Das Projekt "Entwicklung einer numerischen Pollenflugvorhersage" wird/wurde ausgeführt durch: Deutscher Wetterdienst (DWD) - Zentrum für Medizin-Meteorologie Forschung Freiburg.Die Zahl der von Pollenallergien Betroffenen ist in den letzten Jahren gestiegen. Nach Angaben des Deutschen Allergie- und Asthmabundes e. V. leiden 16 % der deutschen Bevölkerung unter einer Pollenallergie, Tendenz steigend. Vor allem die Pollen der Frühblüher (Hasel, Erle, Birke) sowie Gräser- und Kräuterpollen (Beifuß, Ambrosia) gehören zu den Hauptauslösern einer Pollenallergie. Allergische Reaktionen können unbehandelt zu chronischen Beschwerden und Erkrankungen führen (allergische Rhinitis, Asthma bronchiale). Damit verbunden sind steigende medizinische Kosten, Verringerung der Leistungsfähigkeit und Einschränkungen in der Lebensqualität. Eine gezielte Medikation kann dabei helfen, die allergischen Beschwerden zu begrenzen. Dazu sind Informationen über den zu erwartenden Pollenflug notwendig. Räumlich höher aufgelöste Pollenflugvorhersagen sowie die Vorhersage von Ferntransport (z.B. Ambrosia) können mit dem Ausbreitungsmodell COSMO-ART bzw. ICON-ART gerechnet werden. COSMO-ART und ICON-ART sind online gekoppelte Modelle, die für die Ausbreitung von Aerosolpartikeln und reaktiven Gasen am KIT entwickelt wurden. Die Pollenflugmodellierung umfasst pflanzenbiologische Prozesse (z.B. Blühbeginn) sowie atmosphärische Prozesse (z.B. Transport, Sedimentation).
Das Projekt "Atemwegsreaktionen bei Typ IV-Sensibilisierten nach klinisch-experimenteller Duftstoffexposition" wird/wurde ausgeführt durch: Universität München, Institut und Poliklinik für Arbeits- und Umweltmedizin.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.
Das Projekt "Dosimetrische und epidemiologisch-statistische Aspekte der Radonwirkung in den Atmungswegen" wird/wurde ausgeführt durch: Bernische Radiumstiftung.'- Ist die Luftkonzentration an Tochterprodukten des Radons mindestens teilweise verantwortlich fuer die Entstehung der Atemwegskarzinome? Umweltbezug: 1. Berechnung der von den Radon-Tochterprodukten in den Bronchien erzeugten Strahlendosen. 2. Wenn in einer bestimmten Region die Bronchialdosis zu hoch resultiert, muessen die bestehenden Gebaeude ev. saniert oder fuer neue Gebaeude spezifische Baureglemente (Lueftung der Keller) erlassen werden.
Radon-Biobank soll Wissen über Wirkung von Radon erweitern Gemeinsame Pressemitteilung des Bundesamtes für Strahlenschutz und der Universitätsmedizin Göttingen Ausgabejahr 2025 Datum 07.01.2025 Sammlung von Bioproben für eine Radon Biobank Das radioaktive Gas Radon ist eine der Hauptursachen von Lungenkrebs. Doch welche zugrundeliegenden biologischen Wirkungen hat es, etwa auf das blutbildende System? Um Forschung zu dieser Frage zu ermöglichen, bauen das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) und die Universitätsmedizin Göttingen (UMG) eine Radon-Biobank auf. Die UMG sammelt Bioproben wie Blut und Speichel von Personen, die einer bekannten Radon - Aktivität ausgesetzt waren. Die Biobank selbst wird beim BfS angesiedelt sein. Das dreijährige Projekt läuft seit November 2023 und wird mit knapp 700.000 Euro aus dem Ressortforschungsplan des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz ( BMUV ) finanziert. Radon ist ein radioaktives Gas, das im Boden entsteht. Von dort aus kann es zum Beispiel durch Risse im Fundament oder durch undichte Kabel- und Rohrdurchführungen in Gebäude eindringen und sich in der Raumluft anreichern. Dass Radon das Lungenkrebs- Risiko erhöht, ist aus epidemiologischen Studien wissenschaftlich gut belegt. Weit weniger gut erforscht sind zugrundeliegende biologische Wirkungen von Radon . In den wenigen bisherigen biologischen Studien am Menschen wurde vor allem biologisches Material von Männern untersucht. Alter und Geschlecht in der Radon -Forschung berücksichtigen Automatische mikroskopische Analyse von DNA-Schadensmarkern Die Radon -Biobank nimmt nun die gesamte Bevölkerung in den Blick. Sie ermöglicht spätere Projekte, die die biologischen Wirkmechanismen von Radon erforschen. Dabei soll auch der Einfluss von Alter und Geschlecht untersucht werden. Die in der Zukunft gewonnenen Erkenntnisse sollen zu einem verbesserten Schutz vor Radon