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Feinstaub

Die Belastung durch Feinstaub (PM10 und PM2,5) ist der Umweltfaktor mit dem größten negativen Einfluss auf die menschliche Gesundheit. Die Auswirkungen reichen von Atemwegsbeschwerden bis hin zu Lungenkrebs. Hauptverursacher sind die Industrie, Kleinfeuerungsanlagen, der Verkehr und die Landwirtschaft.

Mähdrescher auf dem Feld
Erntezeit, Foto: BMLRT / Alexander Haiden

Was ist Staub?

Staub ist ein natürlicher Bestandteil der Luft und damit so gut wie überall vorhanden.

Als Grobstaub wird allgemein Staub bezeichnet, der für das menschliche Auge sichtbar ist und sich im direkten Umfeld des Entstehungsortes absetzt. Grobstaub in größerer Menge entsteht z.B. bei Abbrucharbeiten von oder in Bauwerken. In der Umwelt ist der Grobstaub oft als feiner Niederschlag auf Terrassen und Autos leicht zu erkennen. Die Schleimhäute der Nase bei Mensch und Tier halten die meisten größeren Partikel wirksam zurück.

(Fein-)Staub entsteht in der Hauptsache bei allen ungefilterten Industrie- und Verbrennungsprozessen (Industrie, Gewerbe, Kraftwerke, Haushalte und im Straßenverkehr). Insbesondere die Abriebe von Reifen oder Bremsscheiben und die mit zunehmender Verkehrsdichte steigenden Russfreisetzungen der Kraftfahrzeuge tragen im innerstädtischen Bereich in einem erheblichen Maße zur Staubbelastung bei. Als weitere potentielle Quellen für Staubeinträge gelten Aufwirbelungen von Böden und landwirtschaftlichen Nutzflächen (bei längerer Trockenheit); sowie Blütenpollen und Sporen.

Neben der größenbezogenen Definition von Staub werden manchmal auch Begriffe wie "Staubniederschlag" oder "Schwebstaub" im Sprachgebrauch verwendet. Staubniederschlag besteht in der Hauptsache aus Grobstaub, der durch den Wind meist nur wenige hundert Meter von der Ursprungsquelle weg transportiert wird und dann zu Boden sinkt.

Als Schwebstaub bezeichnet man Staubfraktionen kleinerer Teilchen, welche durch die geringe Größe immer wieder aufgewirbelt werden, Tage und Wochen in der Atmosphäre verweilen und oft bis zu 1000 km transportiert werden, ehe sie beispielsweise durch Niederschläge endgültig "ausgewaschen" werden.

Feinstaub

Definition

Die Definition des Feinstaubs geht ursprünglich auf den im Jahre 1987 eingeführten National Air Quality Standard for Particulate Matter (kurz als PM-Standard bezeichnet) der US-Umweltbehörde Environmental Protection Agency (EPA) zurück. Dieser stellt eine Neubewertung von Immissionen unterschiedlicher Art dar: Während zuvor nur die Gesamtimmission betrachtet wurde, liegt der Fokus nun auf dem direkt atembaren Anteil der Immissionen. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass feine Partikel von den Schleimhäuten im Nasen-Rachen-Raum beziehungsweise den Härchen im Nasenbereich nur bedingt zurückgehalten werden, während gröbere Partikel keine Belastung der Atemwege darstellen.

Standards

In der ersten Fassung der amerikanischen Richtlinie wurde der Standard PM10 definiert, für den seit Anfang 2005 auch in der EU ein fester Grenzwert einzuhalten ist. Im Gegensatz zu der üblicherweise genannten Definition stellt PM10 keine scharfe Aufteilung der Immissionen bei einem aerodynamischen Durchmesser von 10 Mikrometern (10 µm) dar ; vielmehr wurde versucht, das Abscheideverhalten der oberen Atemwege nachzubilden, das heißt Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 1 µm werden vollständig einbezogen, bei größeren Partikeln wird ein gewisser Prozentsatz gewertet, der mit zunehmender Partikelgröße abnimmt und bei circa 15 µm schließlich 0 Prozent erreicht.

