Luftschadstoffe

So verändern wir unsere Luft

Die Erdatmosphäre ist eine gasförmige Hülle, die unseren Planeten oberhalb der Erdoberfläche umgibt. Die Luft, wie wir sie atmen, ist ein Gasgemisch, das in seiner natürlichen Zusammensetzung vor allem aus Stickstoff (78 %) und Sauerstoff (21 %) besteht. Hinzu kommen in geringen Mengen Wasserdampf und sogenannte Spurenstoffe wie Wasserstoff und verschiedene Edelgase.

Der Mensch verändert diese Zusammensetzung jedoch bereits seit längerer Zeit – insbesondere in den letzten 150 Jahren – zum Beispiel durch das Verbrennen von Holz, Kohle, Erdöl oder Erdgas. Hierbei gelangen auch verschiedene Schadstoffe in die Luft. Ist die Konzentration dieser Stoffe zu hoch, kann das die Gesundheit schädigen. Zu den in Deutschland aus gesundheitlicher Sicht aktuell besonders relevanten Luftschadstoffen zählen dabei beispielsweise Feinstaub, Ozon und Stickstoffdioxid.

Verursacher

So kommen Schadstoffe in die Luft

Schon in der Antike gab es in Städten Luftverschmutzung, verursacht durch Holzfeuerungen oder Brennöfen für Metall-, Keramik- und Glasproduktion. Und damals wie heute wurden bzw. werden auch Luftschadstoffe aus natürlichen Quellen freigesetzt, zum Beispiel bei Vulkanausbrüchen oder Waldbränden.

Doch erst mit der Industrialisierung ab dem 18. Jahrhundert nahm der Ausstoß der von Menschen verursachten Luftschadstoffe so stark zu, dass sie zu einem großflächigen Problem weltweit wurden. Die Menschen bauten immer mehr Luftschadstoffverursacher wie Fabriken, und der Verkehr nahm ebenfalls beständig zu. Bis heute sind Verkehr, Industrie und Gewerbe bedeutende Verursacher von Luftschadstoffen, aber auch die Energie- und die Landwirtschaft. Auch Haushalte tragen – vor allem über das Heizen – direkt zur Luftverschmutzung bei.

Gesundheitlich besonders relevant ist hierbei die resultierende Feinstaubbelastung in der Atemluft. Sie wird zum einen durch direkte Emissionen aus Verkehr, Kraftwerken oder Kaminöfen verursacht, zum anderen durch sogenannten sekundären Feinstaub, dessen Partikel sich erst durch chemische Prozesse aus gasförmigen Stoffen wie Ammoniak, Schwefeldioxid und Stickstoffoxiden bilden. Ammoniak entweicht vor allem aus Gülle und Stallmist in der Landwirtschaft, Schwefeldioxid entsteht bei der Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle und Öl. Die Hauptquellen von Stickstoffoxiden sind Verbrennungsmotoren sowie Feuerungsanlagen für Kohle, Öl, Gas, Holz und Abfälle.

Die Stadtbevölkerung ist einer höheren Belastung von Schadstoffen ausgesetzt als die Menschen auf dem Land. Die Gründe dafür sind das hohe Verkehrsaufkommen und die größere Zahl und Dichte von Industrie- und Heizungsanlagen.

Folgen schlechter Luft

So leiden wir unter den Luftschadstoffen

Um Gesundheitsrisiken zu minimieren, sollte die Konzentration von Schadstoffen in der Luft kritische Werte gemäß Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) nicht überschreiten. In Deutschland überschreiten derzeit vor allem folgende Luftschadstoffe regelmäßig diesen Wert: Feinstaub, Benzo(a)pyren, das bei der unvollständigen Verbrennung von organischem Material wie Holz oder Kohle entsteht, und Ozon, das sich zum Beispiel bildet, wenn intensive Sonneneinstrahlung mit Stickstoffoxiden reagiert.

