Feinstaub & Co. - die Wahrheit über das Risiko

Eine Hauptquelle für Luftverschmutzung ist der Straßenverkehr: In letzter Zeit stand dabei Stickstoffdioxid im Fokus, das überwiegend von Dieselmotoren ausgestoßen wird. Bei keinem anderen Schadstoff wird so oft die von der EU vorgeschriebene Marke von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter überschritten. Wie aber wird festgelegt, wie hoch der verbindliche Grenzwert sein soll?
Hierfür muss erst einmal die Wirkung von Stickstoffdioxid auf den Menschen ermittelt werden. Das geht nur mit statistischen Verfahren. Zahlreiche und breit angelegte Studien sollen Erkenntnisse bringen. Dabei werden Daten aus unterschiedlich belasteten Gebieten erhoben und verglichen: Regionen mit viel, wenig und kaum Luftverschmutzung. Riesige Datenmengen, beispielsweise von Krankenkassen bereitgestellt, werden für diese Studien hinzugezogen: Daten Zigtausender Menschen aus den unterschiedlichsten Gegenden weltweit, die die Grundlage für die Ermittlung von Grenzwerten liefern. Je nachdem, welche Studie wie stark gewichtet wird, können die Schlussfolgerungen aus den Daten variieren. Ein komplizierter Weg, doch eine Alternative ist kaum vorstellbar. Auch wenn das Verfahren Raum für Interpretationen lässt, diese Analyse ist die Grundlage für den EU-Grenzwert für Stickstoffdioxid von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter. Die Berechnung des Grenzwerts orientiert sich dabei an besonders gefährdeten Personen, wie chronisch Kranken oder Älteren. Eins haben die Studien aber auch gezeigt: Es gibt keinen Schwellenwert, unter dem Stickstoffdioxid aufhört, schädlich zu sein. 

Dieselfahrzeuge stehen wegen des Ausstoßes an Stickstoffdioxid am Pranger. Aber was ist mit Feinstaub – spielt er keine Rolle? Ab September 2018 gelten für alle Neuwagen geänderte Abgasmessverfahren mit neuen Grenzwerten – auch für Benzinmotoren. Gemessen wird nun im Labor und auf der Straße – praktisch unter Realbedingungen.
Lange haben Dieselmotoren viel mehr Feinstaub erzeugt als Benziner. Mit Partikelfiltern wurde dieser Nachteil aber weitgehend ausgeglichen. Bis viele Benziner in den letzten Jahren eine Dieseltechnik übernommen haben: die Direkteinspritzung. Sehr effektiv, um den Kraftstoffbedarf zu senken. Doch damit entsteht bei den Benzinern viel mehr Feinstaub als bei einem modernen Dieselfahrzeug. Nach Messungen zeigen sich viele der vermeintlich so sauberen Benziner ohne Partikelfilter als wahre Feinstaub-Dreckschleudern. Doch was heißt das für die aktuellen Feinstaubbelastungen?
Auf den ersten Blick kommt es bei Feinstaub nur bei wenigen Messstationen übers Jahr zu Grenzwertüberschreitungen. Im Vergleich wirkt Stickstoffdioxid mit wesentlich mehr Überschreitungen weitaus bedrohlicher. Bei Stickstoffdioxid setzt die EU den gleichen Grenzwert wie die Weltgesundheitsorganisation WHO an. Bei Feinstaub dagegen erlaubt die EU einen doppelt so hohen Wert. Nach WHO-Maßstäben käme es zu ähnlich vielen Grenzwertüberschreitungen wie bei Stickstoffdioxid. Die WHO richtet sich streng nach den Ergebnissen von internationalen Gesundheitsstudien. In der EU spielen auch wirtschaftspolitische Interessen eine bedeutende Rolle. Bei Feinstaub hat man sich deswegen auf einen weniger strengen Grenzwert geeinigt – zum Vorteil der Industrie.
Noch kreist die aktuelle Diskussion hauptsächlich um Dieselfahrzeuge und ihren Stickstoffdioxidausstoß. Doch Feinstaub könnte schon bald verstärkt in den Fokus rücken.

Im Umland kann deutlich mehr Ozon auftreten als in der Stadt selbst – obwohl der Großteil der Schadstoffquellen in der Stadt liegt. Wie ist das möglich? Ozon tritt ganz hoch oben in der Atmosphäre auf, wo es Schutz vor der UV-Strahlung der Sonne bietet – und in Bodennähe, wo es für uns schädlich sein kann. Ozon entsteht überwiegend durch eine chemische Reaktion aus anderen Gasen. Wichtigster Ausgangsstoff ist Stickstoffdioxid aus Autoabgasen. Die Energie starker Sonneneinstrahlung lässt Stickstoffdioxid und Sauerstoff aus der Luft miteinander reagieren. Es bildet sich Ozon. Ein Prozess, der eine gewisse Zeit braucht. So entsteht das Ozon oft erst, wenn Stickstoffdioxid-Schwaden aus der Stadt raus aufs Land getragen werden. Je nach Wetter und Windrichtung kann es an bestimmten Tagen dann dort zu einer höheren Ozonkonzentration als in der Stadt kommen. In der Stadt allerdings entsteht Ozon nicht nur - durch die Reaktion mit Stickstoffmonoxid aus Abgasen wird es auch wieder abgebaut. So kommt es immer wieder zu einer paradoxen Situation: Ausgerechnet mitten im Verkehr kann die Ozonbelastung deutlich niedriger als auf dem Land sein. Da unsere Atmosphäre ein riesiges Chemielabor ist, können Schadstoffe auch weit weg von den Quellen der Ursprungsstoffe auftreten. Das macht die Lokalisierung von Luftschadstoffen wie Ozon oder Feinstaub aus chemischen Reaktionen so schwierig.

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Nur wenige offizielle Messstationen für Luftverschmutzung sind über riesige Flächen verteilt. Doch Schadstoffwolken kennen keine Grenzen. Oft unbemerkt verbreiten sie sich über große Flächen und weite Distanzen. Der Satellit Sentinel-5P könnte eine völlig neue Dynamik in die Überwachung von Schadstoffwolken bringen.
Der Satellit ist ausgerüstet mit einem Messsystem für Luftschadstoffe mit bis jetzt noch nie dagewesener Präzision. Von seiner Umlaufbahn in gut 800 Kilometern Höhe scannt er mit jedem Umlauf einen gut 2.500 Kilometer breiten Korridor und misst verschiedene Luftschadstoffe – unter anderen Ozon, Methan, Stickstoffdioxid. In 24 Stunden entsteht so ein komplettes Bild. Kombiniert mit Messwerten vom Boden lassen sich so Bewegungen von Luftschadstoffen über große Bereiche hinweg verfolgen. Geplant ist, mithilfe dieser Daten täglich Vorhersagen zu treffen: Zum Beispiel, wo sich Stickstoffdioxid besonders ansammelt und wo es sich im Umland verteilt. Auch international können so Luftströme überwacht werden. Mit den neuen Satellitenmessdaten können Quellen von Luftverschmutzung viel genauer und in kürzerer Zeit ermittelt werden als bisher. Und unabhängig davon, welche Maßstäbe einzelne Länder beim Messen anlegen oder ob sie ihre Luftschadstoffe überhaupt erfassen. Die globalen Messungen von Sentinel-5P sind eine wichtige neue Datengrundlage für bessere Argumente beim Kampf gegen Luftverschmutzung.

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