, M_P06, M_P08, M_P09,
M_P11, M_P13 und im negativen Bereich dann: M_N02, M_N04; M_N05 und M_N08.
Ausnahme bildet Pos_07. Das Signal hängt zwar hierarchisch mit den vermuteten Signalen
aus Záluží
zusammen, spielt jedoch bei Beschwerden und der Windrichtung keine Rolle,
was Abb. 58 zeigt. Die Konzentration kam konstant aus allen Richtungen und führte zu
keiner Veränderung Beschwerdeanzahl.
Abb. 58:
MANOVA, Signalmuster in Abhängigkeit zu Windrichtung und Beschwerdean-
zahl.
Aus den ursprünglichen 22 Signalen war nur noch die Hälfe im Hinblick auf die Gerüche
von Interesse. Eine Systematik zwischen dem Zusammenwirken der Signale und der Be-
schwerdeentwicklung lässt sich trotzdem nicht erkennen (

image
image
image
image
5
30.06.2019
102
). Es gab durchaus Tage, an denen die Signalmuster in einer erkennbaren Stärke gemes-
sen worden sind und trotzdem keinen Anstieg der Beschwerden und zwar sowohl bei den
Probanden als auch in der Bevölkerung verursacht haben (Abb. 60).
Abb. 59:
Cluster Dendogram
Im Gegenteil gab es durchaus Tage, an denen die Beschwerdezahlen angestiegen sind,
jedoch aber in keinem offensichtlichen Zusammenhang mit den gemessenen Signalmus-
tern standen.

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103
Bei einer genaueren Betrachtung der Ergebnisse wird die Vermutung deutlich, dass ein
Geruchereignis oft ein Produkt einer Momentaufnahme ist. Daher wird im folgenden der
maximale 1 h-Tageswerte bei den ausgewählten acht Signalen genauer betrachtet.
Auffällig war, dass sobald N_03 > 2 ist, es fast immer eine Beschwerde gab. Als Ausnahme
gilt nur der 28.02.2017, wo dieser Wert in frühen Morgenstunden auftrat.
Abb. 60:
Signalmusterstärke und Anzahl der Beschwerden.
Nach dem 17.03.17 kam der Signalwert nicht über 2. Ab dem 17.03. standen vermutlich
andere Quellen im Vordergrund. Hier liegt die Vermutung nah, dass es sich um Landwirt-
schaft handelt. Auch haben unsere Probanden gemeldet, dass im Erzgebirge Gülle ausge-
fahren wurde.
Im zweiten Winter, vom November 2017 bis März 2018, wurden die beiden stationären
IMS-Geräte an den Standorten Lom und Deutschneudorf aufgestellt. Bei dem Gerät in
Deutschneudorf trat ein technisches Problem auf, sodass in dem darauffolgenden Winter
2018/2019 die Messung wiederholt werden musste. Die Auswertungsschritte wurden wie
eben beschrieben auch in der Winterperiode 2018/2019 wiederholt, so dass die Analysen
auch in diesem Fall vergleichbare Ergebnisse brachten. An dieser Stelle sei noch erwähnt,

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104
dass die Muster Negativ und Positiv zusammengefasst worden sind, weil sich herausge-
stellt hat, dass sich viele Muster ähnelten.
An den Tagen mit mehr als drei Beschwerden waren auch im Winter 2018/2019 wieder
einige Signalmuster auffälliger als alle anderen. Es sind drei Muster, die näher betrachtet
werden sollen. Die Muster M1 und M6 stehen mit 60 % bzw. 70 % Beschwerden an den
signifikanten Beschwerden Tagen im Vordergrund (Tab. 8).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in den beiden Wintern 2016/2017 und
2018/2019 jeweils zwei Muster vorkamen, die eng im Zusammenhang mit den Beschwer-
den stehen
M_N03 und M_06. Aufgrund der Tatsache, dass wir nicht wissen, was das
IMS-Gerät misst, ist kein klarer Abgleich der beiden Muster möglich. Nichts desto trotz
kann bei Betrachtung der Wochen- und Tagegänge davon ausgegangen werden, dass es
sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um dasselbe Signalmuster handelt.
Tab. 8:
Auffällige Muster bei Beschwerden im Winter 2018/19.
Beide Signalmuster weisen einen sehr ähnlichen Wochengang auf
am Mittwoch und am
Donnerstag am stärksten und am Wochenende am schwächsten. Der Tagesgang zeigt bei
dem Muster M_N06 der 1. Winterperiode einen ausgeprägten Tagesgang und deutet auf
eine Quelle, die in den Morgen- und Abendstunden das meiste emittiert. Eine vergleich-
bare Tendenz deutet sich zwar auch bei dem Muster M6 ab, ist aber nicht ganz so eindeu-
tig. Die Signalmuster können im Wochengang nicht komplett identisch sein, denn es
wurde in zwei unterschiedlichen Zeiträumen gemessen (Abb. 61). Hinzu kommt, dass sich

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105
die Witterungsverhältnisse in den zwei Wintern unterschieden und das Auftreten des süd-
östlichen Windes in dem Winter 2018/2019 zurückgegangen ist.
Abb. 61:
Wochen und Tagesgänge der Muster, die mit dem Geruch zusammenhängen.
Gibt es einen Zusammenhang zwischen den Signalmustern aus den mobilen und statio-
nären Messungen?
Diese Frage zielte auf den Einfluss bzw. den Wirkungsgrad der möglichen Quellen ab. Aus-
gangspunkt ist die Annahme: Ist eine Quelle besonders stark, dann müsste es sich auch

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106
in den stationären Messungen zeigen. Die Auswertung belegte diese Vermutung jedoch
nicht.
Die normierten mobilen Muster zeigten zwar eine Ähnlichkeit zu den normierten statio-
nären Mustern in Lom und Deutschneudorf, aber mathematisch ist der Sachverhalt nur
schwer zu greifen.
Signalmuster von quellnahen Messungen sind nur in Ausnahmefällen mit quellfernen
identisch. Ursache dafür ist die Veränderung der Zusammensetzung der Luftbestandteile
während der Ausbreitung und auch die Verdünnung. Stoffgemische entmischen sich wäh-
rend der Ausbreitung, wenn Einzelbestandteile abgebaut oder niedergeschlagen werden
oder einzelne, an der Quelle noch gut messbare Substanzen, unter die Nachweisgrenze
fallen. Auch auf dem Ausbreitungsweg eingemischte Fremdsubstanzen können das Im-
missionsspektrum ändern.
Nur in Ausnahmefällen, so z.B. bei weitgehend inerten (= Stoffe werden nicht in der Luft
umgewandelt) und selten vorkommenden Einzelstoffen, lässt sich eine Identität sicher
nachweisen.
Auch eine hochauflösende chemische Bestimmung in Quellnähe kann den Nachweis ei-
ner Identität zu den quellfernen Gerüchen nur im Ausnahmefall bringen. Auf die Idetität
kann nur geschlossen werden, wenn seltene, typische Einzelsubstanzen erkannt werden.
Liegt ein ganzes Spektrum vor, was das Signalmuster ausmacht, kann auf keine Identität
geschlossen werden. Da wir von Anfang an davon ausgegangen sind, dass die Gerüche
von leicht flüchtigen Stoffen in sehr niedrigen Konzentrationen verursacht werden, passt
dieser Sachverhalt zu Abb. 62 gut.
Im Falle der landwirtschaftlichen Gerüche erwies sich der Nachweis eindeutiger. Bei meh-
reren Referenzmessungen während dem Ausfahren von Gülle, liegen diese Muster sehr
nah beieinander (Abb. 62).

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Abb. 62:
Referenzmessung Landwirtschaft.
Es ist klar zu erkennen, dass alle Referenzmessungen im Bereich der Landwirtschaft sehr
nah beieinander liegen, während diejenigen Signalmuster, die bei der Auswertung zwar
in Zusammenhang zu den Beschwerden standen, jedoch aber aus dem nördlichen Sektor
kamen, ganz weit entfernt von diesen liegen. Die Landwirtschaft kann hier ausgeschlos-
sen werden. Es muss sich also um eine andere Art von Quelle handeln.
Gibt es einen Zusammenhang zwischen den IMS Signalmuster mit den uns bekannten
Stoffen?
Das Anwenden einer einfachen linearen Korrelation führte zu dem Ergebnis, dass ein sta-
tistischer Zusammenhang bei einigen Luftschadstoffen vorhanden war. Die höchsten Kor-
relationen lagen bei 75% für EMDS und das Signalmuster M_P03; bei 70 % für NO2 und
Muster P-N06. Eine hundertprozentige Übereinstimmung konnte aus zwei Gründen nicht
nachgewiesen werden. Zum einen weil das Ionenmobilitätsspektrometer nicht die Stan-
dartschadstoffe, sondern Stoffgemische misst. Zum anderen werden die Standardluft-
schadstoffe auf dem Schwartenberg gemessen, während sich das IMS-Gerät in Deut-
schneudorf befand. Dazwischen kann in den Wintermonaten eine Inversionsschicht lie-
gen, die die Immissionen der beiden Standorte nicht eins zu eins übertragen lassen. Aus

