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Verursachen niederfrequente Magnetfelder Erkrankungen des Nervensystems?

Verursachen niederfrequente Magnetfelder Erkrankungen des Nervensystems? Neurodegenerative Erkrankungen bedeuten einen zunehmenden Verlust von Zellen im Nervensystem. Die Erkrankungen sind meist langsam fortschreitend und führen häufig zu Störungen motorischer Funktionen oder der geistigen Leistungsfähigkeit. Zu den neurodegenerativen Erkrankungen gehören Parkinson, Alzheimer, Multiple Sklerose (MS) und Amyotrophe Lateralsklerose ( ALS ). Ob ein Zusammenhang zwischen elektromagnetischen Feldern und solchen Erkrankungen besteht, wird wissenschaftlich seit vielen Jahren untersucht. Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) beobachtet die Studienlage und betreibt eigene Forschung dazu. Aktueller Stand: Epidemiologische Hinweise für ALS und Alzheimer-Demenz Frühere Studien legen nahe, dass Menschen, die beruflich niederfrequenten Magnetfeldern ausgesetzt sind (Magnetfeldexposition), ein leicht erhöhtes Risiko haben könnten, an ALS oder Alzheimer-Demenz zu erkranken. Für Parkinson oder Multiple Sklerose wurde hingegen kein erhöhtes Risiko festgestellt. Größere Übersichtsarbeiten deuten darauf hin, dass das Risiko für ALS und Alzheimer-Demenz durch berufliche Magnetfeldexposition um etwa zehn Prozent erhöht sein könnte [1] . Was ist Amyotrophe Lateralsklerose ( ALS )? ALS ist eine seltene, meist schnell fortschreitende Erkrankung der Motoneurone – also Nervenzellen, die die Muskulatur steuern. Ihr Absterben führt zu zunehmenden Lähmungen. Die genauen Ursachen und molekularen Abläufe sind noch nicht vollständig verstanden. Nur etwa 5 bis 10 Prozent der ALS -Fälle sind familiär bedingt – das heißt, sie entstehen durch erbliche Genveränderungen. Hier sind mehrere Gene bekannt: unter anderem das Gen für das Protein TDP-43, das u. a. an der Regulation der Genexpression beteiligt ist, oder auch das Gen für das Protein Superoxiddismutase 1 (SOD1), welches bei der Entstehung von oxidativem Stress eine wichtige Funktion hat. Allerdings ist der überwiegende Teil der ALS -Fälle sporadisch, tritt also ohne erkennbare Ursache oder Vererbung auf, und die Auslöser dieser Erkrankungen sind bislang unklar. Magnetfelder und ALS -Risiko Beobachtungsstudien zeigen Hinweise darauf, dass berufliche Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern das Risiko für ALS leicht erhöhen könnte [2] . Auch Stromschläge, die bei solchen Berufen häufiger vorkommen können, werden als mögliche Risikofaktoren diskutiert [ 3 , 4, 5] . Allerdings ergab eine aktuellere, große britische Studie mit fast 38.000 Personen kein erhöhtes ALS -Risiko durch berufliche Magnetfeldexposition [6] . Auch der Wohnort in der Nähe von Hochspannungsleitungen scheint laut mehreren Übersichtsarbeiten das Risiko nicht zu erhöhen [7] . Was ist Alzheimer-Demenz? Alzheimer ist die häufigste Demenzform und führt zu einem langsamen Verlust geistiger Fähigkeiten über Jahre. Typisch sind Ablagerungen bestimmter Proteine im Gehirn – insbesondere ß-Amyloid und hyperphosphoryliertes Tau-Protein. Familiäre Alzheimer-Fälle sind oft auf genetische Veränderungen zurückzuführen, die zu verstärkten Ablagerungen dieser Proteine führen. Zudem zeigen Betroffene eine verstärkte Aktivierung von Gliazellen und eine Störung im Proteinhaushalt des