Feinstaub ist ein globales Problem. Die winzigen Partikel mit Durchmessern von weniger als 100 Nanometer bis hin zu einigen Mikrometer Größe können durch natürliche Prozesse entstehen, aber ein Großteil stammt heute aus anthropogenen Quellen wie der Landwirtschaft, der Industrie, der Verbrennung fossiler Brennstoffe in Kraftwerken oder Heizungsanlagen oder dem Verkehr. Je nach Quelle variieren dabei Zusammensetzung und Größe des Feinstaubs.
Folgen des Ultrafeinstaubs im Blick
Studien zeigen, dass gerade moderne Kohlekraftwerke und andere Anlagen mit neuer Abgasreinigungs-Technologie zwar gröberen Feinstaub gut wegfiltern, dafür erzeugen sie besonders viel Ultrafeinstaub mit Größen von weniger als 0,1 Mikrometer. Diese ultrafeinen Partikel (UFP) tragen wegen ihrer geringen Größe und Masse zwar nur unwesentlich zur gesamten Feinstaubmasse bei. In Bezug auf die Partikelanzahl stellen sie jedoch den größten Anteil des Feinstaubs dar. Werden diese Partikel eingeatmet, können sie besonders weit in die Lungen und das Gewebe vordringen. Hinzu kommt: Diese kleinsten Partikel verfügen über eine große Oberfläche und hohe Reaktivität, wodurch sie auch biochemisch größeren Effekt haben könnten.
Welche Folgen dies für die menschliche Gesundheit hat, haben nun Maximilian Schwarz vom Helmholtz Zentrum München und seine Kollegen näher untersucht. Dafür führten sie von 2010 bis 2017 eine multizentrische epidemiologische Studie in den drei deutschen Städten Dresden, Leipzig und Augsburg durch. Um unterschiedliche Expositionssituationen abzubilden, verwendeten die Forschenden Messdaten von mehreren Messstationen pro Stadt und nutzten einen neuartigen statistischen Ansatz zur Analyse der Daten. Dies ermöglichte es ihnen, eine hohe Standardisierung und Vergleichbarkeit zwischen den Messstationen zu erreichen – normalerweise ist dies ein großes Problem bei der Messung und Analyse von Ultrafeinstaub.
Gesundheitsschädlicher, aber bisher unzureichend erfasst
Die Auswertung der Daten ergab: In den Stadtgebieten, in denen besonders viel Ultrafeinstaub in der Luft lag, war auch die Sterblichkeit aufgrund von Atemwegserkrankungen höher. Konkret stellte das Forschungsteam fest, dass sich die respiratorische Mortalität bei einem Konzentrationsanstieg von 3223 Partikeln pro Kubikzentimeter in der Folge um 4,46 Prozent erhöhte. Diese Ergebnisse waren unabhängig der Belastung durch andere partikulären Luftschadstoffe wie dem gröberen Feinstaub von 2,5 Mikrometer Durchmesser und mehr. Gleichzeitig lag die Wirkung des Ultrafeinstaubs auf das respiratorische Sterberisiko deutlich höher als die der gröberen Partikel.
“Diese Ergebnisse sind ein weiterer Schritt zu einem besseren Verständnis der gesundheitlichen Auswirkungen von ultrafeinen Partikeln und deren möglicher Einbindung in die künftige Routineüberwachung”, sagt Schwarz. So hat die Weltgesundheitsorganisation bereits im Jahr 2021 mehr Daten zu Ultrafeinstaub und die Notwendigkeit epidemiologischer Studien empfohlen. Denn bisher erfasst die normale Überwachung der Luftqualität nur pauschal die Werte für Feinstaub insgesamt und für gasförmige Schadstoffe wie Stickoxide. Doch die aktuelle Studie hat ergeben, dass sich die Konzentrationen von Ultrafeinstaub nicht proportional zu den Feinstaub-Messwerten der größeren Partikelklassen Klassen PM2.5 und PM10 entwickeln. “Verschiedene Quellen, zeitlich-räumliche Muster und die urbane Atmosphäre resultieren in fast keinem Zusammenhang zwischen diesen Größenklassen des Feinstaubs”, erklärt das Team. Entsprechend wichtig sei eine gesonderte Überwachung des Ultrafeinstaubs.
