Die seit 2010 geltenden Grenzwerte für die Immissionsbelastung für Stickstoffdioxid (NO2) werden an vielen straßennahen Messstellen überschritten. Beim Nachweis von geeigneten Minderungsmaßnahmen kann eine Verlängerung der Einhaltefrist bis 2015 notifiziert werden. Wichtige Voraussetzung zur Definition solcher Maßnahmen ist das Verständnis der zu den hohen NO2-Konzentrationen führenden Prozesse und deren Modellierung. Auf der Basis des bei den beteiligten Institutionen vorhandenen Wissens und weiterer Analysen wurden die Themencluster Erweiterung und Verbesserung der Emissionsfaktoren, bessere Beschreibung des lokalen Verkehrs und Verbesserung der Immissionsmodellierung als besonders relevant für die Ableitung von Maßnahmen ausgewählt. Für die Themencluster wurde der aktuelle Wissensstand beschrieben, die wichtigen Forschungsfragen erläutert und konkrete Untersuchungen zur Lösung der offenen Fragen dargestellt. Ziel, Methode und Kostenabschätzungen wurden je Themencluster in einer Tabelle zusammengefasst. Die Untersuchung zeigt, dass nicht ein einzelnes Großprojekt, in dem alle Ebenen (Emissionsanalysen, Immissionsanalysen, Modellierung) betrachtet werden, sondern bestimmte, gezielte Einzelanalysen notwendig sind, um die Datenbasis für eine adäquate Abbildung der NOx- und NO2-Emissionen und damit auch der Immissionen des heutigen und zukünftigen Verkehrs zu verbessern.