Reizende Atemluft: Wie gefährlich sind Luftschadstoffe?

Luftschadstoffe, allen voran Stickstoffoxide und Feinstaubpartikel, schädigen die Schleimhäute der Atemwege und können die Entwicklung einer Allergie fördern.

Zwischen 12 bis 18 Atemzüge pro Minute tätigt ein erwachsener Mensch. Kinder atmen deutlich schneller. Je jünger das Kind, desto höher die Atemfrequenz. Bei Kleinkindern sind es zwischen 25 und 30, bei Neugeborenen sogar über 40 Atemzüge pro Minute. Kein Wunder also, dass es nicht ganz unerheblich ist, ob unsere Atemluft mit Schadstoffen belastet ist.

  • Stäube werden entsprechend ihrer Partikelgröße eingeteilt. Partikel, die größer sind als 10 Mikrometer, das entspricht 0,01 Millimetern, werden bereits im Nasen-Rachen-Raum gestoppt.
  • Feinstaubpartikel sind kleiner als 10 Mikrometer und können in die tieferen Atemwege eindringen. Sie werden als PM10 bezeichnet. PM2,5 haben entsprechend eine Teilchengröße von 2,5 Mikrometern. PM0,1, die sogenannten ultrafeinen Stäube, haben eine Teilchengröße von 0,1 Mikrometern.
  • Zum Vergleich: Die meisten Pollenkörner sind zwischen 10 und 100 Mikrometer groß.

Von allen Schadstoffen in der Atemluft belasten Feinstaub und Stickstoff dioxid die menschliche Gesundheit derzeit am meisten. Sie beeinträchtigen unsere Atemfunktion, können Allergien oder Asthma verstärken und vor allem bei Kindern zu Atemwegserkrankungen führen.

Stickstoffoxide

Stickstoffoxide ist die zusammenfassende Bezeichnung für Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2). Stickstoffoxide entstehen bei Verbrennungsprozessen, bei denen NO gebildet wird, das in der Atmosphäre zu dem gesundheitsschädlichen NO2 oxidiert. Hauptquelle für die Stickstoffoxide ist die Verbrennung von Treibstoff in einem Automotor. Aber auch andere Verbrennungen können die Ursache sein, z. B. die heißesten Teile der Flammen bei Waldbränden oder Kraftwerken.

Die Luftschadstoffe setzen sich auf Allergenträgern, beispielsweise Pollen, fest. Bei Pollen, die NO2 oder Ozon ausgesetzt waren, hat man Veränderungen an der Oberflächenstruktur der Pollen festgestellt. Dies kann möglicherweise die Freisetzung von Allergenen aus den Pollen begünstigen.

Stickstoffoxide reizen in hohen Konzentrationen die Atemwege. Studien haben gezeigt, dass Kinder in Gebieten mit einer hohen NO2-Konzentration häufiger und länger unter Atemwegserkrankungen leiden. Bei bereits geschädigten Atemwegen, z. B. bei Asthmatikern, sind die Auswirkungen besonders ausgeprägt.

Außerdem sind Stickstoffoxide eine wichtige Vorläufersubstanz für die Ozonbildung. Erhöhte Ozonwerte können Symptome wie Tränenreiz, Schleimhautreizungen in Rachen, Hals und Bronchien, Kopfschmerzen, verstärkten Hustenreiz und eine Verschlechterung der Lungenfunktion auslösen.

Feinstaub

  • Unlösliche Feinstaubpartikel können sich über längere Zeit in den inneren Atmungsorganen festsetzen und chronische Entzündungen hervorrufen. In Gebieten mit hoher Luftschadstoffbelastung leiden die Menschen häufiger unter chronischer Bronchitis, die langfristig die Lungenfunktion einschränkt. Zudem haben Luftschadstoffe bei bestehenden Atemwegserkrankungen einen krankheitsfördernden Einfluss.

Staub, den man sieht, ist zwar unangenehm und stört, wenn er sich überall niederlässt, er ist aber nicht so schädlich wie der unsichtbare Staub, der sich permanent in der Luft befindet. Das Ausmaß der schädigenden Wirkung des Staubs auf unsere Atemwege hängt neben der Giftigkeit der Substanz vor allem von der Größe der Partikel ab: Je kleiner sie sind, desto tiefer können sie in die Atemwege bis zu den Bronchien eindringen. Ultrafeine Stäube gelangen sogar bis in die Lungenbläschen, wo sie sich festsetzen und zur Staublunge führen können.

