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Was ist Feinstaub?

Vitalhelden Redaktion
Aktualisiert: 2. Juli 2021
Lesedauer: 5 Minuten

Feinstaub ist Staub, den wir nicht sehen. Er ist ein Gemisch aus festen sowie flüssigen Teilchen; die wechselseitige Verbindung gasförmiger Moleküle ist ein ständiger Prozess. Aufgrund seiner Eigenschaft, nur langsam zu Boden zu sinken, wird er alternativ auch als Schwebstoff bezeichnet. Je nach Größe der einzelnen Partikel kann Feinstaub in die Atemwege, Lunge und sogar in den Blutkreislauf eindringen.

Die gesundheitlichen Schäden durch Feinstaub können massiv sein. Feinstaub wird nach Entstehung und Größe unterschieden. Bei der Entstehung von Feinstaub differenziert man zwischen primärem Feinstaub und sekundärem Feinstaub. Primärer Feinstaub ist der Staub, der direkt aus einer Quelle ausgestoßen wird wie dies zum Beispiel bei Verbrennungsprozessen (Abgasen) geschieht.

Sekundärer Feinstaub bildet sich wiederum aus Kleinstteilchen. Beispielsweise bindet sich Ammoniak leicht an Stickstoff und Schwefeloxiden und wird auf diese Weise zu sekundärem Feinstaub. Hinsichtlich der Größe gibt es folgende Unterteilungen. Zur Veranschaulichung: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von ca. 70 Mikrometer (µm). Beim Feinstaub ist der aerodynamische Durchmesser der Referenzwert:

Illustration Staubpartikel im Vergleich
Fein- und Staubpartikel im Vergleich

Das sind die drei offiziellen Feinstaubklassen:

  • PM10: bis 10 µm (Grobfraktion)
  • PM2,5: bis 2,5 µm (Feinfraktion)
  • PM0,1: bis 0,1 µm (Ultrafeinstaub)

Entstehung von Feinstaub

In den Städten kommen wir viel mit anthropogenem Feinstaub in Berührung. Dieser konfrontiert uns als Ruß, Abriebmaterial, Dioxine, Mineralstaub, Aluminium, Quecksilber, Blei und Faserstaub. Verursacher sind der Straßenverkehr (Abgase und Abrieb), Fabriken, Kraftwerke, andere Industrieprozesse wie die Stahl-, Plastik- und Pharmaproduktion, Viehwirtschaft, Bodendüngung, Schüttgut sowie den Heizsystemen in Privathaushalten.

Feinstaub wird von Winden bis zu mehrere Tausend Kilometer weit transportiert. Während Regen den Feinstaub am Boden hält, trägt Hitze mit seiner thermischen Konvektion dazu bei, dass sich der Feinstaub in der Umgebungsluft sammelt. Dies ist der Hintergrund dafür, warum an heißen Sommertagen die Smoggefahr am größten ist. Besonders belastet ist die Luft in asiatischen Megacitys wie Peking, Shanghai und Delhi.

Bereits vor der Covid-19-Pandemie trugen dort viele Stadtbewohner Atemschutzmasken, um sich vor dem Feinstaub zu schützen. Generell führen Wetterextreme zu einer erhöhten Feinstaubbelastung, denn bei grimmiger Kälte wird mehr geheizt. Aber auch in der Natur wird Feinstaub gebildet. Natürlicher Feinstaub entsteht infolge von Vulkanausbrüchen, Pollenflug, Waldbränden, Buschfeuer, Bodenerosion, Meeresgischt und biogene Aerosole (1). Mehr hierzu...

Industrieller Feinstaub (Quelle: veeterzy-UwBrS-qRMHo / unsplash.de)

Die Grenzwerte für Feinstaub

Spätes Problembewusstsein

Feinstaub wurde als nicht sichtbarer Stoff lange Zeit unterschätzt. Erst in den 1980er Jahren entwickelte sich ein Problembewusstsein für Feinstaub. Globaler Vorreiter war die US-Umweltbehörde EPA, die 1987 eine Definition für Feinstaub vorlegte, die sich auf den „inhalierbaren Anteil der Immissionen“ (2) konzentrierte.

WissenschaftlerInnen war vor dem Entschluss der Durchbruch gelungen, indem sie entdeckten, dass der Mensch den Feinstaub im Gegensatz zu größeren Staubpartikeln durch sein natürliches Schutzsystem (Schleimhäute, Nasenhärchen) nur unzureichend von sich fernhalten könne. Andere Länder zogen in der Folge nach und entwickelten Konzepte, um den Menschen besser vor Feinstaub zu schützen.

Feinstaubgeräte ermitteln die Feinstaubbelastung

In der EU gilt als Grenzwert für PM10 50 µm/m³, der höchstens an 35 Tagen im Jahr überschritten werden darf. Für PM2,5 gilt als Grenzwert 25 µm/m³ (3). Für PM0,1 hingegen liegt noch kein Limit vor. Der Feinstaub lässt sich mit speziellen Feinstaubmessgeräten ermitteln. In Deutschland sind derzeit 650 (4) jener Detektoren im Einsatz. Sie sind mit einem Laser und Sensor ausgestattet.

