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In erster Linie wird die Luftbelastung innerhalb der Umweltzone gesenkt. Erste Messungen in Deutschland haben gezeigt, dass die Feinstaubbelastung in Gebieten mit Umweltzone tiefer liegt als in vergleichbaren Gebieten ohne Umweltzone. In Berlin wird erwartet, dass ab 2010 dank der verschärften Umweltzone der Dieselruss (mit den schädlichsten Partikeln) um ca. 45% gesenkt werden kann und dass dann 25% weniger Menschen von Grenzwertüberschreitungen betroffen sein werden. In Genf rechnet man für die Zeit nach der Einführung der Umweltzone innerhalb des Gebietes mit einer Reduktion der verkehrsbedingten Emissionen von 40% bei PM10 und 24% bei NOx im Gebiet der Umweltzone.
Der verminderte Schadstoffausstoss in der Umweltzone kommt auch der weiteren Umgebung zugute, indem die Gesamtbelastung reduziert wird. Ausserdem haben Umweltzonen den willkommenen Nebeneffekt, dass sie sich auf die Verjüngung und schadstoffmässige Verbesserung der Fahrzeugflotte auswirken. So erwartet man in England, dass die Auswirkungen der Londoner Low Emission Zone durch die Erneuerung der Fahrzeugflotte deutlich über den Grossraum London hinausgehen. In Berlin stellt man schon heute fest, dass die Berliner Fahrzeugflotte sauberer geworden ist. Bei den Neuzulassungen ist die Zahl der Autos mit hohem Schadstoffausstoss nach Einführung der Umweltzone um etwa 60% zurückgegangen, bei Nutzfahrzeugen um rund 30% (siehe Artikel).
Die Verbesserung der Luftqualität wirkt sich direkt auf die menschliche Gesundheit aus. In Stockholm – mit einer Kombination aus Umweltzone und Road Pricing – rechnet man gemäss entsprechenden Untersuchungen neben reduzierten Krankheits- und Arbeitsausfällen mit 20 bis 25 weniger frühzeitigen Todesfällen pro Jahr.
Umweltzonen führen zumindest kurzfristig zu einer Reduktion von Verkehr, Lärm und Unfällen. Das ermöglicht den Fussgängerinnen und Velofahrern mehr Raum. Da mit der sukzessiven Erneuerung der Fahrzeugflotte die Anzahl der zutrittsberechtigten Fahrzeuge aber wieder zunimmt, wirken Umweltzonen langfristig nicht per se verkehrsmindernd. Falls die Zufahrtsbestimmungen regelmässig verschärft werden, kann die Verkehrsreduktion auch länger andauern. Gefördert wird dies zusätzlich durch den parallelen Ausbau des öffentlichen Verkehrs.
Umweltzonen lassen sich relativ einfach und schnell einrichten. Sie sind kurzfristig und flexibel veränderbar. So können je nach Grad der Luftverschmutzung die Kriterien für den Zugang zu den Umweltzonen verändert werden. Bei starker Belastung kann also das Fahrverbot in der Umweltzone auf mehr Fahrzeugkategorien, z.B. auf Personenwagen und Motorräder, ausgedehnt werden. Die Massnahme kann problemlos auch auf Fahrzeuge von Grenzgängern und solche aus dem Ausland angewendet werden. Das wird erleichtert, wenn beidseits der Grenze dieselben Normen gelten.
Die Einrichtung und der Unterhalt einer Umweltzone ist einfach und kostengünstig. Die Herstellung und Verteilung der Plaketten sowie die Installation der Signalisationstafeln bedeuten keinen grossen Aufwand. Die Ausgabe der Plaketten kann über bestehende Einrichtungen wie Autogaragen, Tankstellen, Verbände oder über das Internet erfolgen. Auch der Kontrollaufwand hält sich in Grenzen. Berichte aus Hannover, Köln, Berlin und Stuttgart zeigen, dass die Massnahme mehrheitlich gut akzeptiert wird und es zu wenig Regelverstössen kommt .
Die entstehenden Kosten können über den Verkauf der Plaketten und Busseneinnahmen (mit-)finanziert werden. Gesamtwirtschaftlich gerechnet, kann die Reduktion von Krankheiten und frühzeitigen Todesfällen auf der Einnahmenseite verbucht werden. Die Kosten der Luftverschmutzung für die Gesundheit betragen in der Schweiz 1,6 Milliarden Franken: 1,5 Milliarden oder 94% dieser Summe sind dem Strassenverkehr zuzuschreiben.
Mit LEZ wird die städtische Bevölkerung, die besonders stark den schädigenden Emissionen ausgesetzt sind, von den gesundheitsgefährdenden Schadstoffen entlastet und der Druck auf Dieselmotorfahrzeughalter erhöht.