Epidemiologische Untersuchungen ergaben Hinweise auf eine krebsfoerdernde Wirkung magnetischer Wechselfelder (50 oder 60 Hertz) bei Menschen an entsprechend exponierten Arbeitsplaetzen bzw. im Wohnbereich (z.B. in der Naehe von Hochspannungsmasten). Die tierexperimentellen Untersuchungen des Projekts sollen klaeren, ob Magnetfeldexposition zu einem vermehrten Auftreten und/oder Wachstum von Brustkrebs fuehrt und welche Mechanismen daran beteiligt sind.
Mit der Überarbeitung der WHO -Luftgüteleitlinien von 2021 wurde auch eine Aktualisierung des UBA -LQI nötig, da dessen Schwellenwerte und Empfehlungen bislang auf den Leitlinien von 2005 beruhten. Im Projekt wurde ein Verfahren entwickelt, das neue Schwellenwerte auf Basis aktueller epidemiologischer Studien ermittelt. Der LQI teilt Schadstoffe in fünf Bewertungsklassen ein; der am schlechtesten bewertete Stoff bestimmt den Gesamtindex. Im neuen LQI werden Verhaltensempfehlungen für Allgemeinbevölkerung und vulnerable Gruppen risikoäquivalent gegeben. Dies bedeutet, dass die Empfehlungen unabhängig davon sind, welcher Schadstoff ausschlaggebend ist. Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 08/2025.
Ultrafeine Partikel (UFP) mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner als 100 nm stehen unter dem Verdacht die menschliche Gesundheit zu schädigen, allerdings fehlt bisher die abschließende wissenschaftliche Evidenz aus epidemiologischen Studien. Zur Herleitung von Expositionskonzentrationen gegenüber UFP wurden zum Teil statistische Modellierungsverfahren genutzt um UFP-Anzahlkonzentrationen vorherzusagen. Ein häufig genutztes Verfahren ist eine auf Flächennutzung basierte lineare Regression („land-use regression“, LUR). Allerdings wurden in luftqualitativen Studien auch andere, ausgefeiltere Modellansätze benutzt, z.B. „machine learning“ (ML) oder „deep learning“ (DL), die eine bessere Vorhersagegenauigkeit versprechen. Das Ziel des Projekts ist die Modellierung von UFP-Anzahlkonzentration in urbanen Räumen basierend auf ML- und DL-Algorithmen. Diese Algorithmen versprechen eine bessere Vorhersagegenauigkeit gegenüber linearen Modellansätzen. Mit unserem Modellansatz wollen wir sowohl räumliche als auch zeitliche Variabilität der UFP-Anzahlkonzentrationen abbilden. In einem ersten Schritt werden die Messergebnisse aus mobilen Messkampagnen genutzt um ein ML-basiertes LUR Modell zu kalibrieren. Zusätzlich werden urbane Emissionen aus lokalen Quellen, abseits vom Straßenverkehr, identifiziert und explizit in das Modell einbezogen. In einem zweiten Schritt wird ein DL-Modellansatz basierend auf Langzeit-UFP-Messungen mit dem ML-Modell gekoppelt um die Repräsentierung der zeitlichen Variabilität zu verbessern. Unser vorgeschlagenes Arbeitsprogramm besteht aus fünf Arbeitspaketen (WP): WP 1 beinhaltet mobile Messungen mittels eines mobilen Labors und eines Messfahrads. WP 2 besteht aus stationären Messungen, die an Stationen des German Ultrafine Aerosol Network durchgeführt werden. In WP 3 werden wichtige UFP-Emissionsquellen, insbesondere Nicht-Verkehrsemissionen, mit Hilfe von zusätzlichen kurzzeitigen stationären Messungen identifiziert und quantifiziert. In WP 4 werden ML-Algorithmen genutzt um ein statistisches Modell aufzubauen. Als Kalibrierungsdatensatz werden die Messungen aus WP 1 benutzt. Das Modell wird UFP-Anzahlkonzentrationen mit Hilfe eines Datensatzes aus erklärenden Variablen, u.a. meteorologische Größen, Flächennutzung, urbaner Morphologie, Verkehrsmengen und zusätzlichen Informationen zu UFP-Quellen nach WP 3, vorhersagen. In WP 5 werden die UFP-Anzahlkonzentrationen aus WP 2 für einen DL-Modellansatz genutzt, der die zeitliche Variabilität repräsentieren wird. Dieser wird dann mit dem ML-Modell aus WP 4 gekoppelt. Der Nutzen der Modellkopplung wird mit dem Datensatz aus WP 3 validiert. Aus unserem Projekt wird ein Modell hervorgehen, das in der Lage ist die räumliche und zeitliche Variabilität urbaner UFP-Anzahlkonzentrationen in einer hohen Genauigkeit zu repräsentieren. Damit wird unsere Studie einen Beitrag zur Quantifizierung von Expositionskonzentrationen gegenüber UFP z.B. in epidemiologischen Studien leisten.