beitragen. Eine vergleichbare Radon -Biobank gibt es bisher weder in Deutschland noch im Ausland. Nach Abschluss des Projektes soll die Radon -Biobank Daten und Bioproben von etwa 600 Personen aus zirka 200 Haushalten enthalten, darunter auch Proben von Kindern. Hierfür hat das BfS damit begonnen, Teilnehmer*innen einer früheren Studie zu kontaktieren, in deren Wohnungen Radon -Messungen durchgeführt wurden. Um eine Probennahme gebeten werden Haushalte mit höheren Radon -Werten (über 300 Becquerel pro Kubikmeter Raumluft) sowie Haushalte mit sehr niedrigen Radon -Werten (unter 40 Becquerel pro Kubikmeter Raumluft). Mehr als 100 Haushalte haben bereits zugesagt. UMG sammelt Bioproben, BfS lagert und analysiert Geplante Bioproben und Analysen Ein Studienteam unter der Leitung von Rami El Shafie, Stellvertreter des Direktors der Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), und Sara Nußbeck, Leiterin der Zentralen Biobank der UMG, startete im November 2024 die Sammlung von Daten und Bioproben. Das speziell qualifizierte Team sucht die Studienteilnehmer*innen zu Hause auf und entnimmt Blut, Speichel und abgehustetes Sekret aus den Bronchien, auch Sputum genannt, sowie Abstriche aus Mund und Nase. Neben den Bioproben werden mit einem Fragebogen Daten zur Gesundheit und zum Lebensstil erhoben. Daten und Bioproben gehen im Anschluss an den BfS -Standort München (Neuherberg), wo sie im Fachgebiet Strahlenbiologie aufbereitet, gelagert, verwaltet und analysiert werden. Die Proben- und Datensammlung ist auf Anfrage und nach positiver Begutachtung auch für andere Forscher*innen aus europäischen Ländern, für die entweder die Datenschutz-Grundverordnung ( DSGVO ) oder ein Angemessenheitsbeschluss der Europäischen Kommission gilt, verfügbar. Rückschlüsse auf die Personen, die die Bioproben und Daten gespendet haben, sind dabei nicht möglich. Die Studie ist im Deutschen Register Klinischer Studien (DRKS) und im WHO Register für klinische Studien offiziell registriert. Stand: 07.01.2025
Gegenüber den 1990er Jahren konnte die Feinstaubbelastung erheblich reduziert werden. Zukünftig ist zu erwarten, dass die Belastung eher langsam abnehmen wird. Großräumig treten heute PM10-Jahresmittelwerte unter 20 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) auf. Feinstaubkonzentrationen in Deutschland Die Ländermessnetze führen seit dem Jahr 2000 flächendeckende Messungen von Feinstaub der Partikelgröße PM10 (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von 10 Mikrometer oder kleiner) und seit 2008 auch der Partikelgröße PM2,5 durch. Besonders hoch ist die Messnetzdichte in Ballungsräumen. Die hohe Zahl und Dichte an Emittenten – beispielsweise Hausfeuerungsanlagen, Gewerbebetriebe, industrielle Anlagen und der Straßenverkehr – führen zu einer erhöhten Feinstaubkonzentration in Ballungsräumen gegenüber dem Umland. Besonders hohe Feinstaubkonzentrationen werden unter anderem wegen der starken verkehrsbedingten Emissionen wie (Diesel-)Ruß, Reifenabrieb sowie aufgewirbeltem Staub an verkehrsnahen Messstationen registriert. Während zu Beginn der 1990er Jahre im Jahresmittel großräumig Werte um 50 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) gemessen wurden, treten heute PM10-Jahresmittelwerte zwischen 15 und 20 µg/m³ auf. Die im ländlichen Raum gelegenen Stationen des UBA -Messnetzes verzeichnen geringere Werte. Die Feinstaub-Immissionsbelastung wird nicht nur durch direkte Emissionen von Feinstaub verursacht, sondern zu erheblichen Teilen auch durch die Emission von gasförmigen Schadstoffen wie Ammoniak, Schwefeldioxid und Stickstoffoxiden. Diese reagieren in der Luft miteinander und bilden sogenannten „sekundären“ Feinstaub. Einhergehend mit einer starken Abnahme der Schwefeldioxid (SO 2 )-Emissionen und dem Rückgang der primären PM10-Emissionen im Zeitraum von 1995 bis 2000 sanken im gleichen Zeitraum auch die PM10-Konzentrationen deutlich (siehe Abb. „Trend der PM10-Jahresmittelwerte“). Der Trend der Konzentrationsabnahme setzt sich seitdem fort. Die zeitliche Entwicklung der PM10-Konzentrationen wird von witterungsbedingten Schwankungen zwischen den einzelnen Jahren – besonders deutlich in den Jahren 2003 und 2006 erkennbar – überlagert. Erhöhte Jahresmittelwerte wurden auch 