Gehirns. Magnetfelder und Alzheimer-Risiko Es gibt Hinweise, dass berufliche Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern das Risiko für Alzheimer-Demenz leicht erhöhen könnte [8] . Doch auch die Art der Arbeit und der Grad der körperlichen Aktivität könnten hier eine Rolle spielen [9] . Studien zur Wohnortnähe an Hochspannungsleitungen liefern widersprüchliche Ergebnisse: Einige deuten auf ein erhöhtes Risiko bei längerer Wohndauer hin, andere konnten keinen Zusammenhang feststellen [10, 11] . Insgesamt ist die Datenlage uneinheitlich. Unterstützen experimentelle Laborstudien die epidemiologischen Hinweise? Das BfS förderte von 2008 bis 2013 ein Forschungsvorhaben , um die Auswirkungen niederfrequenter Magnetfelder auf neurodegenerative Erkrankungen in Tiermodellen zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten keine schädlichen Einflüsse auf ALS oder Alzheimer bei Mäusen [12] . Ähnliche Studien aus Frankreich (2009) und China (2015) kommen zu vergleichbaren Resultaten – sie zeigten keine negativen Effekte auf Gehirnstruktur oder Lernvermögen [13 , 14 ] . Eine kürzlich erschienene systematische Übersichtsarbeit bestätigte, dass gesunde, mit Magnetfeldern exponierte Nagetiere keine Alzheimer-typischen Symptome entwickelten, während erkrankte Tiere sogar vorwiegend eine Symptomverbesserung zeigten [15] . Im Hinblick auf ALS war die Anzahl eingeschlossener Studien hingegen zu gering, um Schlussfolgerungen daraus zu ziehen. Fazit: Die Studienlage zu ALS und Alzheimer-Demenz ist widersprüchlich Die Forschung zu ALS und Alzheimer zeigt unterschiedliche und zum Teil widersprüchliche Ergebnisse. Die meisten epidemiologischen Studien weisen auf ein leicht erhöhtes Risiko bei beruflicher Magnetfeldexposition hin – besonders für ALS . Für Parkinson und Multiple Sklerose wurde kein Zusammenhang gefunden. Experimentelle Tierstudien konnten diese epidemiologischen Hinweise bislang nicht bestätigen. Es ist unklar, ob und wie Magnetfelder neurodegenerative Erkrankungen verursachen könnten. Entzündungen, oxidativer Stress und das Immunsystem spielen eine wichtige Rolle bei ALS und Alzheimer. Weiter vermuten manche Forscher, dass Magnetfelder diese Prozesse beeinflussen könnten – einen sicheren Beleg dafür gibt es bisher nicht [ 16] . Ausblick: Programm „ Strahlenschutz im Stromnetzausbau“ führt Forschung fort Im Zusammenhang mit dem Ausbau der Stromtrassen in Deutschland ist ein mögliches erhöhtes Risiko für neurodegenerative Erkrankungen unter Magnetfeldexposition erneut wichtig. Ein möglicher ursächlicher Zusammenhang soll durch weitere Forschung geklärt werden. Forschung zu neurodegenerativen Erkrankungen ist daher ein Themenschwerpunkt des BfS -Forschungsprogramms „ Strahlenschutz beim Stromnetzausbau“. Dazu fand 2017 in München der internationale Workshop „Zusammenhang zwischen neurodegenerativen Erkrankungen und Magnetfeldexposition – Stand des Wissens und Forschungsperspektiven“ statt. Er hatte zum Ziel, den aktuellen Kenntnisstand zu erfassen, Kenntnislücken zu identifizieren und neue Wege für weitere Forschung aufzuzeigen . Literatur [1] Gunnarsson, L.G. and L. Bodin, Occupational Exposures and Neurodegenerative Diseases-A Systematic Literature Review and Meta-Analyses. Int J Environ Res Public Health, 2019. 