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Lungenerkrankungen durch Inhalation organischer Staeube

Vorsorgemedizinische Untersuchungen und diagnostische Moeglichkeit zur Erkennung von Erkrankungen allergischer Natur bei Personen, die organische Staeube einatmen (z.B. bei Siloarbeiten/Bauern/Vogelzuechtern); Zusammenarbeit mit Lungenfachaerzten und Fachkliniken.

Projekt Beobachtungsgesundheitsaemter - Ein Monitoring der internen Schadstoffbelastung und der Wirkung von Luftschadstoffen

Ziele: Ermittlung der internen Belastung mit Schwermetallen (Blei, Cadmium, Arsen, Quecksilber) und organischen Schadstoffen (Hexachlorbenzol, Polychlorierte Biphenyle). Ermittlung der Haeufigkeit des Auftretens bzw. der Schwere von Atemwegserkrankungen und Allergien. Fragestellungen: Gibt es Unterschiede in der internen Belastung von Kindern aus unterschiedlich strukturierten Regionen? Unterscheiden sich Kinder aus Regionen mit unterschiedlicher Luftbelastung in Baden-Wuerttemberg hinsichtlich der Entwicklung der Atemwege? Besteht ein Zusammenhang zwischen der Immissionssituation und der Haeufigkeit des Auftretens bzw. der Schwere von Atemwegserkrankungen und Allergien? Bisherige Ergebnisse: Die Ergebnisse liegen insgesamt in einem Bereich, der bei vergleichbaren Untersuchungen im Bundesgebiet beobachtet wurde. Bei der Belastung mit Schadstoffen traten fuer einzelne Parameter Unterschiede zwischen den Orten auf, denen jedoch aufgrund der insgesamt geringen Konzentrationsunterschiede eine geringe Bedeutung zukommt. Fuer die Haeufigkeit von Atemwegserkrankungen und Allergien erwies sich die familiaere Veranlagung als Haupteinflussfaktor. Der Anteil der Kinder, die eine Sensibilisierung aufweisen, liegt im Ballungsgebiet Mannheim deutlich niedriger als in den eher laendlich strukturierten Regionen Kehl und Aulendorf/Bad Waldsee.

Effekte von Schweissrauchpartikeln auf die oberen und tieferen Atemwege anhand der Bestimmung von Entzuendungsparametern

Ziel der Studie ist es, an Probanden nach inhalativer Exposition gegenueber Fein- und Ultrafeinpartikeln in Schweissrauchen das Auftreten entzuendlicher Reaktionen der oberen und unteren Atemwege zu untersuchen. Die Untersuchung soll an 40 gesunden Probanden erfolgen, die sich je zur Haelfte aus Berufsschweissern sowie Kontrollpersonen zusammensetzen. Auswertungen dieser Ergebnisse sollen Hinweise darueber liefern, inwiefern die in der Literatur beschriebenen und kausal mit Schweissrauchexposition in Zusammenhang gebrachten Krankheitsbilder des Atemtrakts mit entzuendlichen Reaktionen einhergehen.

Indikator: Belastung der Bevölkerung durch Feinstaub (PM10)