2018 gemessen, die auf die besonders langanhaltende, zehnmonatige Trockenheit von Februar bis November zurückzuführen sind. Überschreitungssituation Lokal und ausschließlich an vom Verkehr beeinflussten Stationen in Ballungsräumen traten in der Vergangenheit gelegentlich Überschreitungen des für das Kalenderjahr festgelegten Grenzwerts von 40 µg/m³ auf. Seit 2012 wurden keine Überschreitungen dieses Grenzwertes mehr festgestellt. Seit 2005 darf auch eine PM10 -Konzentration von 50 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) im Tagesmittel nur an höchstens 35 Tagen im Kalenderjahr überschritten werden. Überschreitungen des Tageswertes von 50 µg/m³ werden vor allem in Ballungsräumen an verkehrsnahen Stationen festgestellt. Die zulässige Zahl von 35 Überschreitungstagen im Kalenderjahr wurde hier in der Vergangenheit zum Teil deutlich überschritten (siehe Karten „Feinstaub (PM10) - Tagesmittelwerte Zahl von Überschreitungen von 50 mg/m³“ und Abb. „Prozentualer Anteil der Messstationen mit mehr als 35 Überschreitungen des 24-h-Grenzwertes“). Vor allem das Jahr 2006 fiel durch erhebliche Überschreitungen der zulässigen Überschreitungstage auf, was auf lang anhaltende und intensive „Feinstaubepisoden“ zurückzuführen war. In den unmittelbar zurückliegenden Jahren traten nicht zuletzt durch umfangreiche Maßnahmen der mit Luftreinhaltung befassten Behörden keine Überschreitungen des Grenzwerts mehr auf. Auch 2023 wurde der Grenzwert somit an allen Messstationen in Deutschland eingehalten. Karte: Feinstaub (PM10) - Tagesmittelwerte Zahl von Überschreitungen von 50 µg/m³ 2000-2008 Quelle: Umweltbundesamt Karte: Feinstaub (PM10) - Tagesmittelwerte Zahl von Überschreitungen von 50 µg/m³ 2009-2017 Quelle: Umweltbundesamt Karte: Feinstaub (PM10) - Tagesmittelwerte Zahl von Überschreitungen von 50 µg/m³ 2018-2023 Quelle: Umweltbundesamt Prozentualer Anteil der Messstationen mit mehr als 35 Überschreitungen des 24-h-Grenzwertes... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Witterungsabhängigkeit Vor allem in trockenen Wintern, teils auch in heißen Sommern, können wiederholt hohe PM10 -Konzentrationen in ganz Deutschland auftreten. Dann kann der Wert von 50 µg/m³ großflächig erheblich überschritten werden. Ein Beispiel für eine solche Belastungssituation zeigt die Karte „Tagesmittelwerte der Partikelkonzentration PM10“. Zum Belastungsschwerpunkt am 23. Januar 2017 wurden an etwa 56 % der in Deutschland vorhandenen PM10-Messstellen Tagesmittelwerte von über 50 µg/m³ gemessen. Die höchste festgestellte Konzentration betrug an diesem Tag 176 µg/m³ im Tagesmittel. Wie stark die PM10-Belastung während solcher Witterungsverhältnisse ansteigt, hängt entscheidend davon ab, wie schnell ein Austausch mit der Umgebungsluft erfolgen kann. Winterliche Hochdruckwetterlagen mit geringen Windgeschwindigkeiten führen – wie früher auch beim Wintersmog – dazu, dass die Schadstoffe nicht abtransportiert werden können. Sie sammeln sich in den unteren Luftschichten (bis etwa 1.000 Meter) wie unter einer Glocke. Der Wechsel zu einer Wettersituation mit stärkerem Wind führt zu einer raschen Abnahme der PM10-Belastung. Auch wenn die letzten Jahre eher gering belastet waren, können auch zukünftig meteorologische Bedingungen auftreten, die zu einer deutlich erhöhten Feinstaubbelastung führen können. Bürgerinnen und Bürger können laufend aktualisierte Feinstaubmessdaten und Informationen zu Überschreitungen der Feinstaubgrenzwerte in Deutschland im Internet und mobil über die UBA-App "Luftqualität" erhalten. Bestandteile des Feinstaubs Die Feinstaubbestandteile PM10 und PM2,5 sind Mitte der 1990er Jahre wegen neuer Erkenntnisse über ihre Wirkungen auf die menschliche Gesundheit in den Vordergrund der Luftreinhaltepolitik getreten. Mit der EU-Richtlinie 2008/50/EG (in deutsches Recht umgesetzt mit der 39. Bundes-Immissionsschutz-Verordnung (39. BImSchV )), welche die bereits seit 2005 geltenden Grenzwerte für PM10 bestätigt und neue Luftqualitätsstandards für PM2,5 festlegt (siehe Tab. „Grenzwerte für den Schadstoff Feinstaub“), wurde dem Rechnung getragen. Als PM10 beziehungsweise PM2,5 (PM = particulate matter) wird dabei die Massenkonzentration aller Schwebstaubpartikel mit aerodynamischen Durchmessern