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108
diesem Grund und durch die Tatsache, dass die Muster der Gerüche mit den Standard-
luftschadstoffe weniger als 60 % übereinstimmen, wurden Auswertungen im zweiten und
dritten Winter nicht mehr gemacht (Abb. 63).
Abb. 63:
Korrelationen zwischen Luftschadstoffen und Signalmuster.
Fazit
Die durchgeführten Analysen deuten auf zwei Arten von Quellen hin. Neben Quellen, die
sich im Norden befinden und bei denen es sich nicht um Landwirtschaft handelt, sind
auch Signalmuster in zwei Winterperioden identifiziert worden, die mit Geruchsbelastung
aus dem Südosten zusammenhängen. Die Quelle, die sich im Norden befindet, konnte bis
zum Ende des Projektes nicht identifiziert werden.
Die beiden benannten Signalmuster, die aus Südosten kamen und zur Geruchsbelastung
beitrugen, finden eine mathematische Übereinstimmung mit einem Signalmuster, das
auch im Lom vorkam.
Für die örtliche Identifikation der Quelle istt die einfache Triangulation eine mögliche Me-
thode für weitere Auswertungen. Mit den ähnlichen Spektren des Musters M6 in Lom und
M_N06 im Deutschneudorf, die an verschiedenen Messstationen unter jeweils anderen
Windrichtungen auftraten, ergibt sich eine vermutete Quelllokalisation wie Abb. 64 mit

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109
den Windrosen zeigt. In der gemeinsamen Schnittmenge beider Sektoren sollte die Quelle
gesucht werden.
Abb. 64:
Triangulation der Quelle in Südosten des Projektgebietes.
Bioaerosole
Einfluss des Messortes und der Messmethoden auf die Anzahl der Koloniebildende Ein-
heit (KBE) und auf den Endotoxingehalt
Die Bioaerosolkonzentration wurde an zwei verschiedenen Standorten gemessen - an der
Sondermessstation in Deutschneudorf auf der sächsischen Seite und an der Messstation
in Lom auf tschechischer Seite. Die Messergebnisse aus zwei Messperioden wurden zu-
sammengefasst. Die eingesetzte Messtechnik bewährte sich zum Teil auch unter winter-
lichen Bedingungen. Die ermittelten Gesamtkeimzahlen waren neben den meteorologi-
schen Bedingungen stark von der Sammeltechnik abhängig (Tab. A. 15). Gerade die Sam-
meleffizienz der AGI Impinger und dem damit verbundenen Bakterienwachstum unterlag
großen Schwankungen (Tab. 9). Die Bakterienkonzentration fast jeder Wintermessung lag
unter der Bestimmungsgrenze der Methode von 80 KBE/m³ (VDI 4252 Blatt 3 für Impin-
gerproben), so dass die eingesetzte Messtechnik häufig nur als Nachweis von Mikroorga-
nismen diente. Dennoch gingen alle Zählungen in die Auswertung ein. Für das MAS Ver-
fahren (Markergestützte Selektion) wurde sich nach der Bestimmungsgrenze von 10 KBE
/ Nährbodenplatte gerichtet. Auch bei diesen Auswertungen lagen die Konzentrationen
im Winter oft unter der Bestimmungsgrenze, seltener aber bei der Anzucht bei 22°C über
7 Tage hinweg. Der optimale Auswertungsbereich einer mit Schimmelpilzen beprobten
Nährplatte nach Aufbereitung der Gelatinefilter (Sommermessungen) liegt bei 20-100

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110
KBE/Nährplatte (Toleranzbereich 10-150 KBE/Nährplatte; VDI 4253 Blatt 2), die Bestim-
mungsgrenze liegt bei 50 KBE/m
3
Luft. Der Toleranz- bzw. Auswertebereich wurde bei je-
der Messung eingehalten. Legt man diesen Bereich auch für die MAS-Messungen im Win-
ter zugrunde, wurde der Toleranzbereich bei einigen Messungen unterschritten.
Tab. 9:
Biologische und physikalische Sammeleffizienz in Abhängigkeit der eingesetzten
Messtechnik (siehe auch VDI 4252 Blatt 3, 2008).
Messtechnik
biologische Sammeleffizienz
physikalische Sammeleffizienz
AGI
schonendes Verfahren in Bezug
auf die Austrocknungsgefahr;
Sammelstress durch Aufschlag
auf die Flüssigkeit; Vereinzelung
durch Trennung der MOs von
Partikel; Aufbereitung der Probe
nachteilig: Absterbeeffekt durch
Filtration
geringer Luftstrom: 12,5 L min, Gesamt-
sammelvolumen gering (0.375 m
3
)
stark von der WINDGE und WINDRI abhän-
gig; geringe SE vor allem im Winter bei
niedrigeren
Bakterienkonzentrationen;
Probenahme > 30 min führt zu erhöhten
Absterberaten; Verdunstung gering nach
30 min, Partikel < 10 μm (größere Partikel
werden in der Krümmung festgehalten);
Einsatz eines Wärme-Kryostaten im Win-
ter zum Schutz vor Eiskristallbildung der
Sammellösung
MAS
MOs direkt auf Nährboden abge-
schie-den; keine Aufbereitung
der Proben nötig; Wachstum
nicht aller MOs möglich, die sie
an einem Partikel heften (Parti-
kelsammlung);
Nachweis
für
Schimmelpilznachweis im Som-
mer ungeeignet, da Platten über-
laden
hoher Luftstrom: 100 L/min, Gesamtsam-
melvolumen bis 1m
3
möglich
stark von der WINDGE abhängig; gute SE
auch im Winter; 400 Lochplatte, je Loch 0,7
mm Durchmesser; kein dauerhafter Ein-
satz bei Minus-Temperaturen möglich
Indoor-Gerät
Filtration
einfach und effektiv zum Nach-
weis von Schimmelpilzarten im
Sommer; Austrocknungsgefahr
durch lange Probenahme; auf-
wendige Aufbereitung der Probe
mittlerer Luftstrom: 50 L/Min
unabhängig von der WINDGE und WINDRI;
Partikel werden nahezu vollständig abge-
schieden

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111
Die Ergebnisse der Untersuchungen aus den beiden Winterhalbjahren weisen auf eine
höhere Konzentration an Mikroorganismen und Endotoxinen in Lom und eine geringere
in Deutschneudorf hin (Abb. 65 und Abb. 66) Die Unterschiede in der bakteriellen Belas-
tung könnten auf die unterschiedliche Temperaturentwicklung der Standorte zurückge-
führt werden. In Lom war die während der Messungen aufgezeichnete durchschnittliche
Umgebungstemperatur von 5.0°C um 2.3°C höher als in Deutschneudorf. Mehr Messtage
in Deutschneudorf mit geschlossener Schneedecke hatten sicherlich ebenfalls einen Ein-
fluss auf eine geringere KBE-Anzahl. Auch könnten die niedrigere durchschnittliche Glo-
balstrahlung und höhere Werte in der Partikelkonzentration in Lom dazu beigetragen ha-
ben, dass die Anzahl der Mikroorganismen höher ausfiel. Korrelationsanalysen belegen
jedoch keinen direkten Zusammenhang zwischen Anzahl der KBE und Stärke der Glo-
balstrahlung. Wenig Einfluss auf die Unterschiede in der Anzahl der KBE zwischen den
Standorten hatte die durchschnittliche Windgeschwindigkeit von 1.6 m/s. Im Sommer
zeigte sich vor allem auf Universalnährboden (TSA = Trypton-Soja-Agar, Anzucht bei 22°C
und 37°C) ebenfalls eine höhere Anzahl der Mikroorganismen in Lom. Vermutlich spielten
hier Einflüsse aus meteorologischen Bedingungen in Lom wie höhere durchschnittliche
Temperatur, Windrichtung und höhere Windgeschwindigkeit sowie eine höhere Partikel-
belastung der Luft eine wesentliche Rolle in der Anzahl der Mikroorganismen.
Die typischerweise in der Außenluft vorkommenden Schimmelpilzkonzentrationen liegen
im Sommer bei einem Hintergrundwert von 10³ KBE/m³ (VDI 4253 Blatt 2, Clauß et al.,
2013). Tesseraux & Lung zeigten in einer Studie aus dem Jahr 2014 über die Verteilungs-
dichte einen Jahresgang von Gesamtbakterien und Gesamtpilzzahlen, wobei wie zu er-
warten, die niedrigsten Konzentrationen im Winter und die höchsten Konzentrationen im
Sommer gemessen wurden. Die in der Studie gemessenen Hintergrundkonzentrationen
lagen bei den Schimmelpilzen in einem ähnlichen Konzentrationsbereich wie die im Pro-
jekt gemessenen Konzentrationen. Da die Gesamtpilzzahl im ländlichen Hintergrund bei
einem Messzeitraum von Mai bis Oktober bei durchschnittlich 1.800 KBE/m³ liegt (Loh-
berger
Schriftenreihe des LfULG, 2016), sind die im Projekt gemessenen Sommerkon-
zentrationen (Juli-August) etwas höher, die gemessenen Winterkonzentrationen (Novem-
ber-März) aber deutlich geringer. Der Messzeitraum hatte einen wesentlichen Einfluss auf
diese abweichenden Ergebnisse.