16(3). [2] Huss, A., S. Peters and R. Vermeulen, Occupational exposure to extremely low-frequency magnetic fields and the risk of ALS : A systematic review and meta-analysis. Bioelectromagnetics, 2018. 39(2): p. 156-163. [3] Beaudin, M., F. Salachas, P.F. Pradat and N. Dupre, Environmental risk factors for amyotrophic lateral sclerosis: a case-control study in Canada and France. Amyotroph Lateral Scler Frontotemporal Degener, 2022. 23(7-8): p. 592-600. [4] Chen, G.X., A. Mannetje, J. Douwes, L.H. van den Berg, N. Pearce, H. Kromhout, et al., Associations of Occupational Exposures to Electric Shocks and Extremely Low-Frequency Magnetic Fields With Motor Neurone Disease. Am J Epidemiol, 2021. 190(3): p. 393-402. [5] Peters, S., A.E. Visser, F. D'Ovidio, E. Beghi, A. Chio, G. Logroscino, et al., Associations of Electric Shock and Extremely Low-Frequency Magnetic Field Exposure With the Risk of Amyotrophic Lateral Sclerosis. Am J Epidemiol, 2019. 188(4): p. 796-805. [6] Sorahan, T. and L. Nichols, Motor neuron disease risk and magnetic field exposures. Occup Med (Lond), 2022. 72(3): p. 184-190. [7] Roosli, M. and H. Jalilian, A meta-analysis on residential exposure to magnetic fields and the risk of amyotrophic lateral sclerosis. Rev Environ Health, 2018. 33(3): p. 309-313. [8] Jalilian, H., S.H. Teshnizi, M. Roosli and M. Neghab, Occupational exposure to extremely low frequency magnetic fields and risk of Alzheimer disease: A systematic review and meta-analysis. Neurotoxicology, 2018. 69: p. 242-252. [9] Huang, L.Y., H.Y. Hu, Z.T. Wang, Y.H. Ma, Q. Dong, L. Tan, et al., Association of Occupational Factors and Dementia or Cognitive Impairment: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Alzheimers Dis, 2020. 78(1): p. 217-227. [10] Huss, A., A. Spoerri, M. Egger, M. Roosli and S. Swiss National Cohort, Residence near power lines and mortality from neurodegenerative diseases: longitudinal study of the Swiss population. Am J Epidemiol, 2009. 169(2): p. 167-75. [11] Gervasi, F., R. Murtas, A. Decarli and A.G. Russo, Residential distance from high-voltage overhead power lines and risk of Alzheimer's dementia and Parkinson's disease: a population-based case-control study in a metropolitan area of Northern Italy. Int J Epidemiol, 2019. 48(6): p. 1949-1957. [12] Liebl, M.P., J. Windschmitt, A.S. Besemer, A.K. Schafer, H. Reber, C. Behl, et al., Low-frequency magnetic fields do not aggravate disease in mouse models of Alzheimer's disease and amyotrophic lateral sclerosis. Sci Rep, 2015. 5: p. 8585. [13] Poulletier de Gannes, F., G. Ruffie, M. Taxile, E. Ladeveze, A. Hurtier, E. Haro, et al., Amyotrophic lateral sclerosis ( ALS ) and extremely-low frequency ( ELF ) magnetic fields: a study in the SOD-1 transgenic mouse model. Amyotroph Lateral Scler, 2009. 10(5-6): p. 370-3. [14] Zhang, Y., X. Liu, J. Zhang and N. Li, Short-term effects of extremely low frequency electromagnetic fields exposure on Alzheimer's disease in rats. Int J Radiat Biol, 2015. 91(1): p. 28-34. [15] Stam, R. (2025). Low frequency magnetic field exposure and neurodegenerative disease: systematic review of animal studies. Electromagn Biol Med, 1-15. [16] Mattsson, M.O. and M. Simko, Is there a relation between extremely low frequency magnetic field exposure, inflammation and neurodegenerative diseases? A review of in vivo and in vitro experimental evidence. Toxicology, 2012. 301(1-3): p. 1-12. Stand: 10.02.2026