unter 10 Mikrometer (µm) beziehungsweise 2,5 µm bezeichnet. Herkunft Feinstaub kann natürlichen Ursprungs sein oder durch menschliches Handeln erzeugt werden. Stammen die Staubpartikel direkt aus der Quelle - zum Beispiel durch einen Verbrennungsprozess - nennt man sie primäre Feinstäube. Als sekundäre Feinstäube bezeichnet man hingegen Partikel, die durch komplexe chemische Reaktionen in der Atmosphäre erst aus gasförmigen Substanzen, wie Schwefel- und Stickstoffoxiden, Ammoniak oder Kohlenwasserstoffen, entstehen. Wichtige vom Menschen verursachte Feinstaubquellen sind Kraftfahrzeuge, Kraft- und Fernheizwerke, Abfallverbrennungsanlagen, Öfen und Heizungen in Wohnhäusern, der Schüttgutumschlag, die Tierhaltung sowie bestimmte Industrieprozesse. In Ballungsgebieten ist vor allem der Straßenverkehr eine bedeutende Feinstaubquelle. Dabei gelangt Feinstaub nicht nur aus Motoren in die Luft, sondern auch durch Bremsen- und Reifenabrieb sowie durch die Aufwirbelung des Staubes auf der Straßenoberfläche. Eine weitere wichtige Quelle ist die Landwirtschaft: Vor allem die Emissionen gasförmiger Vorläuferstoffe aus der Tierhaltung tragen zur Sekundärstaubbelastung bei. Als natürliche Quellen für Feinstaub sind Emissionen aus Vulkanen und Meeren, die Bodenerosion, Wald- und Buschfeuer sowie bestimmte biogene Aerosole , zum Beispiel Viren, Sporen von Bakterien und Pilzen zu nennen. Während im letzten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts die Gesamt- und Feinstaubemissionen in Deutschland drastisch reduziert werden konnten, verlangsamte sich seither die Abnahme (siehe „Emission von Feinstaub der Partikelgröße PM10“ und „Emission von Feinstaub der Partikelgröße PM2,5“ ). Für die nächsten Jahre ist zu erwarten, dass die Staubkonzentrationen in der Luft weiterhin nur noch langsam abnehmen werden. Zur Senkung der PM-Belastung sind deshalb weitere Maßnahmen erforderlich. Gesundheitliche Wirkungen Feinstaub der Partikelgröße PM10 kann beim Menschen durch die Nasenhöhle in tiefere Bereiche der Bronchien eindringen. Die kleineren Partikel PM2,5 können bis in die Bronchiolen und Lungenbläschen vordringen und die ultrafeinen Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 µm sogar bis in das Lungengewebe und den Blutkreislauf. Je nach Größe und Eindringtiefe der Teilchen sind die gesundheitlichen Wirkungen von Feinstaub verschieden. Sie reichen von Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen im Rachen, der Luftröhre und den Bronchien oder Schädigungen des Epithels der Lungenalveolen bis zu verstärkter Plaquebildung in den Blutgefäßen, einer erhöhten Thromboseneigung oder Veränderungen der Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems (zum Beispiel mit Auswirkungen auf die Herzfrequenzvariabilität). Eine langfristige Feinstaubbelastung kann zu Herz-Kreislauferkrankungen und Lungenkrebs führen, eine bestehende COPD (Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung) verschlimmern, sowie das Sterblichkeitsrisiko erhöhen. Messdaten Mitte der 1990er Jahre wurde zunächst in einzelnen Ländermessnetzen mit der Messung von PM10 begonnen. Seit dem Jahr 2000 wird PM10 deutschlandweit gemessen. Für die Jahre, in denen noch nicht ausreichend Messergebnisse für die Darstellung der bundesweiten PM10-Belastung vorlagen, wurden PM10-Konzentrationen näherungsweise aus den Daten der Gesamtschwebstaubkonzentration (TSP) berechnet. Seit dem Jahr 2001 basieren alle Auswertungen ausschließlich auf gemessenen PM10-Daten. PM2,5 wird seit dem Jahr 2008 deutschlandweit an rund 200 Messstationen überwacht.
Das Projekt "Alternativmethoden: Klinische Validierung einer in-vitro/in-silico Methode für pharmakokinetische Analysen von Inhalationsstoffen, Integration und Applikation des Systems" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH, Institut für Lungenbiologie (LiBD), Translationszentrum für Lungenforschung (CPC).
Das Projekt "Alternativmethoden: Klinische Validierung einer in-vitro/in-silico Methode für pharmakokinetische Analysen von Inhalationsstoffen, Etablierung patientennaher Zellkulturen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Klinikum der Universität München, Campus Innenstadt, Kinderklinik und Kinderpoliklinik im Dr. von Haunersches Kinderspital.