<p>Die wichtigsten Fakten</p><p><ul><li>Zwischen 2010 und 2023 ging der Anteil der Bevölkerung, der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>⁠-Konzentrationen oberhalb des ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Richtwerts von 15 µg/m³ im Jahresmittel ausgesetzt war, von 90,5 % auf 1,1 % zurück.</li><li>Seit 2019 lag der Bevölkerungsanteil mit einer Feinstaubbelastung oberhalb des EU Grenzwerts von 20 µg/m³ im Jahresmittel (verbindlich einzuhalten ab 2030) bei weniger als 0,5 %, im Jahr 2023 sogar bei 0 %.</li><li>Die aktuell geltenden Maßnahmen sollten weiter beibehalten und gegebenenfalls erweitert werden, um das Ziel der WHO Empfehlung im Hilblick auf die Belastung der Bevölkerung mit PM10 in 2030 erreichen zu können.</li></ul></p><p>Welche Bedeutung hat der Indikator?</p><p>Feinstaub in der Atemluft ist gesundheitsschädlich. Die Feinstaubpartikel werden über die Atmung aufgenommen und können, je nach Größe, unterschiedlich tief in die Atemwege eindringen. Besonders kleine Partikel können über das Lungengewebe bis ins Blut gelangen. Feinstaub gilt als Auslöser für diverse Krankheiten (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftschadstoffe-im-ueberblick/feinstaub">„Feinstaub“</a>).</p><p>Feinstaub entsteht vorwiegend durch menschliche Aktivitäten, wie beispielsweise bei Verbrennungsprozessen oder durch mechanische Prozesse (z.B. Reifen- und Bremsabrieb bei Kraftfahrzeugen). Ein Teil des Feinstaubs entsteht in der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a>⁠ durch chemische Reaktionen gasförmiger Luftschadstoffe (wie Stickoxide und Ammoniak) und wird daher als „sekundärer“ Feinstaub bezeichnet.</p><p>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ erfasst die durchschnittliche jährliche ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>⁠-Belastung in Deutschland basierend auf Messstationsdaten im ländlichen und städtischen Hintergrund. Vergleichsweise höher belastete Messstellen an Straßen mit hohem ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Verkehrsaufkommen#alphabar">Verkehrsaufkommen</a>⁠ oder in der Nähe von großen Industrieanlagen werden nicht mit einbezogen. Daher könnte der Indikator die Belastungssituation in Deutschland tendenziell leicht unterschätzen.</p><p>Wie ist die Entwicklung zu bewerten?</p><p>Im gesamten Betrachtungszeitraum war ein nennenswerter Teil der Bevölkerung Deutschlands Feinstaub-Konzentrationen oberhalb des ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Richtwerts für die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>⁠-Fraktion von ausgesetzt. Dieser beträgt 15 µg/m³ im Jahresmittel. Die Anzahl der in Deutschland betroffenen Menschen weist von 2010 zu 2023 einen deutlichen Rückgang von rund 74 Mio. auf 0,9 Mio. Personen vor. Gleichzeitig nahm der Anteil der Bevölkerung mit einer PM10-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Exposition#alphabar">Exposition</a>⁠ oberhalb des ab 2030 verbindlich geltenden EU-Grenzwerts (20 µg/m³ im Jahresmittel) von 34,7 Mio. in 2010 auf 0,0 Mio. Personen in 2023 ab. Seit 2019 lag der Bevölkerungsanteil bereits unter 0,5 %. Dies belegt, dass Maßnahmen zur Emissionsminderung während der letzten Jahre bereits zu einer deutlichen Reduktion der Feinstaubbelastung (PM10) in Deutschland geführt haben. Ein weiterer Rückgang der Belastung bis 2030 ist durch die Emissionsreduktionsverpflichtungen der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32016L2284">NEC-Richtlinie</a> zu erwarten. Bei Umsetzung der Maßnahmen aus den nationalen Luftreinhalteprogrammen (in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/regelungen-strategien/nationales-luftreinhalteprogramm#die-emissionshochstmengen-der-alten-nec-richtlinie">Deutschland</a> u. a. der „Kohleausstieg“, die Verringerung der Ammoniak-Emissionen aus der Landwirtschaft und die Verkehrswende (E-Mobilität)) können die Emissionen von Feinstaub und seinen Vorläufergasen bis 2030 weiter reduziert werden. Zum Schutz der Gesundheit und zur Erreichung des Ziels, dass 2030 der von der WHO empfohlene Richtwert nicht überschritten wird, ist die Aufrechterhaltung und Intensivierung von Maßnahmen auch auf europäischer Ebene erforderlich.</p><p>Im Dezember 2024 ist die überarbeitete europäische Luftqualitätsrichtlinie in Kraft getreten. Mit dieser wird ab dem Jahr 2030 die Einhaltung strengerer Grenz- und Zielwerte europaweit gesetzlich festgeschrieben. Für PM10 wird der neue verbindlich einzuhaltende EU-Grenzwert ab 2030 von 40 auf 20&nbsp;µg/m³ im Jahresmittel gesenkt, der dem Zwischenziel 4 der WHO Empfehlungen entspricht.</p><p>Wie wird der Indikator berechnet?</p><p>Für den ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ werden Daten des chemischen Transportmodells REM-CALGRID mit ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>⁠-Messdaten der Immissionsmessnetze der Bundesländer und des ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠ kombiniert und auf die Fläche Deutschlands übertragen. Dabei werden nur die Messstationen berücksichtigt, die keinem direkten Feinstaubausstoß z.B. aus dem Verkehr ausgesetzt sind. Die PM10-Daten werden anschließend mit räumlichen Informationen zur Bevölkerungsverteilung kombiniert. Der methodische Ansatz ist im Fachartikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/4031/publikationen/artikel_5_dnk.pdf">Kienzler et al. 2024</a> beschrieben.</p><p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umwelt-gesundheit/gesundheitsrisiken-durch-feinstaub">Bedeutung der Feinstaubbelastung für die Gesundheit</a>“.</strong></p>