Die Funktionsweise von Feinstaubgeräten

Während ein Lüfter das Gerät mit der Umgebungsluft füllt, wird mithilfe des Sensors gezählt, wie oft der Lichtstrahl durch den Feinstaub unterbrochen wird. Dies ist die Basis für die ermittelte Feinstaubbelastung in der Umgebungsluft. Für Deutschland stellte anhand der vorliegenden Daten das Umweltbundesamt fest, dass die Luft in den Städten immer besser werde.

Die Stickstoffbelastung in deutschen Städten

2019 wurden die bis dato günstigsten Daten mit Blick auf die Feinstaubbelastung festgestellt und keine deutsche Stadt überschritt mehr die EU-Empfehlungen für die Feinstaubbelastung. Bei der Stickstoffbelastung hingegen sah die Sachlage weniger günstig aus, denn 57 (5) deutsche Städte emittierten mehr Stickoxide als nach dem EU-Grenzwert zulässig ist (Stand 2018).

Weniger rosig sieht die Sachlage die Wissenschaftlerin Barbara Hoffmann von der Universität Düsseldorf. Ihr nach liege das positive Ergebnis eher an falschen Grenzwerten, denn der EU-Grenzwert sei „sehr, sehr lax“(6). Tatsächlich empfiehlt die WHO ein verbindliches Feinstaublimit von 10 µm/m³, also der Hälfte des aktuell festgelegten Grenzwertes.

Den unrühmlichen Höchstwert des Jahres erzielte die pakistanische Millionenstadt Peshawar mit einer ermittelten Feinstaubbelastung von 540 µm/m³ im Jahresdurchschnitt (7). Hier sorgen Gluthitze, eine hohe Bevölkerungsdichte und unzureichende Filteranlagen bei einem großen Industrieanteil für ein explosives Gemisch.

Verkehr verursacht besonders viel Feinstaub (Quelle: chuttersnap-CATZGyxjzHk / unsplash.de)

Die Auswirkungen von Feinstaub auf die Gesundheit

Feinstaub dringt über die Nasenhöhlen in die Atemwege ein und setzt sich allmählich in den Bronchien und in der Lunge fest. In der Folge wird das Atemsystem des Menschen beeinträchtigt, der Prozess findet schleichend statt. Mögliche Folgen sind Entzündungen in der Luftröhre, den Bronchien und Lungenalveolen (8). Dringen Ultrapartikel bis in die Blutgefäße vor, dann kann sich das Blut allmählich verdicken, was zur Plaquebildung und Thrombosen führen kann.

Auch in den Lungenbläschen und Bronchiolen richtet PM0,1-Feinstaub Schaden an. Angegriffen werden durch Feinstaub ferner das Herzkreislaufsystem, Nervensystem und die Gefäße. Als sicher gilt ein erhöhtes Risiko für Diabetes mellitus. Vermutet wird eine steigende Gefahr, im Alter eine Demenz zu entwickeln (ebd.), denn auch vor dem Gehirn macht der Feinstaub nicht Halt.

Experten schätzen, dass deutschlandweit 47.000 frühzeitige Todesfälle auf eine erhöhte Feinstaubbelastung in der Luft zurückgehen. (9). Weltweit sind aufgrund zu hoher Feinstaubwerte rund 3,3 Millionen Tote zu beklagen. Die WHO stuft Feinstaub als direkten Verursacher von Lungenkrebs ein (10). Dies liegt auch darin, dass sich an Feinstaub leicht krebserzeugende Stoffe wie Schwermetalle und Aluminium anlagern können.

So schützen Sie sich vor Feinstaub

Die meiste Zeit im Jahr halten wir uns in den eigenen vier Wänden auf. Doch auch hier sind wir vor der städtischen Feinstaubbelastung nicht gefeit, denn Feinstaub dringt über Ritzen und Fenster (11) in die Wohnräume ein und belastet uns da, wo wir uns am sichersten fühlen. Doch Hilfe versprechen Luftreiniger, von denen die Klasse der Schwebstofffilter am effektivsten das Heim von den Kleinstpartikeln befreit und eine wohlige Atmosphäre herbeiführt.

Besonders Allergiker profitieren von HEPA-Filter und Co. In den Innenstädten können außerdem spezielle Feinstaubmasken helfen, wie sie die Menschen in Asien schon länger tragen. Das Durchlüften der Wohnung sollte in verkehrsberuhigten Zeiten stattfinden und tut immer dann Not, wenn die Feinstaubbelastung in der Wohnung – sei es durch eine ausgeblasene Kerze, einen genutzten Drucker oder eine gerauchte Zigarette – gerade sehr hoch ist.

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