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112
Abb. 65:
Bioaerosolkonzentrationen der Bakterien (Säulen 1-5) und Schimmelpilze (Säule
6) bei Einsatz verschiedener Messtechniken und Anzuchtbedingungen im a) Win-
ter und b) Sommer. Hellgrün
Standort Deutschneudorf, dunkelgrün
Standort
Lom. Median in KBE/m³.
Abb. 66:
Gemessene Endotoxinkonzentrationen im Winter (hellgrün) und im Sommer
(dunkelgrün) an den beiden Standorten Deutschneudorf und Lom. Arithmeti-
sches Mittel mit Standardfehler in KBE/m³. Die Proben wurden von CUP Labora-
torien Dr. Freitag GmbH, Radeberg analysiert.
Lediglich die Gesamtbakterienzahl lag im Schnitt niedriger als die Werte in der Literatur
(Clauß et al., 2013; Tesseraux & Lung, 2014). Es ist nicht überraschend, dass im Winter das
Erfassen von Mikroorganismen schwierig ist. Zum einen kamen die Messtechniken mit
ihrer biologischen oder physikalischen Sammeleffizienz bei niedrigen Temperaturen an
die Grenzen. Zum anderen war die Anzahl der Mikroorganismen aufgrund des verlang-
samten Wachstums bei kälteren Temperaturen im Winter deutlich geringer. In der Schrif-
tenreihe „Ermittlung der Hintergrundkonzentration für Bioaerosole […]“ (
LfULG, 2016) gilt
für Hintergrundkonzentrationen der Gesamtbakterienzahl (Anzucht bei 36°C auf TSA
Nährboden) die Bestimmungsgrenze von 30 KBE/m³ statt 80 KBE/m³ nach VDI 4252 Blatt
3, da bei Hintergrundmessungen von generell niedrigeren Konzentrationen ausgegangen
werden muss und bei den Analysen die gesamte Probemenge berücksichtigt werden

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30.06.2019
113
sollte. Die Messungen erfolgten überwiegend zwischen Mai und Oktober. Die im Projekt
OdCom gemessenen Konzentrationen (Anzucht bei 37°C) im Winter und im Sommer la-
gen an beiden Standorten unter oder im Bereich dieser festgelegten Bestimmungsgrenze
für Hintergrundkonzentrationen, und demnach auch unter der in der VDI 4252 Blatt 3
festgelegten Bestimmungsgrenze von 80 KBE/m³, betrachtet man sowohl die Impinger-
als auch die MAS-Proben. Einen großen Einfluss auf die Bakterienkonzentration hatte die
Anzuchtbedingung. Die Anzahl der Gesamtbakterien auf TSA Nährboden 22 °C war deut-
lich höher. Humanrelevante Mikroorganismen spielten in diesem Temperaturbereich e-
her eine untergeordnete Rolle (Tab. A. 15).
Die Endotoxinkonzentrationen liegen im Winter mit einem Mittelwert von 0.107 IE/m³ in
Deutschneudorf und 0.231 IE/m³ in Lom etwa gleich mit gemessenen Hintergrundwerten
aus der Literatur (LfULG Schriftenreihe, 2016). Im Sommer liegen die Werte etwas höher
bei 1.058 IE/m³ (IE = Interantionale Einheit) in Deutschneudorf und bei 1.547 IE/m³ in Lom.
Dieser Anstieg steht im direkten Zusammenhang mit der höheren Gesamtbakterienanz-
ahl im Sommer. Kolk et al. (2009) untersuchte 191 Endotoxinergebnisse aus Messungen
biologischer Arbeitsstoffe in der Außenluft. Die meisten Ergebnisse lagen in einem Kon-
zentrationsbereich 1-2 IE/m³. Im jahreszeitlichen Verlauf konnten allerdings keine Kon-
zentrationsunterschiede festgestellt werden. Demnach lagen die im OdCom-Projekt er-
fassten Konzentrationen im Winter unter diesen Werten.
Prozentuale Verteilung der Bakterien- und Schimmelpilzarten
Es konnte ein großes Spektrum an Umweltmikroorganismen identifiziert werden, die ih-
ren Lebensraum im Boden, im Wasser sowie auf Pflanzen haben, und auch vorüberge-
hend in der Luft zu finden sind. Darüber hinaus konnten Spezies bestimmt werden, die
an kältere Temperaturen angepasst oder für den Menschen potenziell risikobehaftet sind
(z. B. bestimmte Staphylokokken-Arten).
Die prozentuale Verteilung der Schimmelpilzarten ergab interessante Unterschiede zwi-
schen den beiden Standorten Deutschneudorf und Lom im Winter (Abb. 67). Überwog in
Deutschneudorf die Anzahl der Aspergillen mit 58%, machten in Lom die Schwärzepilze
(
Cladosporium spp.
) mit 53% den größten Anteil aus. Im Sommer ist die Zusammensetzung
der Schimmelpilzarten dem der Literatur entsprechend ähnlich (VDI 4253 Blatt 2). Die Cla-
dosporien nehmen an beiden Standorten mit etwa 90% den größten Anteil in der Vertei-
lung der Arten ein.

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Abb. 67:
Prozentuale Verteilung der Schimmelpilzarten in Deutschneudorf (DND) und in
Lom im a) Winter und b) Sommer.
Die prozentuale Verteilung des bakteriellen Bioaerosols im Winter und im Sommer ist in
der Abb. A. 20 dargestellt. Das verlangsamte Wachstum von Bakterien bei kälteren Tem-
peraturen führte zu einer Reduzierung der Bakterienkonzentration. Doch die Temperatur
hat nicht nur einen Einfluss auf die Anzahl der erfassten Mikroorganismen, vielmehr auch
auf die Zusammensetzung der Bakterienflora. Die Vielfalt der bakteriellen Mikroorganis-
men ist, anders als erwartet, in den Wintermonaten deutlich höher als im Sommer. In Lom
konnten im Winter mit über 100 Arten mehr als doppelt so viele Bakterienarten identifi-
ziert werden. In Deutschneudorf waren es mit etwa 80 verschiedenen Arten ungefähr ein
Drittel mehr Arten. Dafür war der Anteil die mit MALDI-TOF MS nicht identifizierbaren Ar-
ten im Sommer um etwa 18 % geringer, berücksichtigt man alle Messmethoden und An-
zuchtbedingungen. Zu den unbekannten Arten zählen sowohl neue, noch nicht erfasste
Arten, als auch Arten, die mittels MALDI-TOF MS nicht identifizierbar sind. Letzterer Anteil
wurde mit Hilfe von Clusteranalysen und anschließender 16S rRNA-Analyse so gering wie
möglich gehalten (Ripac-Labor GmbH, Potsdam) (Tab. A. 15).

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115
Ein Grund für die Vielfältigkeit der Arten im Winter könnte die generell niedrigere Kon-
zentrationsbelas-tung von Bakterien, vor allem der wärmeliebenden Bakterien sein. Wär-
meliebende Arten sind zum einen besser untersucht und identifizierbar, zum anderen
wachsen sie unter kulturellen Bedingungen schneller heran (48 h bei 37°C vs. 7 Tage bei
22 °C). Die bei niedrigeren Temperaturen wachsenden Bakterien werden bei den Som-
mermessungen schlechter auf 37°C Anzuchttemperatur erfasst. Der Anteil von zum Bei-
spiel
Bacillus spp.
und
Staphylococcus spp.
war im Sommer deutlich höher als im Winter.
Prinzipiell können nur vermehrungsfähige Bakterien durch Kultivierung erfasst werden.
Auch sporenbildende Arten wie beispielsweise
Bacillus spp.
, die generell resistenter gegen
Umwelteinflüsse sind, werden häufiger erfasst. Einen großen Einfluss hatten letztendlich
auch die unterschiedlichen Kultivierungsbedingungen auf die Anzucht der zu bestimmen-
den Arten. Natürlich muss bei allen Auswertungen das Verhältnis der gezählten KBE Kon-
zentration zu den tatsächlich bestimmten Arten mittels MALDI-TOF MS berücksichtigt
werden. Aus Zeit- und Kostengründen wurden im Winter 56 % und im Sommer lediglich
42 % aller gezählten KBE zur weiteren Analyse geschickt.
Interessant sind die in der VDI 4250 Blatt 3 zu berücksichtigenden anlagenbezogenen Leit-
parameter, die umwelthygienisch zum Schutz vor der Gesundheit von humanrelevanter
Bedeutung sind. Dazu zählen
Staphylococcus aureus
, Staphylokokken, Enterokokken,
Enterobacteriaceen und Streptokokken. Obwohl einige, auch humanrelevante, Staphylo-
kokken-Arten nachgewiesen wurden, konnte
Staphylococcus aureus
in den Proben nie
identifiziert werden. Auch humanrelevante Bakterien wie
Enterobacter spp., Pantoea spp.,
Enterococcus spp.
und
Streptococcus spp.
konnten nur in sehr geringen Konzentrationen
nachgewiesen werden.
Den größten Anteil der bakteriellen Zusammensetzung machten aber die Umweltmikro-
organismen der Risikogruppe 1 aus, die ihren Lebensraum im Boden, im Wasser sowie
auf Pflanzen haben, und auch vorübergehend in der Luft zu finden sind. Auch bisher neue
Arten wurden gefunden, die sogar mittels 16S-rRNA-Sequenzierung nicht identifiziert wer-
den konnten. Das bei 22°C kultivierte und analysierte Bioaerosol beschreibt die prozen-
tuale Zusammensetzung der vorkommenden Arten in der Umgebungsluft am besten. Von
Bedeutung sind auch potenziell pflanzenpathogene Arten. Identifiziert wurden
Erwinia bil-
lingiae, Pseudomonas viridiflava, Clavibacter michiganensis, Curtobacterium flaccumfaciens
und
Rhodococcus fascians.
Einfluss der Umgebungstemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung auf die Kon-
zentration der Bakterien und Schimmelpilze