Atombomben auf Hiroshima und Nagasaki: Bedeutung für den Strahlenschutz

Atombomben auf Hiroshima und Nagasaki: Bedeutung für den Strahlenschutz Im August 1945 wurden in der Endphase des Zweiten Weltkrieges zum ersten und einzigen Mal Atomwaffen in einem militärischen Konflikt eingesetzt . Die erste von zwei amerikanischen Atombomben wurde am 6. August über der japanischen Stadt Hiroshima abgeworfen. Der zweite Bombenangriff auf die Stadt Nagasaki erfolgte drei Tage später. Das heutige Wissen über die gesundheitlichen Risiken ionisierender Strahlung basiert zu einem wichtigen Teil auf den Beobachtungen an den Überlebenden der Atombombenabwürfe. Insbesondere auf den Ergebnissen der sogenannten Life Span Study, einer epidemiologischen Kohortenstudie an den Atombombenüberlebenden. Die Studienergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für den Strahlenschutz, insbesondere für die Festlegung von Grenzwerten. Auch in Zukunft sind wichtige Erkenntnisse aus dieser Studie zu erwarten. Historie Atombombenabwürfe: Auswirkungen Historie Friedensdenkmal in Hiroshima: Gedenkstätte für den ersten kriegerischen Einsatz einer Atombombe Während des Pazifikkriegs zwischen Japan und China beschloss die amerikanische Regierung, den Export von Erdöl und Stahl nach Japan einzuschränken, um die Kriegsausweitung nach Südostasien zu verhindern. Dieses wirtschaftliche Embargo führte am 7. Dezember 1941 zum japanischen Angriff auf Pearl Harbor und zur Ausweitung des Pazifikkrieges auf Amerika. Die USA begannen daraufhin im Jahr 1942 mit der Entwicklung und dem Bau der Atombombe ("Manhattan Project"), die im Juli 1945 in Los Alamos erfolgreich getestet wurde ("Trinity Test"). Nach fast vier Jahren andauernder Kriegsführung und der Ablehnung eines Kapitulationsultimatums seitens Japans bat die US-Militärführung um die Erlaubnis für den Einsatz der Atombombe. Obwohl viele an der Entwicklung beteiligte Wissenschaftler davon abrieten, wurde 1945 beschlossen, die Atombombe einzusetzen. Als Ziel für den Abwurf am 6. August wurde Hiroshima gewählt. Es war Sitz des Hauptquartiers der 2. Hauptarmee Japans und diente gleichzeitig zur Lagerung kriegswichtiger Güter. Zudem befand sich dort kein Kriegsgefangenenlager (mit US-Insassen). Als Ziel für den Abwurf der zweiten Atombombe am 9. August war ursprünglich die für die Rüstungsindustrie wichtige Stadt Kokura vorgesehen. Wegen schlechter Sicht wurde jedoch Nagasaki angeflogen, das Sitz des Rüstungskonzerns Mitsubishi war. Atombombenabwürfe: Auswirkungen Durch die Druck- und Hitzewellen (von mindestens 6.000 °C ) waren Sekunden nach den Abwürfen 80% der Innenstädte völlig zerstört. Die daraufhin aufsteigenden Atompilze bestanden aus aufgewirbeltem Staub und Asche, an die sich radioaktive Teilchen anhefteten. Diese Staubwolke ging ca. 20 Minuten später als radioaktiver Niederschlag (sogenannter Fall-out ) auf die Umgebung nieder. Die Opfer der Atombombenabwürfe kamen zum einen unmittelbar durch die Explosion ums Leben, zum anderen verstarben sie an den Akut- und Spätschäden der ionisierenden Strahlung. Eine eindeutige Unterscheidung der Todesursachen nach Verbrennungen, Verletzungen oder Strahlung war unmöglich, da auch die Druck- und Hitzewellen eine Rolle spielten. Da alle wichtigen Aufzeichnungen und