Im beantragten Forschungsvorhaben sollen Kurzzeit- sowie Langzeitwirkungen von Luftschadstoffen auf gesunde Kinder und Erwachsene sowie auf Patienten mit Asthma bronchiale untersucht werden. Schwerpunkt der Forschungsaktivitaeten soll der suedliche Teil der ehemaligen DDR sein. Die Ergebnisse sollen mit abgeschlossenen bzw laufenden, vergleichbaren Erhebungen aus Nordrhein-Westfalen, Bayern und dem Grenzgebiet der CSFR verglichen werden.
Feinstäube in der Außenluft stellen eine gesundheitliche Belastung dar und sind daher im Rahmen der 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes in Form von Grenzwerten reglementiert. Es gibt Grenzwerte für Feinstäube mit einem Durchmesser von 10 und 2,5 Mikrometer, jedoch keine für ultrafeine Partikel (UFP) mit einer Größe kleiner als 0,1 Mikrometer. Aufgrund ihrer geringen Größe können UFP tief bis in die Lungenbläschen und von dort aus in das Herz-Kreislaufsystem gelangen. Im Herz-Kreislaufsystem sowie in anderen Organen können UFP Entzündungsreaktionen hervorrufen. Es wird angenommen, dass durch anhaltende Entzündungen Organschädigungen und chronische Erkrankungen wie zum Beispiel chronische Lungenerkrankungen, Herz-Kreislauferkrankungen oder eine Schwächung des Immunsystems begünstigt werden. Zu diesen gesundheitlichen Wirkungen insbesondere nach langfristiger Exposition gegenüber UFP gibt es derzeit kaum epidemiologische Studien. Dieses Vorhaben soll diesem Mangel begegnen, indem eine epidemiologische Studie konzipiert und pilotiert wird. Hierbei sollen die gesundheitlichen Auswirkungen einer langfristigen Exposition gegenüber UFP untersucht werden unter Berücksichtigung von Confoundern und anderen Luftschadstoffen. Die Pilotierung bezieht sich auf verschiedene UFP-Messungen und Metriken, um deren zeitliche und räumliche Variabilität abdecken zu können, denn Durchschnittswerte, welche in epidemiologischen Studien meist verwendet werden und repräsentativ für eine bestimmte Umgebung und einen Zeitraum sind, können für UFP nicht verwendet werden. Es sollen konkrete Vorschläge für eine umfassende epidemiologische Studie inklusive Expositionsschätzung, UFP Metrik, Fallzahl, möglicher zu untersuchender Gesundheitsendpunkte sowie deren Erfassung gemacht werden. Das Projekt wird von einem Konsortium bearbeitet, welches aus den folgenden Institutionen besteht: Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V., TNO - Netherlands Organisation for Applied Scientific Research, Institut für Arbeits- Sozial- und Umweltmedizin, Heinrich-Heine-Universität, Hochschule Düsseldorf, Labor für Physik und Umweltmesstechnik, IVU Umwelt GmbH, Ing.-Büro Janicke.