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116
Es gab keinen Zusammenhang zwischen Windgeschwindigkeit und KBE-Anzahl, wobei ein
Optimum-bereich der Windgeschwindigkeit zwischen 1-2 m/s zu erkennen war. Je nach
Sammelsystem sind höhere Windgeschwindigkeiten suboptimal, da die Partikel schlech-
ter erfasst werden können.
Die Umgebungstemperatur spielte eine signifikante Rolle in der KBE-Anzahl, an beiden
Standorten jedoch in unterschiedlicher Ausprägung. Je wärmer es in Lom war, desto mehr
KBE wurden auch gezählt. In Deutschneudorf konnte ein umgekehrter beziehungsweise
kein Effekt der Temperatur auf die KBE-Anzahl gefunden werden. Ausschlaggebend wa-
ren die gemessenen Werte bei Temperaturen im Minusbereich. In diesem Bereich wurden
erstaunlicherweise verhältnismäßig hohe KBE-Werte gemessen. Hier könnten weitere
Faktoren wie Windrichtung und optimale Windgeschwindigkeit die KBE-Anzahl positiv be-
einflusst haben. Nahm man diese extremen Werte aus der Berechnung, gab es keinen
Einfluss der Temperatur auf die Anzahl der KBE.
Einen signifikanten Einfluss auf die KBE-Anzahl hatte die Windrichtung:
Lom:
SW
-Windrichtung
erhöhte KBE Anzahl auf Blut 37°C und TSA 22°C
SO
-Windrichtung
erhöhte KBE Anzahl auf Mannit-Kochsalz 37°C und TSA 22°C
NO
-Windrichtung
erhöhte KBE Anzahl auf TSA 22°C
DND:
SW
-Windrichtung
erhöhte KBE Anzahl auf DG18 25°C, Blut 37°C und TSA 22°C
SO
-Windrichtung
erhöhte KBE Anzahl auf TSA 37°C, Blut 37°C und TSA 22°C
O
-Windrichtung
erhöhte KBE Anzahl auf TSA 22°C
NO
-Windrichtung
erhöhte KBE Anzahl auf Blut 37°C und TSA 22°C
N/NW
-Windrichtung
erhöhte KBE Anzahl auf TSA 22°C
Zu berücksichtigen ist bei der Auswertung der Bakterien und Schimmelpilze nach Wind-
richtung die Anzahl der Messungen je Windrichtung und die tatsächliche Anzahl der be-
stimmten KBE mittels MALDI-TOF MS. Da der Anteil der humanrelevanten Bakterien sehr
gering ausfiel, zeigen die Windrosen in der alle gezählten KBE/m³ sowie alle mittels MALDI-
TOF MS analysierten KBEs.
Die Abb. 68 zeigt einmal die Verteilung der Bakterienkonzentrationen gesammelt mit dem
MAS Impaktor und angezüchtet bei 22°C auf TSA Nährboden und einmal gesammelt mit
dem MAS Impaktor und angezüchtet bei 37°C auf Blut-Nährboden am Standort Deut-
schneudorf. Aus östlicher bis südsüdöstlicher Windrichtung stammten die meisten Bak-
terien. Womöglich könnte hier eine höhere Anzahl aus SO stammenden Partikeln eine

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117
Rolle spielen. Aber auch aus südwestlicher Richtung zeigten die 22°C-Proben höhere Kon-
zentrationen. Einflüsse aus der Gemeinde und der umliegenden Landwirtschaft spielten
hier überwiegend eine Rolle.
Die Abb. 69 zeigt einmal die Verteilung der Bakterienkonzentrationen gesammelt mit dem
MAS Impaktor und angezüchtet bei 22°C auf TSA Nährboden und einmal gesammelt mit
dem MAS Impaktor und angezüchtet bei 37°C auf Blut-Nährboden am Standort Lom. Eine
Umgebung mit weniger Vegetationsfläche (Tagebau nordöstlich-südöstlich) und mehr
Hausbrand bedingte eine höhere Partikelanzahl in der Umgebungsluft. Die Bakterienkon-
zentrationen korrelierten positiv mit einer Zunahme der Partikelanzahl. Aus Südwesten
stammende Bakterienkonzentrationen werden durch die Landwirtschaft beeinflusst.
Abb. 68:
Verteilung der Gesamtbakterienkonzentration (orange) und der Konzentration
mittels MALDI-TOF MS untersuchten Bakterien (grün) nach Windrichtung am
Standort
Deutschneudorf
. Rot hinterlegte Windrichtungen = keine Messung er-
folgt. Anzahl der Bakterien gesammelt mit dem MAS Impaktor und angezüchtet
bei 22°C auf TSA Nährboden (links) und bei 37°C auf Blut-Nährboden (rechts).

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Abb. 69:
Verteilung der Gesamtbakterienkonzentration (orange) und der Konzentration
mittels MALDI-TOF MS untersuchten Bakterien (grün) nach Windrichtung am
Standort Lom. Rot hinterlegte Windrichtungen = keine Messung erfolgt. Anzahl
der Bakterien gesammelt mit dem MAS Impaktor und angezüchtet bei 22°C auf
TSA Nährboden (links) und bei 37°C auf Blut-Nährboden (rechts).
Die Abb. 70 zeigt Konzentrationsverteilung der Schimmelpilzarten nach Windrichtung am
Standort Deutschneudorf und Lom. Aspergillen, die den prozentual größten Anteil am
Standort Deutschneudorf ausmachten, wurden aus Richtung SO, SW, NW und NNO loka-
lisiert. Ein überwiegend landwirtschaftlicher Einfluss könnte aus süd-östlicher Richtung
stammen, da grenznah größere Heuballen zu beobachten waren. Aspergillen-Sporen sind
Bestandteil des Aerosols in der Luft. Die meisten Arten kommen als Saprophyten (von
zersetzenden Stoffen lebend) vor. Es ist denkbar, dass aus süd-westlicher, nord-westlicher
und nord-östlicher Richtung die urbanen und landwirtschaftlichen Einflüsse eine große
Rolle spielten. Kleinere Viehställe in der Gemeinde könnten zur höheren Aspergillen-Kon-
zentration beitragen. Am Standort Lom überwiegte der Anteil der Cladosporien in der
prozentualen Zusammensetzung der Schimmelpilze. Diese wurden hauptsächlich aus
NW-, SW- und SO-Windrichtung lokalisiert, mit Einfluss aus Stadt und Landwirtschaft. Der
Tagebau aus nordöstlicher-östlicher Richtung hatte, im Gegensatz zu den Bakterien, kaum
einen Einfluss auf die Schimmelpilzkonzentration.

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Abb. 70:
Konzentrationsverteilung der Schimmelpilzarten nach Windrichtung am Stand-
ort
Deutschneudorf
(links) und
Lom
(rechts). Rot hinterlegte Windrichtungen =
keine Messung erfolgt.
Risikobewertung und Grenzwertbestimmungen aus umwelthygienischer Sicht
Obwohl an einigen
signifikanten Beschwerdetagen
Bioaerosolmessungen durchge-
führt wurden, konnte kein Zusammenhang zwischen erhöhter Bioaerosolkonzentration
und einer erhöhten Anzahl der Beschwerden festgestellt werden. Zum Zeitpunkt signifi-
kanter Beschwerdetage konnten sowohl aus südostlicher Richtung, als auch aus anderen
Windrichtungen mal höhere, und mal niedrigere Konzentrationen gemessen werden.
Die in dem Projekt gemessenen Bioaerosolkonzentrationen können so bewertet werden,
dass die Anwohner an beiden Standorten keinem gesundheitlichem Risiko ausgesetzt
sind. Die Konzentrationen, ob Bakterien, Schimmelpilze oder Endotoxine, liegen alle unter
den geltenden oder empfohlenen Bestimmungs- oder Aufmerksamkeitswerten. Erhöhte
Bioaerosolkonzentrationen kommen vorwiegend in der Nähe von Abfallbehandlungsan-
lagen und Tierställen vor. Um Bioaerosolkonzentrationen in der Umwelt bewerten zu kön-
nen, werden im LAI-Leitfaden Orientierungswerte für Leitparameter festgelegt, nach de-
nen beim Überschreiten weitere Maßnahmen zur gesundheitlichen Beurteilung eingelei-
tet werden. Zu diesen Ergebnissen herangezogen werden auch immer die festgestellten
Hintergrundkonzentrationen.
Nach dem LAI-Leitfaden (2014) und der VDI-Richtlinie 4250 Blatt 3 gelten grundlegende
Beurteilungswerte für anlagenbezogene, umweltmedizinisch relevante Messparameter
für Schimmelpilze mit folgenden Konzentrationen im Jahresmittel:
Aspergillus spp.
(100
KBE/m³),
Aspergillus fumigatus
(50 KBE/m³),
Penicillium spp.
(300 KBE/m³). Es konnten keine
für die menschliche Gesundheit bedeutenden Schimmelpilzarten in diesen Konzentrati-
onsbereichen nachgewiesen werden.