Register in den Städten zerstört wurden, ist die genaue Anzahl der durch die Explosion Getöteten bis heute unklar. Nach Schätzungen starben in Hiroshima bis zu 80.000 und in Nagasaki bis zu 40.000 Menschen direkt, ebenso viele wurden verletzt. Abschätzung der Einwohnerzahl sowie der akuten Todesfälle in beiden Städten zum Zeitpunkt des Abwurfes bis 4 Monate danach Stadt Geschätzte Einwohnerzahl zum Zeitpunkt der Abwürfe Geschätzte Anzahl akuter Todesfälle Hiroshima 340.000 bis 350.000 90.000 bis 166.000 Nagasaki 250.000 bis 270.000 60.000 bis 80.000 Quelle: www.rerf.jp Die Anzahl der Überlebenden, die ionisierender Strahlung ausgesetzt waren, wurde in einem Zensus der japanischen Regierung auf etwa 280.000 Personen geschätzt. Als Maß für die Strahlenbelastung der Überlebenden verwendet die Radiation Effects Research Foundation (RERF) die mittlere, gewichtete Strahlendosis des Darms (Gewichtung: Gamma- Dosis des Darms + 10*Neutronen- Dosis des Darms). Diese hängt vom Aufenthaltsort zum Zeitpunkt der Explosion ab und steigt mit der Nähe zum Zentrum der Explosion (dem sogenannten Hypozentrum) stark an. Schätzung der mittleren gewichteten Strahlendosis der Überlebenden in Abhängigkeit von der Distanz zum Hypozentrum in beiden Städten Gewichtete Strahlendosis des Darms in Gray ( Gy ) Distanz Hypozentrum Hiroshima Distanz Hypozentrum Nagasaki 0,005 Gy 2.500 m 2.700 m 0,05 Gy 1.900 m 2.050 m 0,1 Gy 1.700 m 1.850 m 0,5 Gy 1.250 m 1.450 m 1 Gy 1.100 m 1.250 m Quelle: www.rerf.jp Epidemiologische Studien Um die Effekte von ionisierender Strahlung auf den Menschen zu erforschen, wurde 1950 eine Kohortenstudie ( Life Span Study ) begonnen, in die ca. 120.000 Überlebende einbezogen wurden. Zudem wurden mit Teilen dieser Kohorte folgende kleinere Kohortenstudien durchgeführt: eine Studie mit 20.000 Teilnehmenden, die regelmäßig körperlichen Untersuchungen unterzogen werden ( The Adult Health Survey ) eine Studie mit 77.000 Nachkommen von Überlebenden (F1-Studie) eine Studie mit 3.600 Teilnehmenden, die der ionisierenden Strahlung vor ihrer Geburt (in utero) ausgesetzt waren (In-utero study ) sowie eine Studie, in der anhand von 1.703 vorhandenen Blutproben von Überlebenden genetische Veränderungen erforscht werden. Die Life Span Study hat wegen ihrer großen Studienpopulation, einer relativ präzisen individuellen Dosisabschätzung, einem langen Beobachtungszeitraum und der Beobachtung zahlreicher Krankheiten eine große Bedeutung für die Erforschung der gesundheitlichen Auswirkungen ionisierender Strahlung . Im Jahr 2009 waren insgesamt ca. 38 % der Studienpopulation noch am Leben (Altersdurchschnitt 78 Jahre). Von denen, die zum Zeitpunkt der Abwürfe unter 10 Jahre alt waren, lebten im Jahr 2009 noch ca. 83 % . 2 Akute Strahlenschäden ( deterministische Strahlenwirkungen) Unmittelbar nach den Atombombenabwürfen erlitten die Betroffenen akute Strahlenschäden, sogenannte deterministische Strahlenwirkungen . Dabei handelt es sich um Gewebereaktionen, die durch das massive Absterben von Zellen verursacht werden und erst oberhalb einer Schwellendosis auftreten. Zu den deterministischen Strahlenwirkungen gehören beispielsweise die akute Strahlenkrankheit und Fehlbildungen nach Bestrahlung in-utero. Spätschäden (stochastische Strahlenwirkungen) Jahre