In der Vergangenheit fanden sich viele Schadstoffe in der Berliner Luft. Neben Stickstoffdioxid und Feinstaub waren Schadstoffe wie Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid, Ozon, Benzol und Blei in der Luft ein Problem. Das ist heute glücklicherweise nicht mehr so. Denn noch bevor die neuen europäischen Grenzwerte in deutsches Recht übernommen wurden, setzte Berlin mit dem Luftreinhalteplan 1994 – 2000 in den 1990er Jahren bereits Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität um. Bis zum Jahr 2000 wurden so die Emissionen im Industrie-, Hausheizungs- und Verkehrsbereich deutlich vermindert. Seitdem hält Berlin bei vielen Luftschadstoffen die gesetzlichen Grenzwerte ein. Nicht eingehalten werden die Grenzwerte für Stickstoffdioxid (Überschreitung des Grenzwertes für das Jahresmittel von 40 Mikrogramm/Kubikmeter Luft) und in bestimmten Jahren mit ungünstiger Wetterlage auch für Feinstaub (Überschreitung des Tageshöchstwertes). Eine Vielzahl von Studien belegen, dass Stickstoffdioxid und Feinstaub unsere Atemluft belasten und negative gesundheitliche Auswirkungen haben. Stickstoffdioxid Stickstoffdioxid (NO 2 ) ist ein für uns Menschen sehr schädliches Reizgas. Es gelangt durch Atmung tief in den Körper und greift die Schleimhäute an. In hohen Mengen kann es zu Erkrankungen der Atemwege und des Herz-Kreislauf-Systems führen. Probleme bereitet Stickstoffdioxid zunächst einmal Menschen mit Vorerkrankungen und Allergien, aber auch für Kinder und ältere Menschen ist eine hohe Stickstoffdioxidbelastung bedenklich. Und auch für alle anderen gibt es gesundheitliche Effekte und nachgewiesene Zusammenhänge zwischen hoher Stickstoffdioxidbelastung und Herz-Kreislauf-Erkrankungen bis hin zur Schwächung der Lunge. Zwar ist nicht nachweisbar, dass jemand konkret durch Stickstoffdioxid erkrankt ist. Aber sogenannte epidemiologische Studien liefern Erkenntnisse über statistische Zusammenhänge zwischen der Luftbelastung durch Stickstoffdioxid und den gesundheitlichen Auswirkungen. Stickstoffdioxid ist bei intensiver Sonneneinstrahlung außerdem an der Bildung des Treibhausgases Ozon beteiligt, das ebenfalls eine stark reizende Wirkung auf unsere Atemwege hat. Zudem kann Stickstoffdioxid in der Atmosphäre zu partikelförmigen Nitraten umgewandelt werden, die wiederum zur Feinstaubbildung beitragen. Feinstaub (PM 10 ) Feinstaub-Partikel dringen je nach Größe verschieden tief in den Körper ein. Je kleiner sie sind, umso gefährlicher sind sie für den Organismus. Unterschieden werden deshalb Staubpartikel, deren Durchmesser kleiner als 10 Mikrometer (PM 10 ) – ein hundertstel Millimeter – oder sogar kleiner als 2,5 Mikrometer (PM 2,5 ) ist. Unterschreiten sie 10 Mikrometer können sie bis in Bronchien und Lunge wandern. Noch kleinere Staubpartikel gelangen darüber hinaus sogar bis in die Blutbahn und können dort zu Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems führen. Bei Kindern kann Feinstaub zudem das Wachstum der Lunge hemmen. Feinstaub ist in jeder Konzentration gesundheitsschädlich. Es gibt also eigentlich keine Schwelle, unterhalb der die Effekte auf die Gesundheit vollkommen unschädlich sind. Daher raten Experten der WHO, die Grenzwerte langfristig noch weiter abzusenken, denn jede Minderung der Feinstaubbelastung nutzt der Gesundheit. Bereits seit 1975 wird die Schadstoffbelastung der Berliner Luft gemessen. Mit dem Berliner Luftgüte-Messnetz , kurz BLUME genannt, wird an 16 Messstationen in ganz Berlin, die Luftqualität regelmäßig überprüft. Die Messstationen verteilen sich über die ganze Stadt: So wird in der Innenstadt an Hauptverkehrsstraßen ebenso wie in Wohngebieten oder am Stadtrand gemessen. An Orten, wo keine Messung durchgeführt werden kann, wird die Luftqualität anhand von Modellsimulationen ( Umweltatlas Berlin ) beurteilt. Trugen in den 1980er und 90er Jahren noch der Industrie- und der Hausheizungsbereich wesentlich zur Luftverschmutzung bei, ist der Hauptverursacher der Stickstoffdioxidbelastung in der Stadt heute der lokale Kraftfahrzeugverkehr, hier vor allem die Diesel-Motoren. Dabei oxidiert das durch Kraftfahrzeuge ausgestoßene Stickstoffmonoxid (NO) in der Luft zu Stickstoffdioxid (NO 2 ). Andere Quellen wie Industrie, Kraftwerke und Hausheizungen ebenso wie die mit dem Wind vom Land in die Stadt getragenen Schadstoffe tragen in deutlich geringerem Maße zu den Stickstoffdioxidwerten bei. Bei der Feinstaubbelastung dagegen spielt der großräumige Transport von Luftschadstoffen in der Atmosphäre eine wesentliche Rolle. Feinstaub PM 10 (particulate matter) – Staubpartikel mit einer Größe von 10 oder weniger Mikrogramm – kann in der Atmosphäre hunderte Kilometer weit transportiert werden. Weit über die Hälfte des Feinstaubs wird so von außerhalb nach Berlin hineingetragen. Zu dieser sogenannten regionalen Hintergrundbelastung kommen noch Emissionen aus städtischen Quellen wie der Industrie, Kraftwerken, Heizungen und dem städtischen Verkehr. Letzterer macht etwa ein Viertel der Feinstaubbelastung in Berlin aus. Was auf den ersten Blick nach einem eher geringen Anteil aussieht, summiert sich an vielbefahrenen Straßen zu einem gravierenden Problem: Aufgrund der schon bestehenden hohen Hintergrundbelastung kommt es durch den Verkehr zu erhöhten Feinstaubkonzentrationen. Insbesondere tragen der Reifen- und Bremsenabrieb, Rußpartikel aus Dieselfahrzeugen und Holzheizungen sowie die Aufwirbelung von Baustellen- und Straßenstaub erheblich zur Feinstaubbelastung bei. Die Menge von schädlichem Stickstoffdioxid und Feinstaub in unserer Luft hat sich verringert. Verglichen mit den 1990er Jahren atmen wir heute zwischen 20 und 30 Prozent weniger an Stickstoffdioxiden ein. Allerdings reicht das noch nicht aus, um die von der EU festgelegten Immissionsgrenzwerte für Stickstoffdioxid und Feinstaub (PM 10 ) einzuhalten. Diese wurden aufgestellt, um langfristige negative Wirkungen auf unsere Gesundheit zu vermeiden. Hierfür bedarf es weiterer Maßnahmen, die der aktuelle Luftreinhalteplan festschreibt.
