Feinstaub - unsichtbar und höchst gefährlich

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Am 01.01.2005 trat eine neue EU-Richtlinie zur Begrenzung von Feinstaubemissionen in Kraft. Sie besagt, dass im Jahresmittel nur noch 40 µg (Mikrogramm = millionstel Gramm) Feinstaub in einen Kubikmeter Luft enthalten sein dürfen. Ausnahmen von dieser Regelung sind für maximal 35 Tage pro Jahr zugelassen. An diesen Tagen dürfen wiederum höchstens 50 µg Feinstaub erreicht werden. Spätestens seit sich gezeigt hat, dass in deutschen Großstädten wie Frankfurt oder Düsseldorf der Maximalwert deutlich häufiger überschritten wird, findet auch in der Öffentlichkeit eine rege Diskussion über das Thema Feinstaub statt. Dieser Artikel soll ein paar Hintergrundinformationen zum Thema Feinstaub, seine Entstehung und die Gefahren, die von ihm ausgehen, bereitstellen.

Was ist Feinstaub?

Die Erdatmosphäre besteht nicht nur aus Luft, sondern auch aus jeder Menge kleiner und kleinster Partikel. Alle diese in der Luft verteilten Feststoffe werden - unabhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung - unter dem Begriff Staub zusammengefasst. Ihre Größe ist jedoch höchst unterschiedlich und nicht jeder Staub zählt automatisch auch zu den Feinstäuben. Erst Partikel, die kleiner als 10 µm (10 tausendstel Zentimeter) sind, werden als Feinstaub bezeichnet. Ein menschliches Haar hat im Vergleich eine Dicke von circa 100 µm. Im deutschen Sprachgebrauch taucht für diesen Feinstaub auch die Bezeichnung PM10 Feinstaub auf. Sie geht auf den im Jahre 1987 eingeführten "National Air Quality Standard for Particulate Matter" (kurz als PM-Standard bezeichnet) der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA zurück. Unterschreiten die Partikel nun eine Größe von 0,1 µm, spricht man von ultrafeinen Partikeln. Sie sind besonders gefährlich, da sie nicht nur tief in die Atemwege eindringen können, sondern auch in die Blutbahn übertreten.

Wie wird Feinstaub gemessen?

Zur Beurteilung der Luftqualität wird in erster Linie die so genannte Massenkonzentration herangezogen. Sie wird in Milligramm, Mikrogramm oder Nanogramm pro Kubikmeter Luft angegeben. Bei der Bestimmung dieses Parameters spielen ultrafeine Partikel allerdings nur eine kleine Rolle, da ihre Masse natürlich nur sehr gering ist. Daher erscheint eine ausschließliche Erhebung der Massenkonzentration, wenn es um gesundheitliche Gefährdungen geht, nicht ausreichend. Hier liefert die Anzahlkonzentration bessere Daten. Sie beschäftigt sich mit der Partikelanzahl in einem bestimmten Luftvolumen. In deutschen Städten liegt sie im Mittel bei etwa 10 Milliarden Partikeln pro Kubikmeter Luft.

Ein kleines Beispiel mag erhellen, warum die Massenkonzentration als Anhaltspunkt für die Luftqualität allein nicht ausreicht: Die Massenkonzentration von Feinstaub ist hierzulande in den letzten Jahren leicht zurückgegangen. Dahingegen verzeichnen die Messstationen bei der Anzahlkonzentration einen leichten Anstieg. Das zeigt also, dass die Anzahl ultrafeiner Partikel in der Luft und gestiegen und somit die Qualität der Luft gesunken ist.

Welche Quellen für Feinstaub gibt es?

Bei den Quellen für Luftverschmutzung unterscheidet man grundsätzlich zwischen natürlichen und anthropogenen (vom Menschen hergestellten) Verursachern.
Natürliche Partikel werden beispielsweise vom Erdreich aufgewühlt oder gelangen durch Vulkanausbrüche in die Atmosphäre. Sie werden oft über weite Strecken transportiert. Aus dem Meer stammen einige weitere Partikel. Zudem liefern Pollen, Pilzsporen, Bakterien oder mikroskopisch kleine Tier- und Pflanzenreste einen weiteren Beitrag zur Massenkonzentration in der Luft. Aus medizinischer Sicht stellen hierbei die Partikel, die vom Erdreich oder Vulkanausbrüchen stammen sowie Partikel aus dem Meer kein besonderes Risiko dar.

Anders sieht das schon bei den anthropogen erzeugten Partikeln aus. Sie entstammen im Wesentlichen den Auspuffen von Dieselfahrzeugen, den Schornsteinen von Industrieanlagen und Kraftwerken sowie dem Hausbrand. Aber auch den Abrieb von Bremsen, Autoreifen und Straßenbelag darf man hier nicht vernachlässigen.

Welche gesundheitliche Bedeutung hat der Feinstaub?

Grundsätzlich ergibt sich eine besondere Gefährdung dadurch, dass die einzelnen Partikel im Feinstaub nur eine sehr geringe Größe aufweisen. Das bedeutet, dass sie nicht in Nase und Rachen hängen bleiben, sondern direkt in die Atemwege und gegebenenfalls sogar in die Blutbahn gelangen können. Daher sind besonders Erkrankungen der Atemwege wie Entzündungen, Asthma, Bronchitis oder auch Krebs zu verzeichnen. Auch Änderungen des Herzrhythmus, des EKGs sowie anderer Funktionsparameter des Herz-Kreislauf -Systems sind bereits dokumentiert. Verantwortlich dafür dürften in erster Linie die ultrafeinen Stäube zeichnen.

Studien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) haben gezeigt, dass sich die Lebenserwartung in Deutschland durch die Feinstaubbelastung im Durchschnitt um 10,2 Monate verkürzt. Die Europäische Union veröffentlichte im Frühjahr 2005 Schätzungen, die von 300.000 Todesfällen (darunter 13.000 Kinder) jährlich in der EU ausgehen, 70.000 davon allein in Deutschland.

Ältere Erwachsene, Kinder und Kranke gelten als besonders empfindliche Gruppe. Einige Studien weisen sogar darauf hin, dass es genetisch vorbelastete Bevölkerungsgruppen geben könnte, die auf eine Feinstaubbelastung stärker als andere reagieren. Menschen, die in der Nähe von stark befahrenen Straßen oder anderen Quellen für Feinstaub wohnen, sind deutlich häufiger von gesundheitlichen Schäden betroffen.

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