bis Jahrzehnte nach den Atombombenabwürfen traten bei den Überlebenden Spätschäden, sogenannte stochastische Strahlenwirkungen (wie z.B. Krebs, Leukämien und genetische Wirkungen ), auf. Diese können auch von Strahlendosen verursacht werden, die unterhalb der Schwelle für deterministische Strahlenwirkungen liegen. Stochastisch bedeutet, dass diese Wirkungen nur mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit auftreten. Sie resultieren aus DNA -Mutationen (Schädigungen der Erbsubstanz der Zellen), die Krebs oder Leukämien auslösen können und die erst nach Jahren als klinisches Krankheitsbild in Erscheinung treten. Mutationen in den Ei- und Samenzellen (Keimzellen) können in den nachfolgenden Generationen Fehlbildungen oder Erbkrankheiten zur Folge haben. In den epidemiologischen Studien werden diese stochastischen Strahlenwirkungen untersucht. Bedeutung für den Strahlenschutz Die Daten aus verschiedenen epidemiologischen Studien werden von nationalen und internationalen wissenschaftlichen Gremien, wie der japanisch-amerikanischen Radiation Effects Research Foundation (RERF), ausgewertet und spielen eine wichtige Rolle für die Bewertung des Strahlenrisikos, z. B. durch das wissenschaftliche Komitee über die Effekte der atomaren Strahlung der Vereinten Nationen ( UNSCEAR ) und auch durch die deutsche Strahlenschutzkommission ( SSK ). Die Ergebnisse der Life Span Study , der größten Studie an Atombombenüberlebenden, bilden eine wichtige Grundlage für die Abschätzung strahlenbedingter Risiken und die Ableitung von Grenzwerten für Strahlenbelastungen und Strahlenschutzregelungen. Da die Atombombenüberlebenden jedoch einer hohen akuten Strahlenexposition ausgesetzt waren, ist die Abschätzung der Risiken durch niedrige oder chronische Strahlenexpositionen (wie sie heute eher relevant sind) aufgrund dieser Daten schwierig und wird bis heute kontrovers diskutiert. Die Aussagekraft der Life Span Study steigt mit zunehmender Beobachtungsdauer und es ist mit einer noch genaueren Beschreibung der Dosis-Wirkungs-Beziehung zu rechnen ( z. B. hinsichtlich Alters- und Geschlechtsunterschieden bei der Wirkung ionisierender Strahlung ). Literatur 1 Hsu, W. L., D. L. Preston, M. Soda, H. Sugiyama, S. Funamoto, K. Kodama, A. Kimura, N. Kamada, H. Dohy, M. Tomonaga, M. Iwanaga, Y. Miyazaki, H. M. Cullings, A. Suyama, K. Ozasa, R. E. Shore and K. Mabuchi (2013). The incidence of leukemia, lymphoma and multiple myeloma among atomic bomb survivors : 1950-2001 . Radiat Res 179(3): 361-382. 2 Grant, E. J., A. Brenner, H. Sugiyama, R. Sakata, A. Sadakane, M. Utada, E. K. Cahoon, C. M. Milder, M. Soda, H. M. Cullings, D. L. Preston, K. Mabuchid and K. Ozasa (2017). Solid Cancer Incidence among the Life Span Study of Atomic Bomb Survivors: 1958–2009. Radiat Res 187(5): 513-537. 3 Preston, D. L., E. Ron, S. Tokuoka, S. Funamoto, N. Nishi, M. Soda, K. Mabuchi and K. Kodama (2007). Solid cancer incidence in atomic bomb survivors: 1958-1998 . Radiat Res 168(1): 1-64. 4 Ozasa, K., Y. Shimizu, A. Suyama, F. Kasagi, M. Soda, E. J. Grant, R. Sakata, H. Sugiyama and K. Kodama (2012). Studies of the mortality of atomic bomb survivors, Report 14, 1950-2003: an overview of cancer and noncancer diseases . Radiat Res 177(3): 229-243. Stand: 04.08.2025