Seit einigen Jahren werden Kriterien für die Beurteilung der Luftqualität nicht mehr nur national, sondern europaweit festgelegt. Die EU-Richtlinien legen neben Mindestanforderungen an die Information der Bevölkerung auch Grenzwerte (Zielwerte für Ozon) fest, die innerhalb bestimmter Zeiträume überall in der EU eingehalten werden müssen. Die nachfolgende Tabelle enthält eine Liste der Schadstoffe, für die solche Grenzwerte und Einhaltungsfristen existieren sowie ihrer Hauptverursacher. Sie enthält auch die Zielwerte für Schwermetalle und Benzo(a)pyren. Bei Partikeln unterscheidet man zwischen PM 10 (PM = particulate matter), das sind Teilchen mit einem aerodynamischen Durchmesser bis zu 10 µm, und PM 2,5 , also Teilchen mit einem aerodynamischen Durchmesser bis 2,5 µm. PM 10 und PM 2,5 sind gesundheitlich besonders problematisch, da diese feinen Teilchen in die oberen Atemwege und Bronchien (PM 10 ) oder sogar bis in die Lunge (PM 2,5 ) gelangen können. Der Grenzwert wird aufgrund wissenschaftlicher Erkenntnisse mit dem Ziel festgelegt, schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und/oder die Umwelt insgesamt zu vermeiden, zu verhüten oder zu verringern. Dieser Grenzwert muss innerhalb eines bestimmten Zeitraums erreicht werden und darf danach nicht mehr überschritten werden. Der Zielwert ist mit dem Ziel festgelegt, schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und/oder die Umwelt insgesamt in größerem Maße langfristig zu vermeiden. Er muss soweit wie möglich in einem bestimmten Zeitraum erreicht werden. Das Langfristziel beschreibt die langfristig zu erreichende Konzentration in der Luft, unterhalb der eine direkte schädliche Auswirkung auf menschliche Gesundheit und/oder Umwelt insgesamt nach derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnissen unwahrscheinlich ist. Die dazu erforderlichen Maßnahmen sollen in einem angemessenen Verhältnis zum angestrebten Erfolg stehen. Für Stickstoffdioxid (NO 2 ), Ozon (O 3 ) und Schwefeldioxid (SO 2 ) existieren außerdem Alarmschwellen, deren Überschreitung bereits bei kurzfristiger Exposition eine Gefahr für die menschliche Gesundheit besteht. Bei Gefahr von Überschreitungen müssen Aktionspläne mit kurzfristigen Maßnahmen erstellt werden. Die Qualität der Berliner Luft ist inzwischen so gut, dass die Gefahr der Überschreitung dieser Alarmschwellen nicht mehr besteht. Für Ozon wird ab einer Konzentration von 180 µg/m 3 die Öffentlichkeit informiert und ozonempfindlichen Personen empfohlen, langandauernde und körperlich anstrengende Tätigkeiten im Freien zu vermeiden. Die in den EU-Richtlinien definierten Grenzwerte orientieren sich an den Richtwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Sie markieren ein Konzentrationsniveau, das auf der Basis neuerer wissenschaftlicher Erkenntnisse über die Auswirkungen von Luftschadstoffen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt festgelegt wurde. Ziel ist die möglichst weitgehende Verringerung und Vermeidung solcher Schäden. Für PM 2,5 ist ein Indikator für die durchschnittliche Exposition der Bevölkerung im städtischen Hintergrund (Average Exposure Indicator = AEI) definiert. Dieser wird für jeden EU-Mitgliedsstaat gesondert als gleitender Jahresmittelwert über drei Jahre aus den Werten der entsprechenden PM 2,5 -Messstellen ermittelt. Der AEI für das Referenzjahr 2010 ist als Mittelwert der Jahre 2008 bis 2010 definiert. Er betrug für das gesamte Bundesgebiet 16,4 µg/m 3 . Anhand des AEI 2010 ist ein nationales Reduktionsziel für PM 2,5 bis zum Jahr 2020 nach der 39. BImSchV von 15% festgelegt. Deshalb darf der AEI 2020 (Mittelwert der Jahre 2018 bis 2020 über festgelegte deutsche Stationen) nicht mehr als 13,9 µg/m 3 betragen. Werden die EU-weit geltenden Grenzwerte eines Schadstoffes überschritten, müssen in den betroffenen Regionen Luftreinhaltepläne erstellt werden. In Berlin wird der Jahresgrenzwert für Stickstoffdioxid NO 2 überschritten, deshalb wurde der Luftreinhalteplan für Berlin zum 2. Mal fortgeschrieben und im Juli 2019 vom Senat verabschiedet.