Nach Angabe des Instituts für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin werden pro Jahr rund 5 Milliarden Tonnen Staub aus natürlichen Quellen in die Atmosphäre getragen.

Der größte Verursacher von Feinstaub ist der Straßenverkehr. Ultrafeine Stäube entstehen vor allem durch die Abgase von Dieselmotoren. Aber auch der Abrieb von Reifen, Bremsen oder Fahrbahnoberflächenbelag und die Aufwirbelung der bereits auf der Fahrbahn vorhandene Stäube tragen zur Feinstaubbelastung bei.

Doch nicht allein der Straßenverkehr verursacht Feinstäube, die durch die Luft gewirbelt und von uns eingeatmet werden. Großfeuerungsanlagen der Industrie, Kraftwerke sowie Heizungsanlagen von Häusern und Privathaushalten leisten ebenfalls ihren Beitrag. Und nicht zu vergessen: die natürlichen Emissionen, wie z. B. Stäube, die durch Verwitterung von Gesteinen und Böden oder Vulkanausbrüche entstehen, sowie kleinste Partikel verschiedenster Mikroorganismen, pflanzliche Bestandteile wie Pollen oder auch Seesalzpartikel.

  • Um die Gesundheit der Menschen zu schützen, hat die EU-Kommission Grenzwerte für Feinstaub (und wei tere Schadstoffe) festgelegt. Diese gelten seit dem 01.01.2005 und sind in allen EU-Mitgliedstaaten verbindlich. Der Tagesgrenzwert für PM10 beträgt 50 µg/m3 und darf nicht öfter als 35 Mal im Jahr überschritten werden.

Schadstoffbelastung

Wie empfindlich der Einzelne auf die jeweiligen Luftschadstoffe reagiert, ist individuell ganz verschieden und hängt u. a. auch vom Umfeld ab. Ein Mix von Schadstoffen beeinträchtigt beispiels- weise die Lungenfunktion stärker als ein Einzelschadstoff. Eine ungünstige Wetterlage kann die normale Schadstoffkonzentration noch erhöhen. Dies ist z. B. beim sogenannten Smog der Fall, einer Mischung aus natürlichem Nebel, Rauch und Luftschadstoffen.

Zwar versucht man seit einigen Jahren, durch die Entwicklung emissionsarmer Kraftfahrzeuge, die Einführung von Rußpartikelfiltern und Fahreinschränkungen sowie durch Optimierung von Filteranlagen bei Industrie und Heizkraftwerken den Schadstoffausstoß zu reduzieren, doch in vielen Regionen herrscht zu bestimmten Zeiten nach wie vor „dicke Luft“. Insbesondere Menschen, die bereits unter Atemwegserkrankungen leiden, sollten deshalb bei starker Schadstoffbelastung in der Luft intensive körperliche Anstrengungen vermeiden. So ist Joggen entlang stark befahrener Straßen der Gesundheit wenig förderlich.

Zum Jahreswechsel

Wenn die Luft „zum Schneiden“ ist

  • Bleigießen, ein Gläschen Sekt und das Feuerwerk um Mitternacht – für die meisten Bürgerinnen und Bürger in Deutschland gehören diese Dinge traditionell zum letzten Abend des Jahres. Doch während die letzten Feuerwerksraketen abgeschossen werden und der Funkenregen und das Krachen der Böller allmählich verebben, bildet sich bereits ein dunstiger Schleier. Die Luft des neuen Jahres ist „zum Schneiden“. Insbesondere in den Städten steigt beim Silvesterfeuerwerk die Belastung der Luft mit Schadstoffen explosionsartig an. Zu großen Teilen besteht der Feuerwerksqualm aus Feinstaub.
  • Auswertungen des Umweltbundesamtes zeigen, dass am ersten Tag des Jahres die Luftbelastung mit dem gesundheitsgefährdenden Feinstaub vielerorts so hoch ist wie sonst im ganzen Jahr nicht. In Großstädten sind bis zu 4.000 Mikrogramm PM10 pro Kubikmeter Luft in der ersten Stunde des neuen Jahres keine Seltenheit. Der Tagesmittelwert liegt damit am 1. Januar deutlich höher als der festgelegte Grenzwert, in städtischen Regionen erreicht der Wert etwa das Fünffache.