Luftschadstoffe

Luft - was ist das überhaupt? 

"Die Luft, die wir atmen, können wir uns nicht aussuchen." 

Luft setzt sich in erster Linie aus 78 Prozent aus Stickstoff und aus 21 Prozent aus Sauerstoff zusammen. In sehr geringer Konzentration auch aus Bestandteilen Wasserdampf und dem klimaschädlichen Treibhausgas Kohlendioxid zusammen. Außerdem befinden sich Spuren von Stickstoffmonoxid, Wasserstoff und verschiedene Edelgase in der Luft, die aber von Natur aus in so geringen Mengen vorkommen, sodass sie dem Menschen nicht gefährlich werden können. Allerdings wurden und werden immer noch durch menschliche Aktivitäten weitere Luftschadstoffe in die Luft abgegeben. Darunter fallen Feinstaube, Stickstoffdioxid, Ozon oder Schwefeldioxid.

Feinstaub – die unsichtbare Gefahr der Luft

Wir können ihn nicht sehen, nicht fühlen, nicht schmecken, aber er ist überall – Feinstaub.

„Als Feinstaub, Schwebstaub oder englisch "Particulate Matter" (PM) bezeichnet man Teilchen in der Luft, die nicht sofort zu Boden sinken, sondern eine gewisse Zeit in der Atmosphäre verweilen. Die winzigen Partikel sind mit bloßem Auge nicht wahrzunehmen. Lediglich während bestimmter Wetterlagen kann man Feinstaub in Form einer "Dunstglocke" sehen.

Je nach Korngröße der Staubteilchen wird der Feinstaub in so genannte Fraktionen unterteilt: Unter PM10 versteht man alle Staubteilchen, deren aerodynamischer Durchmesser kleiner als 10 Mikrometer (das sind 10 Millionstel Meter) ist. Eine Teilmenge der PM10-Fraktion sind die feineren Teilchen, deren aerodynamischer Durchmesser weniger als 2,5 Mikrometer beträgt. 

Diese bezeichnet man als "Feinfraktion" oder 2,5 (im Gegensatz dazu den Größenbereich 2,5 bis 10 Mikrometer "Grobfraktion"). Die kleinsten von ihnen, mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometer (das sind 100 Milliardstel Meter), sind die ultrafeinen Partikel (Quelle UBA)“.

Wie entsteht Feinstaub?

Feinstaub gibt es schon seit Millionen von Jahren. Er ist Bestandteil unsere Umwelt. Feinstaub ist aber auch menschgemacht. Welche Quellen aber mehr Anteile erzeugt, hängt von den örtlichen Rahmenbedingungen ab. Verursacher in Deutschland sind hauptsächlich:

• die Industrie

• der Straßenverkehr

• der übrige Verkehr wie Schiffe, Flugzeuge und Eisenbahn

• die privaten Haushalte

• die Kraftwerke (Elektrizität/Heizkraftwerke)

• Schüttgutumschlag und Industriefeuerung

In großen Städten und Ballungszentren ist der Anteil des Verkehrs an der Feinstaubbelastung deutlich höher als 50%. Im Umkehrschluss bedeutet das aber nicht, dass es mit der Luft auf dem Lande besser aussieht. Hauptverursacher ist hier die Landwirtschaft und die Massentierhaltung. Natürliche Quellen für Feinstaub sind Emissionen von Vulkanen und Meeren, Wald- und Buschfeuer sowie Viren, Sporen von Bakterien und Pilzen.

In wie weit schädigt Feinstaub die Gesundheit?

„Feinstaub der Partikelgröße PM10 kann beim Menschen durch die Nasenhöhle in tiefere Bereiche der Bronchien eindringen. Die kleineren Partikel PM2,5 können bis in die Bronchiolen und Lungenbläschen vordringen und die ultrafeinen Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 µm sogar bis in das Lungengewebe und den Blutkreislauf.