Die Luftqualität in Deutschland ist besser geworden. Doch noch nicht gut genug, um negative Auswirkungen auf die Gesundheit auszuschließen. Außenluft In Deutschland und den meisten Ländern Europas hat sich die Luftqualität in den letzten Jahrzehnten deutlich verbessert. Die Zeiten, in denen bei Smog-Perioden die Sterblichkeit und die Krankheitshäufigkeit deutlich und offensichtlich anstiegen, sind glücklicherweise vorbei. Dennoch, gemessen an den geltenden Grenz- und Zielwerten für Luftschadstoffe, ist ein Level, bei dem nachteilige gesundheitliche Wirkungen nicht mehr vorkommen, noch nicht erreicht. Und das, obwohl die derzeit geltenden EU-Grenz- und Zielwerte einen Kompromiss zwischen dem Schutzziel (der menschlichen Gesundheit) und der Machbarkeit darstellen, wie die EU bei der Festlegung der derzeit immer noch gültigen Grenzwerte im Jahr 2008 darlegte. Da sich der wissenschaftliche Erkenntnisstand zu den gesundheitlichen Wirkungen seit 2008 deutlich erweitert hat, hat die Weltgesundheitsorganisation ( WHO ) im Jahr 2021 neue Richtwerte für den Schutz der menschlichen Gesundheit veröffentlicht. Zu diesem Thema und zur grundlegenden Bewertung der wichtigsten Luftschadstoffe informieren wir Sie im Folgenden. Woher stammen die Schadstoffe und wie wirken sie sich auf die Gesundheit aus? Gemessen an den WHO Richtwerten sind in Deutschland insbesondere die Konzentrationen von Stickstoffdioxid und Feinstaub noch immer zu hoch. Auch die Konzentrationen von Ozon können so hoch sein, dass gesundheitliche Wirkungen zu befürchten sind. Stickstoffdioxid Stickstoffdioxid (NO 2 ) entsteht überwiegend als gasförmiges Oxidationsprodukt aus Stickstoffmonoxid bei Verbrennungsprozessen. Eine der Hauptquellen von Stickstoffoxiden ist der Straßenverkehr, so dass die Konzentrationen in der Luft in Ballungsräumen und entlang von Hauptverkehrsstraßen und Autobahnen am höchsten sind. In der Umwelt vorkommende Stickstoffdioxid-Konzentrationen sind vor allem für Asthmatikerinnen und Asthmatiker ein Problem, da sich eine Bronchienverengung einstellen kann, die zum Beispiel durch die Wirkungen von Allergenen verstärkt werden kann. Zudem kann eine jahrzehntelange Belastung durch NO 2 das Risiko an Herz-Kreislauferkrankungen zu versterben erhöhen. Hier finden Sie unsere Themenseite zu den Stickstoffoxiden . Ozon Ozon (O 3 ) wird in der Luft photochemisch aus Vorläufersubstanzen zum Beispiel aus der Reaktion von Sauerstoff mit Stickoxiden aus dem Straßenverkehr unter Einwirkung von Sonnenlicht als gasförmiger, sekundärer Luftschadstoff gebildet. Sekundäre Schadstoffe sind Stoffe, die nicht direkt aus einer Quelle emittiert werden. Dies bedingt, dass Ozon durchaus nicht nur in Ballungszentren erhöht sein kann, sondern auch in ländlichen Regionen. Die gesundheitlichen Wirkungen von Ozon bestehen in einer verminderten Lungenfunktion, entzündlichen Reaktionen in den Atemwegen und Atemwegsbeschwerden. Bei körperlicher Anstrengung, also bei erhöhtem Atemvolumen, können sich diese Auswirkungen verstärken. Empfindliche oder vorgeschädigte Personen, zum Beispiel Asthmatikerinnen und Asthmatiker sind besonders anfällig und sollten bei hohen Ozonwerten körperliche Anstrengungen im Freien am Nachmittag vermeiden. Ab einem Ozonwert von 180 µg/m 3 (1h-Mittelwert) werden dazu über die Medien Verhaltensempfehlungen an die Bevölkerung gegeben. Mit der UBA App Luftqualität können Sie sich kostenfrei und bequem auch unterwegs informieren und warnen lassen. Da Ozon sehr reaktionsfreudig (reaktiv) ist, liegt die Vermutung nahe, dass es krebserregend sein könnte. Die MAK-Kommission (MAK=Maximale Arbeitsplatz Konzentration) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) beurteilte Ozon als einen Stoff , der „im Verdacht steht, beim Menschen Krebs auszulösen“. Hier finden Sie unsere Themenseite zum Ozon . Feinstaub Unter dem Begriff Feinstaub (PM, particulate matter) wird der primär und sekundär gebildete Feinstaub zusammengefasst. Primärer Feinstaub entsteht direkt an der Quelle zum Beispiel bei Verbrennungsprozessen (Verkehr, Kraft- und Fernheizwerke, Abfallverbrennungsanlagen, private und gewerbliche Heizungsanlagen). Entstehen die Partikel durch gasförmige Vorläufersubstanzen wie