Metabolismus von 3,4-Benzpyren in der Saeugerlunge und dessen Beeinflussung durch andere luftverunreinigende Schadstoffe

Beeinflussung der Abbauwege von Kanzerogenen durch andere Schadstoffe der Aussenluft.

Aerosolbiophysik der menschlichen Lunge

Die Auswirkung des Kraftwerkes Freudenau auf die Amphibienfauna im Bereich der Klosterneuburger Au soll dokumentiert werden.

Atemwegsreaktionen bei Typ IV-Sensibilisierten nach klinisch-experimenteller Duftstoffexposition

Ziel: Vielerlei nahezu ubiquitär eingesetzte Duftstoffe haben ein relevantes Potential als dermatologisch relevanten Typ IV-Allergene. Obwohl aufgrund von Symptomen an den Atemwegen, die von Patienten in der klinischen Praxis geschildert und auch bei bronchialen Provokationstestungen beobachtet werden, immer wieder eine Wirkung an den Atemwegen diskutiert wird, und die gelegentlich durch Duftstoffe hervorgerufene Kontakturtikaria (bis hin zur anaphylaktischen Reaktion) auch an ein inhärentes Typ I-Potential denken lässt, ist der Nachweis eines Typ I-Wirkungsmechanismus bislang nicht erfolgt. Es soll geprüft werden, ob bei Patienten mit einer Duftstoffallergie die anamnestisch angegebenen subjektiven bzw. objektiven Beschwerden der Atemwege und der Haut gegenüber häufig in der Umwelt eingesetzten Duftsstoffe reproduziert werden können. Methodik: In verbindeten Expositionsstudien in einer Klimakammer werden bei einstellbaren Temperatur- und Feuchtebedingungen Patienten mit und ohne Duftsstoffallergie etwa 60 Minuten umweltüblichen Duftstoffkonzentrationen bis zu 2.000 my/m3 ausgesetzt. Direkt nach der Duftstoffexposition erfolgt die Erfassung des subjektiven Befindens, die Bestimmung des Blutspiegels der eingeatmeten Duftstoffe, Lungenfunktionsuntersuchungen (Spirometrie, Bodyplethysmographie) und eine Prüfung des Hautzustandes, um Aussagen über einen möglichen Typ I-allergischen Mechanismus nach inhalativer Exposition zu treffen. Die Studie ist im Abschluss der Vorversuche und der Probandenrekrutierung.

Untersuchungen zur Wirkungsermittlung der inhalatorischen Belastung durch Luftfremdstoffe bei Mensch und Tier

Erweiterung laufender Versuche zur Bestimmung kinetischer Koeffizienten bei Veratmung von Blei in definierten Konzentrationen und Menge am Ganztier. Akute und chronische Tierexperimente. Ermittlung von Aufnahme und Wirkung kombinierter (anthropogen-zivilisatorisch kontaminierte Aerosphaere) und einzelner (CO, NOx) Luftfremdstoffe auf Respirations- und Zirkulationssystem des Menschen bei sportlicher Betaetigung.