Je nach Größe und Eindringtiefe der Teilchen sind die gesundheitlichen Wirkungen von Feinstaub verschieden. Sie reichen von Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen im Rachen, der Luftröhre und den Bronchien oder Schädigungen des Epithels der Lungenalveolen (Lungenbläschen) bis zu verstärkter Plaquebildung in den Blutgefäßen, einer erhöhten Thromboseneigung oder Veränderungen der Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems (zum Beispiel mit Auswirkungen auf die Herzfrequenzvariabilität) (Quelle UBA)“.     

Auch Lungenkrebs scheint durch den Feinstaub gefördert zu werden. Plausibel ist die Entstehung von Lungenkrebs durch Feinstaub auch deshalb, weil an der Oberfläche der Staubpartikel häufig krebserregende Substanzen wie Arsen, Cadmium, Nickel oder auch Benzo(a)pyren haften, die die Wirkung verstärken. Neben Lungenkrebs gibt es deutliche Hinweise darauf, dass auch andere Krebsformen durch Feinstaub entstehen können. 

Feinstaubgrenzwerte

Seit Januar 2005 soll im Tagesmittel bei PM 10-Partikeln ein Grenzwert von 50 µg/m³ (Mikrogramm je Kubikmeter) Luft eingehalten werden. Maximal 35 Überschreitungen sind je Kalenderjahr gestattet. Im Jahresdurchschnitt soll ein Wert von 40 µg/m³ Luft nicht überschritten werden. PM 2,5-Konzentration sollte in Büro- und Privaträumen im Tagesmittel 25 µg/m³ nicht überschreiten.

Begriffserklärung:

Feinstaub: Unter Feinstaub versteht man die Partikel, die so klein sind, dass in den menschlichen Atemtrakt gelangen können. Diese kleinen Partikel werden nach ihrer Größe unterschieden.

Stickstoffdioxid: Stickstoffdioxid ist ein Luftschadstoff, der auf der einen Seite auf Grund natürlicher Prozessen wie Blitze, Waldbrände sowie durch mikrobiologische Prozesses in Böden entsteht und auf der anderen Seite menschgemacht ist. Diese Stickoxide werden bei allen Verbrennungsprozessen freigesetzt.

Ozon: Ozon ist ein Molekül aus drei Sauerstoffatomen und wird in der Atmosphäre durch Reaktionen gebildet, an denen die Stickoxide zusammen mit den flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eine nicht unwichtige Rolle spielen.

Benzo(a)pyren: Ist ein Polyzyklischer Aromatischer Kohlenwasserstoff (PAK) und kommt stets im Gemisch mit anderen PAK vor. Über die Atemluft oder die Nahrung aufgenommen wirkt es nachweislich krebserregend. PAK sind nur sehr gering wasserlöslich und ein natürlicher Bestandteil von Kohle und Erdöl. Er findet sich aber auch in Otto- und Dieselkraftstoffen sowie in Tabak und geräuchertem, gegrilltem und gebratenem Fleisch. Selbst in Hausstaub ist dieser Polyzyklischer Aromatischer Kohlenwasserstoff zu finden.

Arsen: Arsen ist ein chemisches Element und gehört zu den Halbmetallen. Es kommt in geringen Mengen praktisch überall im Boden vor. Arsen schädigt die Schleimhäute und die Atemwegen. Arsen wirkt mutagen d.h. es kann Lungenkrebs entstehen.

Cadmium: Cadmium ist ein unvermeidbares Nebenprodukt, der Zink-, Blei- und Kupfergewinnung. Cadmium ist giftig und krebserregend. Es wird hauptsächlich über die Nahrung aufgenommen.

Nickel: Nickel ist ein silbrig-weißes Metall und zählt zu den Schwermetallen. Nickelverbindungen werden allgemein als krebserregend für den Menschen eingestuft. Nickel gelangt durch Emissionen von Kraftwerken oder der Industrie in die Luft. Nickel gilt als der häufigste Auslöser für Kontaktallergien.