<p>Die Jahresmittelwerte der Stickstoffdioxid-Belastung zeigen seit 1995 eine deutliche Abnahme. Erstmalig im Jahr 2024 überschreiten die gemessenen Stickstoffdioxid-Konzentrationen den seit 2010 einzuhaltenden Grenzwert nicht mehr.</p><p>Belastung durch Stickstoffdioxid</p><p>Ballungsräume und Städte sind im Vergleich zum Umland stärker von Luftschadstoffbelastungen betroffen, da die Emissionen in dicht besiedelten Gebieten erwartungsgemäß höher sind. Dabei ist die Belastung nicht im gesamten Gebiet einer Stadt einheitlich. Die höchsten Stickstoffdioxid (NO2) Konzentrationen werden nahe der Hauptemissionsquelle, an viel befahrenen Straßen, gemessen. Je nach Lage der Messstation werden verkehrsnah NO2-Jahresmittelwerte zwischen 20 und 40 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) gemessen.</p><p>Mit zunehmender Entfernung zu verkehrsreichen Straßen verringert sich die NO2-Konzentration in der Luft. Da jedoch neben dem Verkehr weitere Stickstoffoxid-Quellen (z.B. aus dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=verarbeitenden_Gewerbe#alphabar">verarbeitenden Gewerbe</a> und Haushalten) über das gesamte Stadtgebiet verteilt sind, entsteht eine Grundbelastung über dem Stadtgebiet, die als städtische Hintergrundbelastung bezeichnet wird und als typisch für städtische Wohngebiete anzusehen ist. Hier liegen die NO2-Jahresmittelwerte im Bereich von 10 bis 20 µg/m³. Mit Jahresmittelwerten um 5 µg/m³ wird die deutlich niedrigere NO2-Belastung entfernt von Emissionsquellen in ländlichen Gebieten gemessen (siehe Abb. „Trend der Stickstoffdioxid-Jahresmittelwerte“).</p><p>Seit 1995 ist in allen beschriebenen Belastungsregimen ein Rückgang erkennbar. An den Messstationen des Umweltbundesamtes, die weit entfernt von lokalen Schadstoffquellen liegen, um weiträumig und grenzüberschreitend transportierte Luftmassen zu untersuchen, werden NO2-Konzentrationen noch deutlich unter 5 µg/m³ gemessen (siehe Karten „Stickstoffdioxid (NO2) - Jahresmittelwerte“).</p><p>Überschreitung von Grenzwerten</p><p>In der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1536738979424&uri=CELEX:32008L0050">EU-Richtlinie 2008/50/EG</a> – in deutsches Recht mit der <a href="https://www.bmuv.de/gesetz/39-verordnung-zur-durchfuehrung-des-bundes-immissionsschutzgesetzes/">39. BImSchV</a> umgesetzt – ist für den Schutz der menschlichen Gesundheit ein Jahresgrenzwert von 40 µg/m³ im Jahresmittel festgelegt, der seit 2010 einzuhalten ist (siehe Tab. „Grenzwerte für die Schadstoffe Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide“). Keine der städtischen verkehrsnahen Luftmessstationen registrierte 2024 Überschreitungen dieses Jahresgrenzwertes. An städtischen Hintergrundmessstellen traten ebenfalls keine Überschreitungen auf (siehe Abb. „Prozentualer Anteil der Messstationen mit Überschreitung des Stickstoffdioxid-Jahresgrenzwertes“). Der ebenfalls seit 2010 einzuhaltende 1-Stunden-Grenzwert für Stickstoffdioxid (200 µg/m³ dürfen nicht öfter als 18-mal überschritten werden) wurde zuletzt im Jahr 2016 überschritten, damals sehr vereinzelt, vor allem an stark befahrenen Straßen mit Schluchtcharakter. 2024 wurde demnach erneut deutschlandweit keine Überschreitung des 1-Stunden-Grenzwertes für Stickstoffdioxid (NO2) festgestellt.</p><p>Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide</p><p>Stickstoffoxide (NOx) können als Stickstoffdioxid (NO2) oder Stickstoffmonoxid (NO) auftreten. Überwiegend wird Stickstoffmonoxid (NO) emittiert. NO tritt aber großräumig nicht in Erscheinung, da dieses Gas relativ schnell von Luftsauerstoff (O2) und Ozon (O3) zu NO2 oxidiert wird.</p><p>Herkunft</p><p>Stickstoffoxide entstehen als Produkte unerwünschter Nebenreaktionen bei Verbrennungsprozessen. Die Hauptquellen von Stickstoffoxiden sind Verbrennungsmotoren und Feuerungsanlagen für Kohle, Öl, Gas, Holz und Abfälle. In Ballungsgebieten ist der Straßenverkehr die bedeutendste <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftschadstoff-emissionen-in-deutschland/stickstoffoxid-emissionen">NOx-Quelle</a>.