Ruß besteht aus winzigen, kohlenstoffhaltigen Partikeln, die etwa beim Verkehr, in der Industrie oder beim Verbrennen von Holz und fossilen Brennstoffen für die Heizung entstehen. Als Bestandteil von Feinstaub hat der Ruß in der Luft erhebliche Folgen: Vom Menschen eingeatmet, können die ultrafeinen Partikel in Lunge und Blutbahn gelangen und das Risiko für Lungen- und Herz-Kreislauferkrankungen erhöhen. Zudem beschleunigt sich die Klimaerwärmung, weil die dunklen Teilchen Licht absorbieren und zur Wolkenbildung beisteuern.
Woher kommen die Rußpartikel?
Doch woher genau kommt der Ruß in der Luft über Deutschland? Dieser Frage ist ein internationales Forscherteam um Laurent Poulain vom Leibniz Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig nachgegangen. Bereits bekannt war, dass Rußpartikel nicht nur aus lokalen Quellen stammen, sondern mit dem Wind weggetragen werden können. Während des Transports verändern sogenannte Alterungsprozesse die chemische Zusammensetzung der Partikel und beeinflussen auch ihre physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel die Optik, die Flüchtigkeit oder die Größe. „Im Laufe ihres kurzen Lebens wachsen die rußhaltigen Partikel“, erklärt Poulain. „Je größer diese Partikel sind, desto älter sind sie und umso länger müssen sie in der Atmosphäre bereits unterwegs gewesen sein.“
Kohlenstoffpartikel, die kleiner als 400 Nanometer groß sind, gelten daher als relativ jung und stammen meist aus lokalen Quellen. Rußpartikel mit einer Größe von mehr als 400 Nanometern sind hingegen meist älter und kommen aus weiter entfernten Quellen, wie die Forscher erklären. Auf Basis dieser Annahmen haben sie nun Ruß analysiert, der bei einer größeren Messkampagne im Thüringer Wald eingefangen wurde. „Durch die Datenanalyse wurde es möglich, lokale Ruß-Emissionen, die von der Verbrennung fossiler Brennstoffe dominiert werden, von Ruß zu unterscheiden, der aus großen Entfernungen herantransportiert wurde“, so Poulain.
52 Prozent stammen nicht aus lokalen Quellen
Das Ergebnis bestätigt: Rußpartikel können über große Entfernungen hinweg transportiert und verteilt werden. So stellten die Wissenschaftler fest, dass lokale Ruß-Emissionen an der Messstation zwar etwa 48 Prozent ausmachten. Davon stammten ungefähr 35 Prozent aus flüssigen Brennstoffen und rund 15 Prozent aus der Verbrennung von Biomasse. Der größere Teil der eingefangen Rußpartikel war jedoch über atmosphärischen Ferntransport zur Station gelangt – 52 Prozent der Partikel kamen aus hunderten Kilometer Entfernung. Diese Ergebnisse bestätigen frühere Untersuchungen des Forscherteams, nach denen der an ländlichen Standorten in Ostdeutschland gemessene Feinstaub bis zehn Mikrometer Durchmesser zu 44 bis 62 Prozent aus weiter entfernt liegenden Regionen Osteuropas stammt. Hauptquellen waren dabei Verbrennungsemissionen, wahrscheinlich von Holz- und Kohle-Heizungen.