Stickstoffdioxid-Belastung

<p> <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><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>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/verarbeitenden-gewerbe">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> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_trend-no2-jmw_2025-09-22.png"> </a> <strong> Trend der Stickstoffdioxid-Jahresmittelwerte </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_trend-no2-jmw_2025-09-22.png">Bild herunterladen</a> (442,26 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_trend-no2-jmw_2025-09-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (134,58 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_trend-no2-jmw_2025-09-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (30,22 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_karte_no2_jmw_2000-2008.png"> </a> <strong> Karte: Stickstoffdioxid (NO2) - Jahresmittelwerte 2000-2008 </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_karte_no2_jmw_2000-2008.png">Bild herunterladen</a> (4,25 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_karte_no2_jmw_2009-2017.png"> </a> <strong> Karte: Stickstoffdioxid (NO2) - Jahresmittelwerte 2009-2017 </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_karte_no2_jmw_2009-2017.png">Bild herunterladen</a> (4,67 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_karte_no2_jmw_2018-2024.png"> </a> <strong> Karte: Stickstoffdioxid (NO2) - Jahresmittelwerte 2018-2024 </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_karte_no2_jmw_2018-2024.png">Bild herunterladen</a> (2,66 MB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Überschreitung von Grenzwerten <p>In der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1536738979424&amp;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 –&nbsp;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> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_tab_grenzwerte-nox.png"> </a> <strong> Grenzwerte für die Schadstoffe Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_tab_grenzwerte-nox.png">Bild herunterladen</a> (63,09 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_tab_grenzwerte-nox.pdf">Tabelle als PDF</a> (43,82 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_tab_grenzwerte-nox.xlsx">Tabelle als Excel</a> (12,68 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_no2-ueberschreitung_2025-09-22_0.png"> </a> <strong> Prozentualer Anteil der Messstationen mit Überschreitung des Stickstoffdioxid-Jahresgrenzwertes ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_no2-ueberschreitung_2025-09-22_0.png">Bild herunterladen</a> (433,16 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_no2-ueberschreitung_2025-09-22_0.pdf">Diagramm als PDF</a> (133 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_no2-ueberschreitung_2025-09-22_0.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (30,82 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide <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><p> Herkunft <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/node/15675">NOx-Quelle</a>.</p> </p><p> Gesundheitliche Wirkungen <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> 08.03.2018 Nachgefragt: Welche Gesundheitsgefahren bestehen durch langfristige Stickstoffdioxid-Belastung? </p><p> Messdaten <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> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Konzeption und Pilotierung einer Gesundheitsstudie zu ultrafeinen Partikeln

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.

Effekte magnetischer Felder auf Bildung und Wachstum von Brustkrebs

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.

Epidemiologische Untersuchungen der Auswirkung von Luftschadstoffen auf die menschliche Gesundheit mit Schwerpunkt im suedlichen Teil von Thueringen und Sachsen

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.

Vorhersage urbaner atmosphärischer Anzahlkonzentrationen ultrafeiner Partikel mit Hilfe von Machine Learning- und Deep Learning-Algorithmen (ULTRAMADE)

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.

Deutsches Kinderkrebsregister

Das Deutsche Kinderkrebsregister wird seit 1980 am Institut fuer Medizinische Statistik und Dokumentation gefuehrt. Jaehrlich werden die Daten von etwa 1700 neuerkrankten Kindern, mittlerweile aus den alten und den neuen Bundeslaendern, in das Register aufgenommen. Der Vollstaendigkeitsgrad der Erfassung betraegt fuer die alten Laender etwa 95 Prozent, fuer die neuen Laender ist er etwas niedriger. Mittlerweile stellt das Register weltweit das groesste seiner Art dar. Am Kinderkrebsregister erfolgen regelmaessig Analysen zur Frage moeglicher zeitlicher Trends sowie regionalbezogener Unterschiede in den Erkrankungsraten. Letztere lassen sich bis hinunter auf Gemeindeebene durchfuehren und helfen, moegliche Erkrankungs-Cluster zu entdecken. Das Register bietet auch eine geeignete Grundlage zur Durchfuehrung epidemiologischer Studien zur Ursachenforschung.

Aufbau einer Bioprobenbank Radonexponierter Personen zur umfassenden Untersuchung biologischer Strahlenwirkungen

Nachwuchsgruppen Klima, Umwelt und Gesundheit: Einfluss von Verkehrsemissionen auf Luftverschmutzung, Gesundheit und Vegetation in einem sich ändernden Klima unter Berücksichtigung möglicher Mitigationsoptionen

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