</p><p>Gesundheitliche Wirkungen</p><p>Stickstoffdioxid ist ein ätzendes Reizgas, es schädigt das Schleimhautgewebe im gesamten Atemtrakt und reizt die Augen. Durch die dabei auftretenden Entzündungsreaktionen verstärkt es die Reizwirkung anderer Luftschadstoffe zusätzlich. In der Folge können bei hohen Konzentrationen Atemnot, Husten, Bronchitis, Lungenödem, steigende Anfälligkeit für Atemwegsinfekte sowie Lungenfunktionsminderung auftreten. Nimmt die NO2-Belastung der Außenluft zu, leiden daher besonders Menschen mit vorgeschädigten Atemwegen und Allergien darunter. In epidemiologischen Studien konnte ein Zusammenhang zwischen der zeitnahen Belastung mit NO2 und der Zunahme der Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie der Sterblichkeit in der Bevölkerung beobachtet werden. Diese Effekte sind bei langfristiger Belastung noch deutlich ausgeprägter darstellbar.<em><br></em></p><p>Messdaten</p><p>Derzeit wird in Deutschland an etwa 500 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2546/dokumente/no2_2018.xlsx">Stationen</a> NO2 gemessen.</p>
Vergleich des Fallouts durch oberirdische Kernwaffentests, den Reaktorunfall in Tschornobyl und den Reaktorunfall in Fukushima Bei oberirdischen Kernwaffentests und Reaktorunfällen gelangen radioaktive Stoffe in die Atmosphäre. Dieses radioaktive Material kann sich z.B. durch Niederschlag auf der Erde ablagern (sogenannter Fallout ). In Europa führten nur die oberirdischen Kernwaffentests in den 1950er und 1960er Jahren und der Reaktorunfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) zu nennenswerten Strahlenbelastungen. Der Reaktorunfall von Fukushima (Japan) hingegen bedeutete für Europa keine nennenswerte Strahlenbelastung. Bei oberirdischen Kernwaffentests und Reaktorunfällen gelangen radioaktive Stoffe in die Atmosphäre. Dieses radioaktive Material kann sich z.B. durch Niederschlag auf der Erde ablagern (sogenannter Fallout ). Oberirdische Kernwaffentests Aufgrund oberirdischer Kernwaffentests gelangten vor allem die radioaktiven Stoffe Cäsium-137 und Strontium-90 in die Atmosphäre, aber auch Plutonium -239. Sie wurden weltweit verbreitet, gelangten damit auch nach Deutschland und führten zu einer erhöhten Strahlenbelastung der Bevölkerung. Durch Niederschläge wurden die radioaktiven Spaltprodukte aus der Atmosphäre ausgewaschen (" Fallout ") und auf dem Boden abgelagert. Von hier aus gelangten sie über die Nahrung in den menschlichen Körper. Im Jahr 1963 schlossen die Sowjetunion, die USA und das Vereinigte Königreich ein Abkommen zum Stopp der Atombombentests in der Atmosphäre, im Weltraum und im Wasser und führten keine weiteren Tests in der Atmosphäre mehr durch. Zahlreiche Staaten unterzeichneten ebenfalls diesen Vertrag (Frankreich und China unterzeichneten den Vertrag nicht und führten bis 1974 bzw. 1980 weiterhin atmosphärische Atombombentests durch). Das Abkommen führte in den Folgejahren zu einer deutlichen Abnahme der Strahlenbelastung. Zusätzliche Strahlenbelastung durch die Kernwaffentests Die gesamte zusätzliche Strahlenbelastung (Lebenszeitdosis) durch atmosphärische Kernwaffentests für eine Person auf der Nordhalbkugel der Erde wird mit durchschnittlich etwa 4,4 Millisievert abgeschätzt. Die höchste zusätzliche Strahlenbelastung aufgrund des Fallouts der oberirdischen Kernwaffentests trat in den Jahren 1963 bis etwa 1967 auf. Die wenigen Studien zu den gesundheitlichen Auswirkungen der Kernwaffentests zeigen keine negativen Folgen Zu den möglichen Auswirkungen der oberirdischen Kernwaffentests gibt es kaum epidemiologische Untersuchungen. In einer Studie aus dem Jahr 2010 wurde untersucht, ob sich bei der Leukämie im Kindesalter ein signifikanter Effekt der erhöhten Strahlenbelastung aufgrund der Kernwaffentests feststellen lässt. Dies war nicht der Fall. Da der sich in der Entwicklung befindliche kindliche Organismus besonders empfindlich gegenüber einer Strahlenbelastung ist, ist dieses Ergebnis ein Hinweis darauf, dass auch bei Erwachsenen, die sich nicht in unmittelbarer Nähe der Testgelände aufhielten, keine gesundheitlichen Folgen der Kernwaffentests nachweisbar sein werden. Insbesondere zeigten sich auch keine Unterschiede zwischen der südlichen und der nördlichen Erdhalbkugel. Auf der nördlichen Erdhalbkugel war die zusätzliche Strahlenbelastung durch die oberirdischen Kernwaffentests höher als auf der südlichen Erdhalbkugel, demnach hätte am ehesten auf der nördlichen Erdhalbkugel ein erhöhtes Erkrankungsrisiko zu beobachten sein müssen. Reaktorunfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) Nach dem Reaktorunfall