Besonders Feinstaub schädigt die Gesundheit beträchtlich. Je nach Partikelgröße kann er bis in die Bronchien, die Bronchiolen und Lungenbläschen oder sogar in das Lungengewebe und in den Blutkreislauf eindringen. Schleimhautreizungen und lokale Entzündungen in der Luftröhre, Plaques in Blutgefäßen bis hin zu einer erhöhten Sterblichkeit infolge von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Lungenkrebs können in der Folge auftreten.

Silhouette eines Menschen, das Herz ist sichtbar.

Herz-Kreislauf-System

Studien zufolge besteht ein Zusammenhang zwischen der Belastung mit Stickstoffdioxid und der Zunahme von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Feinstaub fördert die Plaquebildung in Blutgefäßen, erhöht das Risiko von Thrombosen und verändert die Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems.

Illustrierte Lunge und Atemwege in der Silhouette eines Menschen.

Luft- und Atemwege

Stickstoffdioxid ruft Bronchialverengungen hervor, die insbesondere für Asthmatiker gefährlich werden können. Ozon vermindert die Lungenfunktion und löst Entzündungen der Schleimhäute und Atemwegsbeschwerden aus. Feinstaub kann je nach Partikelgröße in Luftröhre, Bronchien und Lungenbläschen vordringen und dort Reizungen und Entzündungen verursachen. Ultrafeine Partikel erreichen sogar Lungengewebe und Blutkreislauf.

Illustrierter Umriss von Kopf und Oberkörper einer Frau. Im Kopf ist das Gehirn zu erkennen.

Gehirn

Das farblose und giftige Reizgas Ozon kann durch seine Begleitstoffe Kopfschmerzen auslösen.

Soziale Gerechtigkeit

Je näher Menschen an verkehrsreichen Straßen wohnen, desto größer ist ihr Risiko, aufgrund von verschmutzter Luft zu erkranken. Dies betrifft häufig Menschen mit niedrigerem Einkommen, die oftmals in der Nähe dieser Straßen wohnen und daher besonders gefährdet sind. Der Schutz vor diesem Risiko ist daher eine soziale Frage. Luftreinhaltepläne sollen dafür sorgen, dass auch an viel befahrenen Straßen die Grenzwerte eingehalten werden.

Schadstoffkontrolle

Luftverschmutzung Grenzen setzen

Wenn die Schadstoffkonzentration in der Luft einen bestimmten Wert erreicht, ist unsere Gesundheit gefährdet. Die WHO hat für zahlreiche Schadstoffe Empfehlungen erarbeitet, auf deren Basis europaweite Grenzwerte für die Belastung der Umgebungsluft festgelegt wurden. Am 22. September 2021 hat die WHO neue Luftgüteempfehlungen veröffentlicht, die in die Fortschreibung der europaweiten Regelungen zur Luftqualität einbezogen werden.

Ob und wo Grenzwerte in Deutschland überschritten werden, wird nach europäischen Vorgaben an den Messstationen der Länder und des Umweltbundesamtes ermittelt.

Die Stationen müssen so aufgestellt sein, dass sie auch die höchsten Konzentrationen erfassen, denen die Bevölkerung direkt oder indirekt ausgesetzt ist. Messstationen für Stickstoffdioxid, das überwiegend aus dem Verkehr und insbesondere von Diesel-Pkw stammt, müssen daher auch an viel befahrenen Straßen stehen, also dort, wo sich viele Menschen aufhalten und wohnen.

Ziel ist, die Grenzwerte überall und besonders auch für gefährdete Gruppen, wie Kinder und Menschen mit Atemwegserkrankungen, sicher einzuhalten. Es wird aber auch in der Nähe von Industrieanlagen, in vorstädtischen Wohngebieten oder in ländlichen Gegenden gemessen. Nur so lässt sich ein umfassender Überblick über die Luftqualität erreichen. Werden an den Stationen Grenzwerte überschritten, muss ein Luftreinhalteplan mit geeigneten Maßnahmen erstellt werden, um den Zeitraum der Überschreitung so kurz wie möglich zu halten.