5
30.06.2019
120
Für anlagenbezogene Leitparameter Bakterien gelten folgende Konzentrationen im Jah-
resmittel:
Staphylococcus aureus
(80 KBE/m³), Staphylokokken (80 KBE/m³), Enterokokken
(80 KBE/m³), Enterobacteriaceen (80 KBE/m³) und Streptokokken (80 KBE/m³). Es konnten
keine für die menschliche Gesundheit bedeutenden Bakterien in diesen Konzentrations-
bereichen nachgewiesen werden. Die im Projekt OdCom gemessenen Konzentrationen
im Winter und im Sommer lagen an beiden Standorten unter den relevanten Aufmerk-
samkeitswerten bzw. den Bestimmungsgrenzen. Da die Orientierungswerte für eine Son-
derfallprüfung relevant sind, muss der Aufmerksamkeitswert bzw. die Bestimmungs-
grenze um den Faktor 3 überschritten sein (LAI-Leitfaden, 2014). Alle nachgewiesenen
Werte liegen demzufolge auch unter dem Orientierungswert. Obwohl einige, auch hu-
manrelevante, Staphylokokken-Arten nachgewiesen wurden, konnte
Staphylococcus au-
reus
in den Proben nie identifiziert werden. Ein regelmäßiger Nachweis von Staphylokok-
ken ist nicht ungewöhnlich. Sie sind resistenter gegenüber Umwelteinflüssen, besitzen
eine größere Austrocknungsresistenz, und können theoretisch auch mehrere Kilometer
zum Probenahmeort verdriftet werden (Clauß et al., 2013). Viele Arten sind am Abbau von
organischer Substanz beteiligt (z. B.
Staphylococcus xylosus
). Ein urbaner Einfluss besteht
bei beiden Standorten. So konnten auch humanrelevante Bakterien wie Pantoea spp.,
Enterococcus spp. und Streptococcus spp. in geringen Konzentrationen nachgewiesen
werden, die der Risikogruppe 2 angehören. Auch diese Bakterienarten kommen ubiquitär
in der Luft vor und gehören in unbedenklichen Konzentrationen zur Umwelt dazu. Entero-
bacter spp. konnte ebenfalls nachgewiesen werden, jedoch keine Spezies, die der Risiko-
gruppe 2 angehört.
Von den potenziell pflanzenpathogenen Arten ist Clavibacter michiganensis besonders
hervorzuheben, da er große Schäden in der Landwirtschaft anrichten kann. Die unter-
suchten
Clavibacter
-Proben deckten sich aber nicht mit dem für Kartoffel und Tomate
schädlichen Quarantäne-Schaderregenern.
Aufgrund ihrer komplexen Wirkung und uneinheitlicher Messmethoden gibt es in
Deutschland derzeit keine Grenz- oder Richtwerte für Endotoxine, empfohlen werden al-
lerdings 90 IE/m³ am Arbeitsplatz (Health Council of Netherlands, 2010; Liebers et al.,
2017). In Klassenräumen wurden bereits 15.3 IE/m³ nachgewiesen (Fromme et al., 2013).
Erst bei einem Wert von >100 IE/m³ ist die Häufigkeit von Atemwegsentzündungen ge-
häuft (ICOH, 1997). Andererseits können niedrige Dosen über lange Expositionszeiten so-
gar einen protektiven Effekt aufweisen (Schuijs et al., 2015).

5
30.06.2019
121
Analyse der Geruchsquellen
Entnahmen in Kanister
Die Luftproben wurden in Kanister direkt an den Quellen entnommen
bei der Verbren-
nung von Hartholz in einer Hausfeuerstelle, im Tunnel Panenská auf der Autobahn D8
und bei der Reinigung der Erdgasleitung im Ort Hora Svaté Kateřiny. Bei großen Indust-
riequellen wurden die Proben in ihrer Nähe, abhängig von der Windrichtung, entnommen
und (im Falle der Wahrnehmung des Geruches durch den Probenahmenehmer). Auf diese
Art wurden die Proben genommen bei der: Petrochemie-Unipetrol in
Záluží u Mostu, Mö-
belfabrik in Seiffen, Produktionsstätten von Fettsäuren Oleochem a.s. und Speiseölher-
stellung (Glencore Agriculture Czech s.r.o.) in
Ústí nad Labem Střekov.
Messungen bei den Geruchsquellen
Im Verlauf des Projekts wurden einige Luftproben in Kanister in der Nähe der Geruchs-
quellen entnommen und auf der Basis des berechneten Geruchsaktivitätswertes (OAV)
wurde auch die mögliche Auswirkung auf die Bevölkerung in der Umgehung bewertet. Die
Ergebnisse sind in der Tab. 10 dargestellt.
Holzverbrennung: Die Probe wurde im Eigenheim beim Verbrennen von Hartholz (Esche,
Eiche) im Kaminofen entnommen. Die Probe wurde am Schornsteinaustritt genommen.
Kraftverkehr: Der Tunnel Panenská ist ein Zweiröhren Tunnel der Autobahn D8 für je eine
Farhtrichtung in der Näh
e der Grenze zwischen ČR und Deutschland
.
Petrochemie: Die Probe wurde beim Areal Unipetrol und der Straße Most (Most, Litvínov)
entnommen. Ihre Zusammensetzung wurde durch den starken Kraftverkehr beeinflusst,
sodass die nachgewiesenen Analyten sowohl aus den Raffinerieimmissionen als auch aus
dem Kraftverkehr stammen können. Zu der Probenahmezeit war ein starker „öliger“ Ge-
ruch wahrnehmbar.
Erdgas: In diesem Falle traten an der Öffnung der Erdgasleitung und dessen Reinigung
Gerüche auf. Die Probe wurde ca. 10 m vom Objekt genommen.

5
30.06.2019
122
Tab. 10:
In der Nähe der Quellen festgestellte OAV Werte.
Zdroj
OAV (ou/m
3
)
Holzverbrennung - Hausfeuerstelle
34,29
Verkehr - Tunnel Panenská
1,34
Petrochemie-Chemopetrol, Litvínov
13,51
Reinigung der Erdgasleitung -
Hora Sv. Kateřiny
30,51
Produktionsstätte der Speiseöle Ústí nad Labem
1,3
Herstellung von Speiseölen: Die Probe wurde während des Auftretens eines intensiven
Geruchs in einen vorbereiteten Kanister entnommen. Technologie der Speiseölenherstel-
lung emittiert eine Mehrzahl von Aldehyden
Stoffen mit intensivem Geruch (Ranau et
al.2005). Da in den entnommenen einmaligen Proben diese Stoffe nicht nachgewiesen
werden konnte, wurde versucht, die geruchsbelästigenden Stoffe anhand einer anderen
Methode nachzuweisen.
Für die Entnahme der Probe wurde deshalb die Methode der Diffusionsprobenahme mit-
tels Sorptionsröhrchen von Typ Radiello
®
mit selektiver Sorption von Carbonylverbindun-
gen gewählt. Das Sorptionsröhrchen für die Diffusionsprobenahme war während des ge-
samten gemessenen Zeitintervalls der Lufteinwirkung ausgesetzt. Die volatilen organi-
schen Verbindungen gelangten infolge der Diffusion durch das Röhrchen, wurden am Si-
likagel mit angebundenem 2,4-Dinitrophenyl-hydrazin (2,4-DNPH) eingefangen und durch
Derivationsreaktion in entsprechende Hydrazone verwandelt. Die eingefangenen Analy-
ten wurden dann nach der Elution mit Acetonitril mit der Methode HPLC mit UV Detektion
bestimmt.
Die Luftprobe wurde während der gesamten Zeit vom 14.8. bis zum 24.8.2017 in der Nähe
des Areals des ehemaligen Betriebs STZ, (jetzt Oleochem, a.s., Ústí nad Labem und Glen-
core Agriculture Czech s.r.o.) in
Purkyňova Straße in Střekov entnommen. Die gemesse-
nen Carbonylkonzentrationen wurden mit der Schwelle der Geruchswahrnehmung der
nachgewiesenen Stoffe verglichen und die Geruchsaktivitätswerte berechnet. Die gemes-
senen Daten sind in der beigelegten
Tab. A. 16 zusammengefasst. Die fett gedruckten Werte gehören den durch die Fettde-
gradation entstandenen und in der Nähe der Ölproduktionsstätte nachgewiesenen Ana-
lyten (Forss 1972, Ranau 2005).
Der Geruchsaktivitätswert (OAV) für den gemessenen Zeitraum betrug 35,8 ou/m
3
,
und
im Durchschnitt wurde in der gegenständlichen Lokalität der Geruchsschwellenwert 36x
überschritten.

image
5
30.06.2019
123
Die Messung der Geruchsstoffe wurde an zwei Orten in Střekov vorgenommen. Es wur-
den Carbonyle
durch Degradation von ungesättigten Fettsäuren entstehende Geruchs-
stoffe
verfolgt. Die Ergebnisse wurden mit den Literaturangaben über diese Stoffe ver-
glichen. Die chemisch nachgewiesenen Geruchswerte wurden mit den zeitgleich aufge-
tretenen registrierten Geruchsintensitäten an beiden Messorten korreliert.
Messung der Geruchsstoffe in Ústí nad Labem-
Střekov in den Tagen 27.9
-18.10. 2018
Die Luftproben wurden parallel an zwei Orten entnommen (Abb. 71):
1)
Purkyňova Straße Nr. 13, die sich unmittelbar östlich vom Areal des ehemaligen
Betriebs STZ (jetzt Oleochem, a.s., Ústí nad Labem und Glencore Agriculture
Czech s.r.o.) befindet.
2)
Železničářská 10, die sich ca. 200 m westlich v
om Areal des ehemaligen Betriebes
STZ (Abb. 71) befindet.
Abb. 71:
Probenahmeorte.