FeinPhone - Partizpatorische Feinstaubmessungen mit Smartphones in Szenarien zukünftiger Smart Cities

Von Feinstaub können erhebliche Gesundheitsrisiken ausgehen: Er kann beim Menschen in die Atemwege und sogar bis in die Lungenbläschen oder den Blutkreislauf eindringen. Dort kann er Zellen schädigen oder auch andere toxische Stoffe tief in den Körper bringen. Die Feinstaubbelastung in Städten wird heute durch teure, statische Messstationen mit schlechter räumlicher und zeitlicher Auflösung überwacht. Um feingranulare dynamische Belastungskarten und reaktive Systeme in Szenarien zukünftiger Smart Cities zu ermöglichen, müssten dichte, verteilte Messungen vorgenommen werden. Eine Möglichkeit dafür sind partizipatorische Messungen auf Basis von Sensorik in Smartphones. Beim sogenannten 'Participatory Sensing' werden Privatpersonen mit kostengünstigen mobilen Sensoren ausgestattet, etwa integriert in bereits vorhandene Smartphones oder als eigenständige Geräte. Durch die Mobilität der einzelnen Teilnehmer kann eine höhere räumliche Auflösung erreicht werden. Beispiele für die erfolgreiche Umsetzung solcher Ansätze sind etwa Systeme zur Erstellung von Geräuschbelastungskarten oder zur Erfassung von Schlaglöchern, kaputten Ampeln und Verschmutzungen in Städten. Während solche Projekte meist auf regulären Smartphones und der darin verbauten Sensorik basieren, existieren integrierte Sensoren zur Messung von Feinstäuben in Smartphones noch nicht. Vergangene Arbeiten haben jedoch gezeigt, dass die Hintergrund-Feinstaubbelastung selbst mit äußerst einfachen, bereits relativ kleinen Staubsensoren erfasst werden kann. Prinzipiell ist es auch möglich das Messprinzip dieser Sensoren (Lichtstreuung) an Smartphones mit integrierter Kamera zu adaptieren. Das Projekt FeinPhone hat das Ziel, eine solche neuartige Sensorkomponente für Smartphones zur Messung von Feinstaub zu entwickeln und zu evaluieren und im Zuge der Evaluation ggf. einen Referenzdatensatz für die zukünftige Algorithmenentwicklung zu schaffen. Dies schließt das Design der externen Sensorhardware sowie geeigneter Algorithmen zur Verarbeitung der aufgenommenen Daten ein.

Indikator: Belastung der Bevölkerung durch Feinstaub (PM2,5)