Technisch gesehen entspricht dies der Anwendung einer Gewichtungsfunktion (in der Fachsprache Trennkurve beziehungsweise Trennfunktion genannt) auf die Immissionen (in der Praxis wird dies durch einen größenselektiven Einlass an den Messgeräten erreicht). Aus dem Verlauf dieser angesprochenen Gewichtungsfunktion leitet sich letztendlich auch die Bezeichnung PM10 ab, da bei ca. 10 µm genau die Hälfte der Partikeln in die Gewichtung eingehen.

Im Jahre 1997 wurde die amerikanische Richtlinie um PM2,5 ergänzt, die den lungengängigen Feinstaub beschreibt. Die Definition ist analog zu PM10, allerdings ist die Gewichtungsfunktion wesentlich steiler (100 Prozent Gewichtung weniger als 0,5 µm;  0 Prozent Gewichtung mehr als 3,5 µm; 50 Prozent Gewichtung bei circa 2,5 µm).

Gesundheitliche Auswirkungen

Eine aktuelle Bewertung der Gesundheitsauswirkungen von Feinstaub durch die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat klar gezeigt, dass eine erhöhte PM2,5-Belastung in Zusammenhang mit schweren Gesundheitsauswirkungen steht. Diese Auswirkungen reichen von Atemwegsbeschwerden wie z.B. Husten über die stetige Zunahme von asthmatischen Anfällen bis hin zu Lungenkrebs. Daneben werden auch Auswirkungen auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zum Beispiel Herzinfarkt) angenommen, wodurch es zu einer signifikanten Verminderung der Lebenserwartung kommen kann.

Wirkungsvolle Maßnahmen gegen das Feinstaubproblem

Im Verkehrsbereich wären dies unter anderem Tempolimits in belasteten Gebieten, temporäre Fahrverbote für Diesel-Fahrzeuge ohne Partikelfilter bei anhaltend hoher Belastung sowie der Ausbau des öffentlichen Nahverkehrs in Ballungsräumen.

Im Bereich Industrie und Gewerbe sind dies emissionsmindernde Maßnahmen bei großen Industrieanlagen (Sanierungen, Filter etc.), eine Reduktion des Baustellen-LKW-Verkehrs (z.B. Transport per Bahn) sowie feinstaubreduzierende Ausschreibungs-Kriterien bei großen Bauvorhaben (zum Beispiel Anfeuchten von Zubringerstraßen).

Für Haushalte käme unter anderem ein Tausch veralteter Heizkessel durch moderne, emissionsarme Biomasseheizungen, der Ausbau der Fernwärme sowie verstärkte Wärmedämmmaßnahmen bei Althaussanierungen in Frage.

Der persönliche Beitrag jeder und jedes einzelnen ist natürlich ebenso zu betonen, dazu gehört es selbstverständlich besonders an Tagen mit hoher Feinstaubbelastung unnötige Autofahrten zu vermeiden und öffentliche Verkehrsmittel zu benutzen beziehungsweise kurze Wegstrecken zu Fuß oder mit dem Fahrrad zurückzulegen.

Ebenso sollten Heizungssysteme mit Festbrennstoffen möglichst sparsam verwendet beziehungsweise auf Zweitheizungen mit Festbrennstoffen gänzlich verzichtet werden. In diesem Zusammenhang wird auf die Initiative "Richtig heizen mit Holz" über die richtige Anwendung von Holzheizungen zur Reduzierung von Luftschadstoffemissionen verwiesen.

Dass Zigarettenrauchen mindestens eine ebenso gesundheitsschädliche Feinstaubquelle darstellt, sei nur nebenbei angemerkt. So werden in Raucherhaushalten Werte von 200 bis 600 Mikrogramm Feinstaub pro Kubikmeter Luft gemessen, das ist das vier- bis zwölffache des  EU-Grenzwertes.