Schwefel- und Stickoxide, die ebenfalls aus Verbrennungsprozessen stammen, so werden sie als sekundärer Feinstaub bezeichnet. Feinstaub besteht somit aus einem komplexen Gemisch fester und flüssiger Partikel und wird in unterschiedliche Fraktionen eingeteilt. PM 10 hat einen maximalen Durchmesser von 10 µm und kann beim Menschen in die Nasenhöhle eindringen. PM 2,5 hat einen maximalen Durchmesser von 2,5 µm und kann bis in die Bronchien und Lungenbläschen vordringen. Ultrafeine Partikel mit einem Durchmesser von <0,1 µm können bis in das Lungengewebe und sogar in den Blutkreislauf eindringen. Je nach Größe und Eindringtiefe der Teilchen sind die gesundheitlichen Wirkungen von Feinstaub verschieden. Sie reichen von Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen in der Luftröhre und den Bronchien oder den Lungenalveolen bis zu verstärkter Plaquebildung in den Blutgefäßen, einer erhöhten Thromboseneigung oder Veränderungen der Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems (Herzfrequenzvariabilität). Hier finden Sie unsere Themenseite zum Feinstaub . Mit welcher Art Studien lassen sich Zusammenhänge zwischen der Luftbelastung und gesundheitlichen Wirkungen untersuchen Ein wesentliches Ziel umwelthygienischer Forschung ist, gesundheitsschädigende Luftverunreinigungen möglichst frühzeitigen zu erkennen und zu beseitigen. Gesundheitliche Wirkungen von Umweltschadstoffen lassen sich mit sogenannten umweltepidemiologischen Studien an ausgewählten Gruppen der Bevölkerung (Kollektiven) untersuchen. Dabei ist zwischen kurz (akute)- und langfristigen (chronischen) gesundheitlichen Wirkungen zu unterscheiden. Kurzfristige Wirkungen lassen sich dadurch feststellen, dass Zusammenhänge zwischen Stunden- bzw. Tageswerten von Luftschadstoffen und gesundheitlichen Folgeereignissen wie Zahl der Todesfälle oder Krankenhauseinweisungen am selben Tag oder in den Folgetagen untersucht werden. Diese Untersuchungen lassen sich über lange Zeiträume (Zeitreihenanalysen) oder als Vergleich mit unbelasteten Kontrolltagen (Case-Crossover-Analysen) durchführen. Es ist auch möglich, dass akute gesundheitliche Effekte innerhalb bestimmter Gruppen wie Asthmatikern mit den täglichen Schadstoffkonzentrationen verglichen und in einem Zusammenhang betrachtet werden (Panel-Studien). Um langfristige Auswirkungen am Menschen zu untersuchen, muss man bestimmte Personengruppen über einen möglichst langen Zeitraum hinsichtlich gesundheitlicher Wirkungen beobachten. In sogenannten Kohortenstudien zieht man dazu belastete und bis auf die Belastung möglichst vergleichbare unbelastete Personen heran. Die größte Herausforderung bei solchen Studien ist die Bestimmung der tatsächlichen Exposition der jeweiligen Personen über einen langen Zeitraum, da bei manchen Schadstoffen eine große räumliche Variabilität auftritt (zum Beispiel die Nähe zum Straßenverkehr). Zur Abschätzung werden meist Vor-Ort-Messungen in Kombination mit Modellrechnungen herangezogen. Welche Erkenntnisse ergeben sich aus solchen Studien? Ziel der oben beschriebenen umweltepidemiologischen Studien ist es, das Risiko, welches für gesundheitliche Wirkungen durch Luftverschmutzung besteht, zu beschreiben. Auf der Basis internationaler epidemiologischer Studienergebnisse hat die Weltgesundheitsorganisation ( WHO ) Maßzahlen zur gesundheitlichen Bewertung ermittelt, abgeleitet und publiziert. Laut den WHO Leitlinien steigt bei einem Konzentrationsanstieg von 10 µg/m 3 Feinstaub (PM 2.5 ) das Risiko zu versterben um 8% (siehe WHO global air quality guidelines: particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide ). Grenz- und Zielwerte für die Luftreinhaltung Die WHO hat zuletzt 2021 ihre Luftqualitätsleitlinien ( Air Quality Guidelines ) zum Schutz der menschlichen Gesundheit vor Luftschadstoffen aktualisiert. Die Ableitung der Luftgüteleitwerte basiert auf Ergebnissen und Erkenntnissen umweltepidemiologischer Studien, wie sie oben beschrieben sind. Die in der EU geltenden Grenz- und Zielwerte werden derzeit überprüft. Einen ersten Vorschlag hat die Europäische Kommission im Oktober 2022 vorgelegt. In diesem sind auch neue Grenzwerte enthalten. Diese sind jedoch nicht so streng wie die WHO Richtwerte.