5
30.06.2019
124
Für die Entnahme der Probe wurde die Methode der passiven Probenahme mittels Sorp-
tionsröhrchen der Marke Radiello
®
12-1 mit selektiver Sorption von Carbonylverbindun-
gen gewählt.
Insgesamt wurden 4 Luftproben in den Straßen Purkyňova und
Železničářská entnommen. Diffusionsprobensammler wurden während der gesamten
Zeit exponiert - die Proben 1 und 2 während 264 Stunden und die Proben 1A und 2A
während 240 Stunden. Der in den einzelnen Abnahmeorten registrierte Geruch hing von
den Emissionstechnologie und der Windrichtung ab.
In Anbetracht dessen, dass es sich um langzeitige Probenahmen handelte, wurde die
Windrichtung und -geschwindigkeit nicht verfolgt, da es sehr schwierig bis unmöglich
wäre auf diese Weise die Quelle des Geruches zu bestimmen.
Stattdessen füllten die Teilnehmer des Probandenprogramms einen Fragebogen aus, in
welchem die Zeitdauer der einzelnen Episoden erfasst und die Geruchsintensität subjek-
tiv bewertet wurde.
Wert:
1- bezeichnet schwachen Geruch
2- starken Geruch
3- extremen Geruch.
Aus den registrierten Geruchsepisoden wurde für jede Probe der gewogene Durchschnitt
der Geruchsintensität (I
V
) nach der Formel
I
V
=(I*t) / Σt
berechnet, wobei
I
den Wert der registrierten Geruchsintensität (Werte 1-3),
t
die Zeit der Geruchsepisode,
Σt
die Gesamtzeit der registrierten Gerüche für die gegebene Probe (1, 2, 1 A, 2 A)
bedeutet.
Carbonyle, die in den entnommenen Proben nachgewiesen und mit der Degradation der
Fette und ungesättigter Fettsäuren verbunden sind: Azetaldehyd, Azeton, Propionalde-
hyd, 2- Butanon, Butyraldehyd, Benzaldehyd, Valeraldehyd, Hexaldehyd, Heptaldehyd,
Oktaldehyd, Nonaldehyd und Decylaldehyd.
Alle diese Stoffe (mit der Ausnahme des Azetons) haben eine niedrige Geruchsschwelle
und können also die Quelle des unangenehmen Geruchs in der Umgebung des ehemali-
gen Betriebes STZ (heute: Oleochem, a.s., Ústí nad Labem und Glencore Agriculture Czech

5
30.06.2019
125
s.r.o.) sein. Die Ergebnisse der gemessenen OAV Werte und die mit dem Geruchssinn
wahrgenommenen Geruchsintensitäten sind in der
Tab. 11 dargestellt.
Tab. 11:
Chemisch und organoleptisch bewiesener Geruch an den gemessenen Orten.
Datum
Probe/Ort
I
v
Geruchsinten-
sität
OAV (ou/m
3
) gemessen
27.8-8-9
1/Purkyňova
2,21
73,7
8.9.-18.9.
1 A/Purkyňova
2,0
66,5
27.8. -8.9.
2/Železničářská
1,38
60,3
27.8. -8.9.
2 A/Železničářská
2,75
89,4
Die berechneten mit Geruchssinn registrierten durchschnittlichen Geruchsintensitäten I
v
für die einzelnen gemessenen Perioden korrelierten mit den gemessenen Werten der Ge-
ruchsaktivität (R
2
= 0,9256) (Abb. 72).
Abb. 72:
Durch Geruchssinn und chemische Analyse ermittelte Geruchsintensität.
y = 21,307x + 28,05
R² = 0,9256
40
50
60
70
80
90
100
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
2,6
2,8
3
OAV (ou/m3)
Intensity (I
v
)

5
30.06.2019
126
Diese Studie wurde zu den Ergebnissen des Projekts OdCom mit der Zustimmung des OU in Ústí
nad Labem-Střekov
zugefügt.
TEILPROJEKT 2: GERUCHSPROBANDENPROGRAMM
Freiwillige Geruchsbeobachter (Probanden)
Beobachtungszeiträume (Winterperioden)
Im Laufe des Projektes wurden insgesamt drei Beobachtungszeiträume realisiert (weiter
als Winterperioden bezeichnet), in denen eine Gruppe von Freiwilligen (sog. Probanden)
sowohl auf der deutschen als auch auf tschechischer Seite des Erzgebirges rekrutiert wor-
den sind. Ist der Fall aufgetreten, dass die Freiwilligen einen unangenehmen Geruch in
der Außenluft (oder auch im Gebäude, aber mit Sicherheit von draußen stammendem
Geruch) wahrgenommen haben, füllten die Probanden den Fragebogen aus.
1. Winterperiode: 1.1.2017
31.3.2017 (insgesamt drei Monate)
2. Winterperiode: 1.11.2017
31.3.2018 (insgesamt fünf Monate)
3. Winterperiode: 1.11.2018
31.12.2018 (insgesamt zwei Monate)
Der ganze Beobachtungszeitraum umfasste insgesamt zehn Monate.
An der Verfolgung der Geruchsspur waren zwölf Probanden auf deutscher (DE01
DE012)
19 auf er tschechischen Seite (CZ01
CZ19) tätig. Davon waren zwei deutschen Probanden
inaktiv (DE04, DE06). Die Anzahl der aktiven Probanden variierte von Periode zu Periode.
In der Tschechischen Republik variierte die Anzahl der aktiv teilnehmend Probande in je-
der Wintersaison. Darüber hinaus waren die tschechischen Probanden in zwei räumlich
voneinander getrennte Gruppen aufgeteilt
(1) Litvínov
als Bereich der sich spiegelver-
kehrt zum deutschen Kerngebiet befand (hier waren insgesamt zwölf Probanden tätig)
sowie (2) Karlovy Vary und Umgebung davon(hier waren insgesamt 5 Probanden tätig) (
Abb. 73 und Abb. 74).

image
5
30.06.2019
127
Abb. 73:
Räumliche Verteilung der Probanden (Wohnort) Kartengrundpage: OpenStreet-
Map).

image
image
5
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128
Abb. 74:
Räumliche
Verteilung
der
Probanden
um
Karlovy
(Wohnort)
(Kartengrundpage: OpenStreetMap).
Auf deutscher Seite nahmen fünf Frauen und sieben Männer teil. Das Durchschnittsalter
lag hier bei 59 Jahren. In der Tschechischen Republik betrug die Teilnehmerzahl in (1) Lit-
vínov: elf Frauen und drei Männer mit einem Durchschnittsalter von 44 Jahren, in (2) Kar-
lovy Vary: zwei Frauen und drei Männer mit einem Durchschnittsalter von 49 Jahren (Abb.
75).
Abb. 75:
Altersverteilung der deutschen und tschechischen Probanden (Litvínov).

5
30.06.2019
129
In der Gesamtheit der tschechischen Probanden (Litvínov) ist weder das Geschlecht (16
Fauen und acht Männer) noch das Alter gleichmäßig verteilt. Die Ergebnisse der statisti-
schen Analysen könnten dadurch beeinflusst worden sein. Die unterschiedliche aktive
Teilnahme der Probanden können diesen Effekt noch verstärken.
Meldebögen
Anzahl und Bewertung der Meldungen in den einzelnen Winterperioden
Die Bewertung der Meldungen konzentrierte sich auf die Gegenüberstellung des deut-
schen Beschwerdekerngebietes mit dem Gebiet um Litvinov.
Bei der Bewertung der gemeldeten Geruchsereignisse wurde beachtet, inwieweit die Ein-
träge relevant hinsichtlich der Quellenbewertung sind und inwiefern diese auf größere
Flächen übertragbar sind. Die Probanden gaben an, welche möglichen Quellen ihrer Mei-
nung nach zur Geruchsbelastung geführt haben könnte. Sollte der Proband einen Geruch
gemeldet haben, der aus einer offensichtlichen Quelle stammte (z. B. aus dem Lagerfeuer
des Nachbarn, Schornstein des Nachbarn), wurde diese Geruchsmeldung als nicht rele-
vant eingestuft.
Winterperiode (1.1.2017
31.3.2017)
In der ersten Winterperiode haben die Probanden insgesamt 162 Meldungen eingetragen
(DE: 110, CZ: 52). Die meisten Meldungen (minimal fünf Meldungen) erfolgten an folgen-
den Tagen. 21.1., 23.1., 26.1., 27.1., 30.1., 4.2., 5.2., 15.2. Von großem Interesse waren da-
bei die Zeiträume 19.1.
6.2. und 13.2.
16.2 (Abb. 76)
.
Die meisten Einzelmeldungen (25)
erzeugte Proband DE11 (Mann, Seiffen), gefolgt von Proband DE02 (Frau, Olbernhau) und
DE03 (Frau, Seiffen) mit jeweils mehr als 20 Einzelmeldungen. Bei den tschechischen Pro-
banden meldete Proband CZ10 (Frau, Litvínov) die meinsten Geruchsereignisse (19). Im
Allgemeinen stammten die meisten Meldungen aus Seiffen und Umgebung sowie auf der
tschechischen Seite aus Litvinov, vereinzelt aus Nova Ves v Horách. Nur eine Meldung
machte der deutsche Proband DE10 aus Kühnheide. Insgesamt vier Meldungen wurden
in der unmittelbaren Nähe von Záluží durch den Proband
en CZ05 gemacht (Abb. 77).

image
image
5
30.06.2019
130
Abb. 76:
Anzahl der Meldugen an den Tagen der 1. Wintersaison (aufgeteilt nach der Na-
tionalität).
Abb. 77:
Karte der räumlichen Verteilung der Meldungen in dem 1. Winter (klassifiziert
farblich nach Anzahl) (Kartengrundpage: OpenStreetMap).