Maßnahmen für gute Luft

Bessere Luftqualität

Um unsere Gesundheit zu schützen, muss die Luftqualität gemessen und gleichzeitig dafür Sorge getragen werden, dass Grenz- und Richtwerte nicht überschritten werden. Das geschieht auf mehreren Ebenen:

  • International erarbeiten die mehr als 50 Parteien der Genfer Luftreinhaltekonvention, zu denen Deutschland und die EU zählen, Strategien zur Minderung des grenzüberschreitenden Transports von Luftschadstoffen – wenn beispielsweise Schadstoffe von grenznahen Kraftwerken in Nachbarstaaten gelangen – und verpflichten sich zu Emissionsminderungsmaßnahmen.
  • In der EU tragen gemeinsame Richtlinien und Vorgaben zur Bekämpfung der Luftverschmutzung bei. Die Mitgliedstaaten sind zudem verpflichtet, der EU-Kommission regelmäßig darzulegen, wie sie ihre Emissionen reduzieren.
  • Das Bundesumweltministerium (BMU) erstellt im Abstand von vier Jahren ein Nationales Luftreinhalteprogramm zur Einhaltung der deutschen Verpflichtungen; Länder und Kommunen erarbeiten eigene Luftreinhaltepläne.

Die Luft ist heute deutlich besser als noch vor 20 oder 30 Jahren. Die Maßnahmen wirken. Zum Beispiel beim Thema Feinstaub: 2020 gab es in Deutschland die geringsten Belastungen seit Beginn der Aufzeichnungen. Deutschland hat den EU-Grenzwert zum zweiten Mal in Folge bundesweit eingehalten. Und auch bei den Stickstoffdioxiden hat sich einiges getan: Innerhalb von nur zwei Jahren – von 2018 auf 2020 – konnte die Luft in 47 von 57 Städten unter den Grenzwert gebracht werden.

Aber angesichts verbleibender Schadstoffe in der Luft ist das noch nicht ausreichend. Mit dem aktuellen Luftreinhalteprogramm zeigt die Bundesregierung, wie die Luftqualität in Deutschland bis 2030 weiter verbessert wird: zum Beispiel durch den Ausstieg aus der Braun- und Steinkohle, mit ambitionierten Vorgaben für die Pkw-Abgasregulierung oder strengeren Regeln zum Düngen von Ackerflächen.

Programme des BMU wie die Förderung von E-Bussen im ÖPNV und die Förderung des Radverkehrs tragen zudem unmittelbar vor Ort zur Verbesserung der Luftqualität bei. Und mit gesetzlichen Regelungen (1. BImSchV) sorgt das BMU dafür, dass der Einsatz des Brennstoffes Holz umweltverträglicher genutzt wird und weniger Feinstaub-Emissionen verursacht.

Auch als Einzelne können wir dabei helfen, unsere Luft sauberer zu machen: beispielsweise indem wir öfter mal das Fahrrad nehmen, als Vermieter*innen die Heizungsanlage regelmäßig warten lassen oder beim Heizen mit Holz auf die richtige Brennstoffmenge achten.

Innovationspotenzial

Der Umstieg auf emissionsfreie Technologien wie Elektrofahrzeuge führt zur Emissionsminderung, wenn diese Fahrzeuge erneuerbare Energien nutzen. Das BMU stellt bis 2022 insgesamt 300 Millionen Euro für die Anschaffung von Elektrobussen in den Städten bereit, die die Grenzwerte für Stickstoffdioxid überschreiten. Deutsche Unternehmen entwickeln zudem erfolgreich Produkte wie Filter für Fahrzeuge oder Abluftanlagen, die im In- und Ausland dabei helfen, die Luftqualität zu verbessern.

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