<p>Die wichtigsten Fakten</p><p><ul><li>Der Anteil der Bevölkerung mit einer ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠-Belastung oberhalb von 10&nbsp;µg/m³ im Jahresmittel (EU-Grenzwert verbindlich einzuhalten ab 2030) ist in Deutschland seit 2010 deutlich zurückgegangen.</li><li>Jedoch war zwischen 2010 und 2023 nahezu die gesamte Bevölkerung einer Feinstaubbelastung oberhalb des aktuellen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Richtwerts für PM2,5 (5&nbsp;µg/m³ im Jahresmittel) ausgesetzt.</li><li>Für einen verbesserten Gesundheitsschutz sind weitere Maßnahmen zur Reduktion der Feinstaubbelastung erforderlich.</li></ul></p><p>Welche Bedeutung hat der Indikator?</p><p>Feinstaub in der Atemluft ist gesundheitsschädlich. Die Feinstaubpartikel werden über die Atmung aufgenommen und können, je nach Größe, unterschiedlich tief in die Atemwege eindringen. Besonders kleine Partikel können über das Lungengewebe bis ins Blut gelangen. Feinstaub gilt als Auslöser für diverse Krankheiten (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftschadstoffe-im-ueberblick/feinstaub">„Feinstaub“</a>).</p><p>Feinstaub entsteht vorwiegend durch menschliche Aktivitäten, wie beispielsweise bei Verbrennungsprozessen oder durch mechanische Prozesse (z.B. Reifen- und Bremsabrieb bei Kraftfahrzeugen). Ein Teil des Feinstaubs entsteht in der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a>⁠ durch chemische Reaktionen gasförmiger Luftschadstoffe (wie Stickoxide und Ammoniak) und wird daher als „sekundärer“ Feinstaub bezeichnet.</p><p>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ erfasst die durchschnittliche jährliche ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠-Belastung in Deutschland basierend auf Messstationsdaten im ländlichen und städtischen Hintergrund. Vergleichsweise höher belastete Messstellen an Straßen mit hohem ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Verkehrsaufkommen#alphabar">Verkehrsaufkommen</a>⁠ oder in der Nähe von großen Industrieanlagen werden nicht mit einbezogen. Daher könnte der Indikator die Belastungssituation in Deutschland tendenziell leicht unterschätzen.</p><p>Wie ist die Entwicklung zu bewerten?</p><p>Zwischen 2010 und 2023 war nahezu die gesamte Bevölkerung Deutschlands Feinstaub-Konzentrationen oberhalb des aktuellen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Richtwerts für ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠ (5&nbsp;µg/m³ im Jahresmittel) ausgesetzt. Die Anzahl der in Deutschland betroffenen Menschen ist in dieser Zeit von 81,7 Mio. auf 83,1 Mio. Personen angestiegen, bedingt durch das Bevölkerungswachstum im selben Zeitraum. Gleichzeitig ging der Anteil der Bevölkerung mit einer PM2,5-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Exposition#alphabar">Exposition</a>⁠ oberhalb des ab 2030 verbindlich geltenden EU-Grenzwerts (10&nbsp;µg/m³ im Jahresmittel) von 81,7 Mio. in 2010 auf 0,1 Mio. Personen in 2023 zurück (entsprechend ca. 0,1&nbsp;% der Bevölkerung). Dies belegt, dass Maßnahmen zur Emissionsminderung während der letzten Jahre bereits zu einer deutlichen Reduktion der Feinstaubbelastung in Deutschland geführt haben.</p><p>Ein weiterer Rückgang der Belastung bis 2030 ist durch die Emissionsreduktionsverpflichtungen der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32016L2284">NEC-Richtlinie</a> zu erwarten. Bei Umsetzung der Maßnahmen aus den nationalen Luftreinhalteprogrammen (in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/regelungen-strategien/nationales-luftreinhalteprogramm#https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/regelungen-strategien/nationales-luftreinhalteprogramm#die-emissionshochstmengen-der-alten-nec-richtlinie">Deutschland</a> u. a. der „Kohleausstieg“, die Verringerung der Ammoniak-Emissionen aus der Landwirtschaft und die Verkehrswende (E-Mobilität), können die Emissionen von Feinstaub und seinen Vorläufergasen bis 2030 weiter reduziert werden. Zum Schutz der Gesundheit sind allerdings noch weitreichendere Maßnahmen auch auf europäischer Ebene erforderlich, um die Feinstaubbelastung weiter abzusenken.</p><p>Im Dezember 2024 ist die überarbeitete europäische Luftqualitätsrichtlinie in Kraft getreten. Mit dieser wird ab dem Jahr 2030 die Einhaltung strengerer Grenz- und Zielwerte europaweit gesetzlich festgeschrieben. Für PM2,5 wird der neue verbindlich einzuhaltende EU-Grenzwert ab 2030 von 25 auf 10&nbsp;µg/m³ im Jahresmittel gesenkt, was dem Zwischenziel 4 der WHO Empfehlungen entspricht.</p><p>Wie wird der Indikator berechnet?</p><p>Für den ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ werden Daten des chemischen Transportmodells REM-CALGRID mit ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠-Messdaten der Immissionsmessnetze der Bundesländer und des ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠ kombiniert und auf die Fläche Deutschlands übertragen. Dabei werden nur die Messstationen berücksichtigt, die keinem direkten Feinstaubausstoß z.B. aus dem Verkehr ausgesetzt sind. Die PM2,5-Daten werden anschließend mit räumlichen Informationen zur Bevölkerungsverteilung kombiniert. Der methodische Ansatz ist im Fachartikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/4031/publikationen/artikel_5_dnk.pdf">Kienzler et al. 2024</a> beschrieben.</p><p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel </strong>„<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umwelt-gesundheit/gesundheitsrisiken-durch-feinstaub">Bedeutung der Feinstaubbelastung für die Gesundheit</a>“<strong>.</strong></p>

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