5
30.06.2019
131
2. Winterperiode (1.11.2017
31.3.2017)
In der zweiten Wintersaison sind durch die Probanden insgesamt 173 Meldungen (DE: 91,
CZ: 82) eingegangen. Die meisten Meldungen (minimal fünf Meldungen) erfolgten an fol-
gen Tagen: 15.11., 16.11., 10.1., 25.1., 26.1., 5.3. Vom großen Interesse waren die Zeit-
räume 15.
16.11., 10.1.
11.1., 25.1.
26.1., 5.3.
7.3 (
Abb. 78)
.
Die meisten Meldungen (27) machte Proband DE03 (Frau, Olbernhau). Proband
CZ16 (Frau) meldete in 23 Geruchsereignisse (überwiegend in Nová Ves v Horách). Pro-
band DE07 (Mann, Sayda) nahm in 16 Fällen Gerüche wahr. Einige Probanden meldeten
über die Winterperiode hinaus.
Auch in der zweiten Winterperiode waren einige Probanden inaktiv, überwiegend auf der
tschechischen Seite
Proband CZ05 (Mann, Háje u Duchcova und Moldau), CZ13 (Frau,
Kalek), CZ14 (Mann, Rudolice v Cechách). Auf deutscher Seite betraf es Proband DE05
(Frau, Neuhausen). Im Allgemeinen kamen die meisten Meldungen aus Olbernhau, Nová
Ves v Horách und Litvínov. Nur eine Meldung stammte unmittelbar aus dem Chemiepark
in Záluží (Proband CZ02
) (Abb. 79).
In dieser Winterperiode tauchten verstärkt Meldungen auf, die offensichtlich auf lokale
Quellen hinweisen. Im Punkt
„Ihre Meinung
zur
Quelle“
im Meldebogen tauchten unter
anderen:
Lokale Heizstellen
extremer Frost
Asphaltlegung auf der Straße direkt im Wohnort
Pyrotechnik (Silvesterfeier)
Nachbarn (Gartenfeuer, Verbrennung vom Zeug)
LKW’s
(Forstarbeiten)
Müllverbrennung auf.
Für die Gesamtbewertung der Geruchsituation spielten diese Angaben eine marginale
Rolle. Diese Angaben wurden aus der primären Auswertung herausgenommen. Insge-
samt fielen nach diesem Kriterium vor allem in der Tschechischen Republik 34 Meldungen
aus der Auswertung heraus, während im Sachsen das nur einmal der Fall war. Der Zeit-
raum mit den meisten Einträgen blieb trotzdem unverändert.: 15.11.
16.11., 8.1.
12.1.,
25.1.
27.1., 5.3.
7.3.

image
image
5
30.06.2019
132
Abb. 78:
Anzahl der Meldungen an den Tagen der 1. Wintersaison (aufgeteilt nach der Na-
tionalität).
Abb. 79:
Karte der räumlichen Verteilung der Meldungen im 2. Winter (farblich klassifi-
ziert nach der Anzahl) (Kartengrundlage: OpenStreetMap).

image
5
30.06.2019
133
3. Winterperiode (1.11.2018
31.12.2018)
In der dritten Winterperiode haben die Probanden insgesamt 156 Meldungen (DE: 84, CZ:
72) aufgezeichnet. Eine tschechische Aufzeichnungen ist zum 30.10.2018 datiert. Trotz-
dem wurde die Meldung in die Datenbank aufgenommen. Die meisten Meldungen stam-
men von November (Abb. 80). Auffällig in 54 tschechischen Meldungen ist die Tatsache,
dass begleitend zu den von den Proanden beschriebenen, kaum wahrnehmbaren bis sehr
schwachen Gerüchen ein dichter Nebel auftrat. Hinzu wurden Atembeschwerden berich-
tet.
Während dieser Periode machte Proband DE03 (Frau, Olbernhau) und CZ19 (Frau, Hora
Svaté Kateřiny) die meisten Ang
aben
in beiden Fällen 18 Meldungen. Proband CZ18
(Frau, Mníšek) meldete 16 Ereignisse. Dagegen
berichtete Proband CZ14 (Mann, Rudolice
v Horách) kein Geruchsereignis. Ähnlich meldete auf der deutschen Seite Proband DE12
(Mann, Holzhau) kein Geruchsereignis.
Die Probanden gaben an, dass die Quellen des Geruchs beispielsweise
„lokale Heizstelle“
oder „Gestan
k auf dem Marktplatz vor
m Haus“ waren
. In dem meisten Fällen jedoch ver-
muteten die Probanden folgende Quellen
„Industrie“, „Záluží“, „Kuhstall –
Beladung der
Gülle“.
Als signifikant können diese Tage agesehen werden: 4.11.
14.11., 20.11.
25.11., 18.12.
Abb. 80:
Anzahl der Meldungen an den Tagen der 3. Wintersaison (aufgeteilt nach der
Nationalität).

5
30.06.2019
134
Luftprobenahmen ohne Eintrag in die Meldebögen
In wenigen Fällen haben Probanden Luftproben in die Kanister gefüllt ohne einen kom-
pletten Eintrag in den Meldebogen zu machen. Diese Proben wurden in die Datenbank
aufgenommen, jedoch mit dem Vermerk „ohne Eintrag“. Aus der
Auswertung wurden sie
ausgenommen, sind der Vollständigkeit halber in den Tabellen und Abbildungen enthal-
ten (Tab. 12, Tab. 13 und Abb. 81).
Tab. 12:
Luftprobenahmen ohne kompletten Eintrag.
Probenahme Datum
Proband
Ort/Lokalität
8.2.2017
DE10
13,2934E 50,5962N
23.1.2018
DE05
13,4802E 50,6842N
10.3.2018
DE05
13,4802E 50,6842N
13.11.2017
DE12
13,6888E 50,7209N
20.10.2017
DE11
13,4518E 50,6514N
20.10.2017
DE11
13,4518E 50,6514N
12.1.2018
DE12
13,4920E 50,6343N
15.3.2018
DE03
13,3577E 50,6533N
16.11.2018
CZ12
13,6180E 50,6049N
Tab. 13: Zusammenfassung der Geruchsmeldungen in allen Winterperioden.
I. Winter
II. Winter
III. Winter
Zahl der Meldungen
insgesamt
162
173
156
Zahl der Meldungen
Deutschland
110
91
84
Zahl der Meldungen
Tschechien
52
82
72
Ertrag der Meldungen
Deutschland
(Anteil der Tage mit Verfolgung im Ver-
hältnis des Gesamttage (%))
17,80
7,84
22,40
Ertrag der Meldungen
Tschechien
(Anteil der Tage mit Verfolgung im Ver-
hältnis des Gesamttage (%))
13,33
6,02
16,86
Anzahl der Luftprobenahmen Kanister
Deutschland
(erfolgreich entnommen und analysiert)
11
19
3
Anzahl der Luftprobenahmen Kanister
Tschechien
(erfolgreich entnommen und analysiert)
1
9
5

5
30.06.2019
135
Abb. 81:
Anteil der Tage mit Verfolgung im Verhältnis des Gesamttage (%) (alle Proban-
dengruppen)
Geruchsmeldungen aus Sicht der Probanden
Tab. 14 zeigt, dass die Probanden CZ18 und CZ19 die meisten Geruchsereignise meldeten.
Von den Probanden wurden auch Angaben an Tagen gemacht, an denen ein sehr dichter
Nebel auf dem Kamm des Erzgebirges auftrat. Der Grund für die Meldung ohne Geruchs-
ereignis war das Auftreten von gesundheitlichen Problemen, beispielsweise Schwierigkei-
ten beim Atmen. Diese Probanden meldeten, dass der Nebel keineswegs mit einem Ge-
ruch verbunden war. Dagegen gab es auf deutscher Seite zu diesem Zeitpunkt (November
2018) mehrere Meldungen, die einen starken Geruch beschrieben. Die Meldungen zum
Nebel ohne Geruch wurden in der Auswertung nicht berücksichtigt. Die verbleibenden
tschechischen Meldungen, die mit Geruch einhergingen, stehen in Tab. 14. Die tschechi-
schen Probanden CZ19 und CZ18 haben fast ausschließlich den geruchlosen Nebel ge-
meldet. Der Proband CZ18 hatte auch ein lokale Quellen angegeben. Die Geruchsursache
lag in diesem Fall auf dem Markt unweit der Wohnung. Ebenso gaben andere Probanden
(CZ15, CZ16) offensichtlich lokalen Quellen als Ursache an (beispielsweise Nachbarn und
Pyrotechnik).
Auf der tschechischen Seite stammten die meisten Meldungen aus Litvinov und Umge-
bung, auf der deutschen aus Seiffen und Olbernhau. Auf der tschechischen Seite gab es
von einigen Probanden keine Geruchsmeldung, obwohl sie angegeben haben, dass sie
die Situation fast durchgehend beobachtet haben. Es handelte es sich um Proband CZ06
(Hora Sv. Kateřiny), CZ13 (Frau,
Kálek und Umgebung), CZ14 (Mann, Rudolice v Horách).
An diesen Orten trat nach Angaben dieser Probanden keine Geruchsbelastung auf (Abb.
82).
13,33
17,80
6,02
7,84
16,86
22,40
0
5
10
15
20
25
CZ
DE
CZ
DE
CZ
DE
I. sezóna
II. sezóna
III. sezóna
(%)

5
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136
Tab. 14:
Überblick aller Probanden (inklusive der Luftprobenahmen in die Kanister).
Aktivi-
tät (Pe-
riode)
Gesamtan-
zahl der Mel-
dungen
Anteil der Tage mit
Meldung zu Ge-
samttage der Be-
obachtungen
(%)
Meldelokalität
DE01
1+2+3
25
14,88
Alle Meldungen im Marienberg
DE02
1+2+3
45
20,09
Der überwiegende Anteil der Mel-
dunge aus Seiffen, eine Meldung
aus Olbernhau
DE03
1+2+3
69
23,55
Alle Meldungen Olbernhau
DE04
Ø
Ø
Ø
Ø
DE05
1+2
10
4,48
Alle Meldungen in Neuhausen
DE06
Ø
Ø
Ø
Ø
DE07
1+2+3
38
13,24
Der überwiegende Anteil der Mel-
dunge aus Sayda, eine Meldung
aus Seiffen
DE08
1
6
10,17
Alle Meldugen aus Olbernhau
DE09
2
1
0,66
Meldung aus Kühnheide
DE10
2+3
29
15,26
Der überwiegende Anteil der Mel-
dungen aus Rübenau, eine Mel-
dung aus Kühnheide
DE11
1+2+3
48
18,53
Alle Meldungen aus Seiffen
DE12
1+2+3
24
8,03
Verschieden Lokalitätten, meistns
aus der Umgebung von Holzhau o-
der aus Neuhermsdorf
CZ01
1+2
31
14,69
Litvínov und die umliegende Umge-
bung
CZ02
1+2
19
12,67
meistens Litvínov, eine Meldung
aus Janova, Meziboří und Záluží
CZ03
1+2+3
29
10,39
Meisten Meldungen in Nové Vsi
v
Horách, eine Meldung aus Záluží
und Litvínova
CZ04
1
3
18,75
Litvínov und Umgebung
CZ05
1+2
5
2,14
Záluží
(4×), Dlouhá Louka (1×)
CZ06
1
0
0
Hora Sv. Kateřiny
CZ12
2+3
12
5,66
Der überwiegende Anteil der Mel-
dungen in Litvínově, eine Meldung
aus Most
CZ13
2
0
0
Kalek und Umgebung

