Feinstaub

Neben den leider schon geläufigen Umweltbelastungen durch menschliche Aktivitäten wie Sommersmog und Treibhauseffekt steht seit kurzem mit dem Feinstaub ein lange Zeit wenig beachtetes Problem plötzlich im Blickpunkt. Doch wie ernst ist diese „neue Gefahr“ denn wirklich?

Zusammensetzung und Herkunft von Feinstaub

Staub ist ein komplexes Stoffgemisch aus festen und flüssigen Teilchen, die in der Luft mehr oder weniger fein verteilt vorliegen können. Als Feinstaub bezeichnet man Partikel mit einem Durchmesser von bis zu 10 µm, also ungefähr einem Zehntel des Durchmessers eines menschlichen Haars. Daher rührt auch die Kurzbezeichnung PM 10.
Je nach Herkunft bzw. Entstehung unterscheiden sich die Teilchen in ihrer chemischen Zusammensetzung, Größe, Form und ihren physikalischen Eigenschaften. Prinzipiell unterscheidet man zwischen primären und sekundären Partikeln. Erstere werden aus verschiedenen Quellen direkt an die Luft abgegeben. Letztere entstehen durch chemische Reaktionen zwischen Gasen – sogenannten Vorläufersubstanzen ${\text{(SO}}_{\text{2}}{\text{, NH}}_{\text{3}}{\text{, NO}}_{\text{x}}\text{)}$ – in der Luft.

Hauptverursacher für den Feinstaub in der Luft der Großstädte ist der Mensch. So werden die Feinstaubbelastungen in den Großstädten hauptsächlich durch verschiedene industrielle Prozesse, den Straßenverkehr, und Hausfeuerungsanlagen hervorgerufen. In der Industrie wirbelt die Bauwirtschaft am meisten Staub auf (Straßenbau, Abriss von Gebäuden, Ziegeleien, Zementwerke), allein auf den Schüttgutumschlag entfallen fast 5 % des Feinstaubs. Eine weitere Hauptquelle sind Verbrennungsprozesse in Kraftwerken und Industrieanlagen Im Straßenverkehr wird zum einen der Straßenstaub aufgewirbelt und zum anderen Rußpartikel durch Dieselfahrzeuge freigesetzt. Diesel besteht aus höheren Kohlenwasserstoffen als Benzin, sodass die Verbrennung im Dieselmotor anders als im Ottomotor nicht vollständig erfolgt. Obwohl der Anteil des Straßenverkehrs nur 17 % des gesamten Feinstaubs ausmacht, wird in manchen Zeitungen so getan, als ob Dieselfahrzeuge ganze Städte vergiften würden. Beim Hausbrand stammt der Großteil der Belastung von den wenigen mit Holz oder Kohle betriebenen Hausfeueranlagen bzw. den wieder in Mode gekommenen Kaminen. Bei der Verbrennung von Öl und Gas entstehen dagegen deutlich weniger Rußpartikel. In größeren Heizanlagen werden diese auch meist aus den Abgasen entfernt. Auch auf natürliche Weise können große Mengen an Staub erzeugt werden, z. B. durch Bodenerosion, Pollen, Vulkanausbrüche, Sandstürme in der Wüste oder Waldbrände. Dieser Staub gelangt jedoch nur selten in Ballungsgebiete und wird auch deshalb kaum in den Medien beachtet. Wenn die genannten Naturereignisse in der Nähe von großen Städten stattfinden, dann stehen meistens die direkten Folgen (Tote, Verletzte, materielle Schäden) im Blickpunkt des Interesses. Auswirkungen von Feinstaub An erster Stelle der Auswirkungen werden immer die gesundheitlichen Folgen genannt. Beim Einatmen von täglich ca. 15 000 Liter Luft inhalieren wir ungewollt viele Tausend Staubpartikel. Dabei gilt, dass die Gesundheitsschäden um so schwerwiegender sind, je kleiner die Partikel sind. Bis zu 10 µm große Teilchen bleiben an den Schleimhäuten im Nasen-Rachen-Raum hängen. Kleinere Staubpartikel können über den Kehlkopf bis in die Lunge gelangen und sich dort in den Lungenbläschen festsetzen. Dort verursachen sie Entzündungen, asthmatische Beschwerden und vermutlich Krebs. Kleinste Teilchen mit 0,1 µm Durchmesser gelangen sogar über die Lunge in die Blutbahn und von dort in andere innere Organe. Mögliche Folgen sind Thrombosen, Herzrhythmusstörungen oder sogar Herzinfarkte. Weniger geeignet für Titelseiten, aber nicht ganz unwichtig sind die klimatischen Folgen, die durch große Staubwolken in der Atmosphäre, die allerdings nicht nur aus PM10 bestehen, hervorgerufen werden. Vulkanausbrüche, große Waldbrände oder Industrieanlagen setzen riesige Mengen an Staub frei. An den Partikeln lagern sich in der Luft Wassermoleküle an, sodass sich großflächige Aerosole oder Wolkenverbände in der Atmosphäre bilden. Diese absorbieren die auf die Erde einfallende Sonnensstrahlung und führen dadurch zu einer - lokal begrenzten - Abkühlung.

Entwicklung der Feinstaubbelastung und Gegenmaßnahmen

Feinstaub hat es auf der Erde aufgrund der vielen natürlichen Quellen schon immer gegeben. Durch menschliche Aktivitäten wurde die Emission von Feinstaub allerdings verstärkt. Allerdings war das Problem in früheren Zeiten viel akuter als heute. So wurden in Gesamtdeutschland in den 60er-Jahren ca. 3 Mio. Tonnen jährlich freigesetzt, während es im Jahr 2004 nur noch 200 000 Tonnen waren. Dieser enorme Rückgang der Belastung ist vor allem auf die Modernisierung industrieller und Hausfeuerungsanlagen und die Stillegung der Industrieproduktion der ehemaligen DDR zurückzuführen.

Die in den Medien stattfindende Überbewertung des Feinstaubproblems ist darauf zurückzuführen, dass seit Beginn des Jahres 2005 die EU-Richtlinie 1999/30/EG gilt. Diese schreibt vor, dass Städte Gegenmaßnahmen einleiten müssen, wenn an mehr als 35 Tagen im Jahr ein Grenzwert von 50 µg Feinstaub pro ${\text{m}}^{\text{3}}$ Luft überschritten werden. Dies wird vermutlich in fast allen deutschen Großstädten der Fall sein.

Allerdings ist es schwierig, sofort wirksame Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Die natürlichen (Bodenerosion, Pollen) und viele industrielle Feinstaubquellen lassen sich nicht abstellen. Möglichkeiten bietet der Straßenverkehr, der besonders in Städten zur Überschreitung der EU-Grenzwerte beiträgt. Da Rußpartikel besonders von Dieselfahrzeugen freigesetzt werden, wird über Fahrverbote für Dieselfahrzeuge nachgedacht. Diese müssten jedoch für ganze Städte und gelten, da ansonsten die Autofahrer Umwege fahren und so das Problem in benachbarte Stadtteile verlagern.