in Tschornobyl wurden radioaktive Spaltprodukte über die Luft in weite Teile Europas und damit auch nach Deutschland verfrachtet. Dies waren vor allem die radioaktiven Stoffe Jod-131, Cäsium-134 und Cäsium-137 . Strontium-90 wurde in Deutschland praktisch nicht festgestellt. Zusätzliche Strahlenbelastung durch den Unfall von Tschornobyl Die höchste zusätzliche Strahlenbelastung durch den Reaktorunfall von Tschornobyl betrug im ersten Jahr nach der Katastrophe in Deutschland nördlich der Donau etwa 0,1 Millisievert pro Jahr, südlich der Donau 0,3 Millisievert pro Jahr. Epidemiologische Studien zum Krankheitsrisiko durch den Unfall von Tschornobyl Nach dem Reaktorunfall in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) wurden viele epidemiologische Studien durchgeführt mit dem Ziel, ein möglicherweise erhöhtes Krankheitsrisiko aufgrund der zusätzlichen Strahlenbelastung nachzuweisen (siehe auch Broschüre " Der Reaktorunfall 1986 in Tschernobyl "). Bei den Beschäftigten und Einsatzkräften, die an den Aufräumarbeiten beteiligt waren und eine relativ hohe Strahlendosis erhalten hatten, wurden teilweise massive gesundheitliche Folgen beobachtet. Bei Personen, die als Kinder und Jugendliche in den am stärksten durch radioaktive Stoffe belasteten Gebieten (Ukraine, Belarus und Teile Russlands) einer Belastung mit Jod-131 ausgesetzt waren, war ein deutlicher Anstieg der Erkrankungen an Schilddrüsenkrebs zu beobachten. Ein erhöhtes Risiko tritt auch heute noch in dieser Personengruppe auf. Für andere Krebs- und Leukämieerkrankungen in diesen Regionen liegen bisher keine belastbaren Daten hinsichtlich eines erhöhten Risikos vor. Es gibt allerdings Hinweise auf ein erhöhtes Leukämierisiko bei den Einsatzkräften und Aufräumarbeitern sowie ein erhöhtes Brustkrebsrisiko bei Frauen in der Ukraine, die erhöhten Strahlenbelastungen ausgesetzt waren. Für Deutschland gibt es bisher keinen Nachweis, dass durch die erhöhte Strahlenbelastung aufgrund des Reaktorunfalls von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) negative gesundheitliche Effekte verursacht wurden. Insbesondere gibt es in Deutschland keine Hinweise für ein vermehrtes Auftreten von Schilddrüsenkrebs bei Kindern. Es zeigen sich in einzelnen Studien zwar entsprechende Hinweise zur Säuglingssterblichkeit, zur Häufigkeit von Fehlbildungen und von Tumoren bei Kindern oder Erwachsenen. Diese Studien haben aber methodische Schwächen, so dass die Ergebnisse nicht als Nachweis für einen Zusammenhang zwischen Strahlenbelastung und diesen gesundheitlichen Wirkungen zu bewerten sind. Nach der überwiegenden Meinung von Experten sind zusätzliche strahlenbedingte Krebsfälle und andere Erkrankungen durch Tschornobyl zwar denkbar. Vor dem Hintergrund der so genannten spontanen Krebshäufigkeit bzw. der spontanen Raten für andere Erkrankungen einerseits und der in Deutschland vorhandenen natürlichen Strahlenbelastung von 2 bis 3 Millisievert im Jahr andererseits sowie der je nach Erkrankung unterschiedlichen Wirkmechanismen von Strahlung werden sie sich aber mit bestehenden wissenschaftlichen Mitteln praktisch nicht nachweisen lassen. Deutlich niedrigere Strahlenbelastung durch den Unfall in Fukushima Der erste Nachweis radioaktiver Stoffe aus dem Reaktorunfall in Fukushima , die über die Atmosphäre nach Deutschland getragen wurden, erfolgte rund zwei Wochen nach Unfallbeginn. Mit der Messung vom 25. März 2011 wurde von der BfS -Messstation auf dem Schauinsland erstmals Jod-131 gemessen, das auf den Unfall in Fukushima zurückzuführen war. Wegen der sehr großen Entfernung gelangte nur eine sehr geringe Menge an radioaktiven Stoffen nach Deutschland. Dies entspricht nur einem Bruchteil der Menge, die in der Vergangenheit aufgrund der Atomwaffentests und des Unfalls in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) durch die Luft nach Deutschland getragen wurden. Langfristig keine gesundheitlichen Folgen des Unfalls in Fukushima für Deutschland zu erwarten Da die in Deutschland aufgetretene Strahlenbelastung durch den Unfall in Fukushima sehr weit unter der Belastung durch die Atomwaffentests und den Unfall in Tschornobyl blieb, sind auch langfristig für Deutschland keine negativen gesundheitlichen Auswirkungen zu erwarten. Stand: 12.12.2025
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