image
5
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137
CZ14
2+3
0
0
Rudolice v Horách
CZ15
2+3
23
10,85 (5,19)
Meldungen uus Klíny
CZ16
2+3
40
20,20 (12,12)
Der überwiegende Anteil der Mel-
dungen aus Nová Ves v Horách,
Most (2×), Jirkov (1×), Janov (1×)
CZ17
2+3
11
7,38
Alle Meldungen aus Háj u Duch-
cova
CZ18
3
16
26,67 (10,00)
Alle Meldungen aus
Mníšku
CZ19
3
18
35,29 (3,92)
Alle Meldungen aus Hora Sv.
Kateřiny
Abb. 82:
Karte der räumlichen Verteilung der Meldungen (Kartengrundlage: OpenStreet-
Map).
Merkmale der Einträge und deren Verteilung
Geschlecht und Alter
Die Gruppe der deutschen und tschechischen Probanden bestand aus acht Männern und
16 Frauen. Es wurden 163 Geruchsmeldungen von Männern und 330 Geruchsmeldungen
von Frauen erfasst (Abb. 83). Es stellte sich die Frage, ob die Anzahl der Meldungen mit
statistischer Relevanz vom Geschlecht abhängig war. Einen negativen Einfluss auf die Aus-
wertung hat die Tatsache, dass die aktive Teilnahme von Frauen und Männern zeitlich

image
5
30.06.2019
138
unterschiedlich war. Deshalb wurde sich auf die relative Meldefrequenz
9
bezogen auf das
Geschlecht des Probanden konzentriert. Der Unterschied in der relativen Meldefrequenz
wurde mit einem Zweistichproben-t-Test (100 Permutationen) gerechnet. Durch den Test
wurde auf dem Niveau 5 % kein Unterschied zwischen den Mittelwerten bestätigt
(p = 0,1584). Grundsätzlich kann also festgestellt werden, dass kein geschlechtsrelevanter
Unterschied in Bezug auf die Meldung von Geruchereignissen besteht. Ergänzend wurde
ein binomischer Test der Übereinstimmung von Häufigkeiten zwischen den Häufigkeiten
der Geschlechter ihm Rahmen der Probandengruppe und im Rahmen der Geruchsmel-
dungen aus der Bevölkerung (Geruchstelefon) durchgeführt. Die Hypothese der Überein-
stimmung von Häufigkeiten (p = 0,9239) wurde durch diesen Test auch nicht widerlegt.
Abb. 83:
Verteilung der Geschlechter in der Probandengruppe und in den Geruchsmel-
dungen.
Im nächsten Schritt wurde die Verteilung der Altersgruppen der Probanden sowie in den
Meldungen untersucht. Die Probanden wurden in Altersgruppen je 10 Jahre aufgeteilt
(Abb. 84). Es ergab sich folgende Verteilung der Probanden nach Altersgruppen und Mel-
dungen:
20-29 Jahre: 2 Probanden, 21 Meldungen
30-39 Jahre: 3 Probanden, 64 Meldungen
9
Meldefrequenz wurde erfragt durch: Bitte sagen Sie mir wieder ob es täglich, min. einmal wö-
chentlich, min. einmal monatlich oder seltener riecht

image
5
30.06.2019
139
40-49 Jahre: 6 Probanden, 111 Meldungen
50-59 Jahre: 5 Probanden, 66 Meldungen
60-69 Jahre: 6 Probanden, 178 Meldungen
70-79 Jahre: 2 Probanden, 53 Meldungen
Die gesamte Dauer der aktiven Teilnahme war bei den einzelnen Altersgruppen unter-
schiedlich. Aus diesem Grund wurde zuerst die relative Meldefrequenz in Abhängigkeit
vom Alter der Probanden untersucht. Aufgrund der geringen in jeder Altersgruppe sind
keine Unabhängigkeitstests sinnvoll. Die hohe durchschnittliche relative Meldehäufigkeit
für die Altersgruppe 20-29 Jahre ist durch die bereits erwähnte große Anzahl von Meldun-
gen über dichten Nebel im November 2018 bedingt. Diese Situation ist daher gewisser-
maßen verzerrt. Dennoch wurde ebenfalls untersucht, ob die Häufigkeiten an Meldungen
aus der Bevölkerung (Geruchstelefon) in den Altersgruppen statistisch den Häufigkeiten
an Meldungen durch die Probanden entsprachen. Dazu wurde der Anpassungstest ver-
wendet (Abb. 84).
Abb. 84:
Verteilung der Altersgruppen in der Probandengruppe und in den Geruchsmel-
dungen.
Der Anpassungstest ergab, dass die Anzahl der Geruchsmeldungen anscheinend vom Al-
ter des Probanden abhängigen (p < 0,001). Die meisten Meldungen kamen von Proban-
den der Altersgruppe 60- 69 Jahre. Auch in diesem Fall ist die Tatsache zu berücksichtigen,
dass jede Altersgruppe unterschiedlich lang aktiv am Probandenprogramm teilnahm
(Abb. 85).

image
5
30.06.2019
140
Abb. 85:
Relative Meldefrequenz in Abhängigkeit vom Geschlecht und Altersgruppen der
Probanden.
Nationalität
Es wurden Unterschiede zwischen den Nationalitäten
der tschechischen und der deut-
schen Bürger
untersucht (Abb. 86). Untersucht wurde, ob die deutschen oder tschechi-
schen Probanden statistisch mehr Meldungen in den Meldbogen eingetragen haben. Es
wurde sowohl der Unterschied in der relativen Meldefrequenz, als auch die Übereinstim-
mung der Meldehäufigkeit deutscher bzw. tschechischer Probanden und den Meldungen
durch die Bevölkerung untersucht. Für den Test der Differenz zwischen Mittelwerten der
relativen Meldehäufigkeit wurde ebenfalls der Zweistichproben-t-Test (Anzahl Permutati-
onen = 100) eingesetzt. Durch diesen Test wurde die Hypothese der Gleichheit der Mittel-
werte nicht widerlegt (p = 0,7129
)
. Mit hoher Wahrscheinlichkeit besteht also kein Unter-
schied zwischen beiden Nationalitäten bezogen auf die relative Meldefrequenz. Ergän-
zend wurde ein binomischer Test der Übereinstimmung der Häufigkeiten in der Vertei-
lung der Probanden nach den Nationalitäten und den Einträgen in den Meldebogen
durchgeführt. Durch den Test wurde die Nullhypothese abgelehnt (p < 0,001). Dieses Er-
gebnis könnte andeuten, dass die deutschen Einwohner grundsätzlich mehr dazu tendie-
ren, Gerüche aufzuzeichnen. Eine solche Aussage ist jedoch durch die unterschiedliche
Dauer der aktiven Teilnahme der deutschen und tschechischen Probanden negativ beein-
flusst.

image
5
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141
Abb. 86:
Verteilung der Nationalitäten im Rahmen der Probandengruppe und zwischen
den Geruchsmeldungen (links), relative Meldehäufigkeit bei tschechischen und
deutschen Probanden (%) (rechts).
Verteilung der Geruchsmerkmale
allgemein
Es ist vorab darauf hinzuweisen, dass die nachstehend dargestellten Geruchsmerkmale
bei Menschen als Lebewesen nicht „standardisiert“ oder vereinheitlicht sind. In Wirklich-
keit kann sich jeder unter einer Geruchsbezeichnung eine andere Wahrnehmung vorstel-
len. Es herrscht dennoch eine gewisse Einigkeit in den Begrifflichkeiten, die zur Bezeich-
nung von Geruchsbeschaffenheit verwendet werden.
Die Probanden hatten mehrere vorgegebene Geruchsmerkmale zur Wahl. Bei jeder Mel-
dung konnten sie sich für einen oder mehrere Merkmale gleichzeitig entscheiden (Mehr-
fachantworten sind möglich). Wollten sie den Geruch mit eigenen Worten beschreiben,
so hatten sie die Möglichkeit
„andere Herkunft“
anzukreuzen. Auch für den Fall, dass der
Proband weder eine geeignete Beschreibung für den Geruch fand, noch eine vorgege-
bene Antwortmöglichkeit
zutreffend war, gab es die Variante „unbestimmte Herkunft“
(Abb. 87, Abb. 88).
Am häufigsten war die Antwortmöglichkeit
andere Herkunft“ vertreten (fast 30
%), ge-
folgt von „Benzin, Mineralöl“ (
fast 25 %). Am wenigsten vertreten waren dagegen die Op-
tionen „verbrannte Kunststoffe“ (6,5 %) und „Jauche, Mist, Tierstall“ (8,74
%) (Abb. 88).
Bei der eigenen Beschreibung des Geruchs („andere Herkunft“) wurde Folgendes gemel-
det: verbrannter Gummi, Butanol (bei Entfernung alter Fensterfarbe), Kanäle oder Ge-
stank vom Siphon, Reifenverbrennung, Verbrennung von Bauabfall, Verbrennung von
Bauabfall (beißender Geruch), verbranntes Fleisch, beißender Geruch, Schwefel, Rauch
aus dem Auspuff (Verbrennung von Diesel), Lösungsmittel, Schießpulver (Feuerwerk),