Was wir wissen

Die Luft ist – zumindest in Deutschland – heute weit weniger dreckig als 1990. Aber sauber ist sie noch lange nicht. Und weltweit atmen die ärmsten Menschen den meisten Schmutz.

Die Luft ist beißend, überall hinterlässt sie ihre schwarzgrauen Spuren: an den Hauswänden, auf der Wäscheleine, im Taschentuch. Im Ruhrgebiet ist man daran gewöhnt, doch in diesen Tagen wird noch mehr gehustet als sonst. Es herrscht Smog, der schlimmste, den es in Deutschland jemals gab. Viele leiden unter Asthma, Kopfschmerzen, Herz- und Kreislaufbeschwerden. 150 Menschen sterben binnen fünf Tagen, auch Kinder.

Die Lage im Dezember 1962 war dramatisch: Eine Inversionswetterlage verhinderte den Luftaustausch in der Region zwischen Duisburg und Dortmund. Tag für Tag stieg die Schadstoffbelastung. Jedes Jahr bliesen die Schlote der Montanindustrie mehr als eine Million Tonnen Staub in die Luft, Asche und Ruß, dazu vier Millionen Tonnen Schwefeldioxid. Hinzu kamen die Emissionen der Chemieindustrie und des zunehmenden Verkehrs.

Heute sind Schwefel- und Rußpartikel fast vollständig aus der Luft verschwunden, ebenso das Blei aus den Auspuffen – und das nicht nur im "Pott". Selbst die aktuell so heiß umstrittenen Feinstaub- und Stickoxidwerte sind deutlich gesunken, seit 1990 um über 60 Prozent.

Bessere Luft in Deutschland

Der EU-Jahresgrenzwert für Feinstaub (hier PM 10) von 40 μg/m3 wird deutschlandweit eingehalten. Im Jahr 2018 wurde erstmals auch das zulässige Tagesmittel nur noch an einer industrienahen Messstation in Nordrhein-Westfalen überschritten. Die Belastung mit Stickstoffdioxid geht leicht zurück. Der Grenzwert von 40 μg/m3 im Jahresmittel wird aber in etlichen Städten noch immer nicht eingehalten.

Quelle: Umweltbundesamt

Im Kampf gegen die Luftverschmutzung haben politische Entscheidungen eine Menge bewirkt. Das ist mal eine gute Nachricht bei all den Umweltdramen. Aber man soll sich nicht täuschen: Ohne Makel ist diese Nachricht nicht.

Die wohl wichtigste Einschränkung: Die Erfolge gelangen vor allem in europäischen und nordamerikanischen Ländern. Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) atmen überhaupt nur zehn Prozent aller Menschen saubere Luft. 90 Prozent sind einer unterschiedlich intensiven Verschmutzung ausgesetzt. Weltweit verursacht das jedes Jahr sieben Millionen vorzeitige Todesfälle. Besonders Entwicklungs- und Schwellenländer erleben heute noch ähnlich beklemmende Situationen wie damals das Ruhrgebiet. Das betrifft osteuropäische Kohlereviere oder die Metropolen von Ägypten, Nigeria, China, Peru. Einer Studie der Universität Chicago zufolge verkürzt sich die Lebenszeit der Menschen allein als Folge der Feinstaubbelastung im weltweiten Durchschnitt um 1,8 Jahre. Doch die Unterschiede sind groß. In der EU sind es ein bis zwei Monate, in Indien 4,3 Jahre.

Das Land hat einige der dreckigsten Städte der Welt. In Delhi wollte der Smog im Winter 2017 wochenlang nicht abziehen, rund 18 Millionen Einwohner hielt er in einer Mischung aus Gasen, Staub- und Rauchpartikeln gefangen. Auch hier kam vieles zusammen: nicht enden wollender Nebel, die Emissionen aus Kraftwerken, Industrieanlagen und Auspuffen, vor allem die der 50.000 Lkw, die täglich durch die Stadt donnerten. Staub von unzähligen Baustellen. Dazu Rauchwolken aus dem benachbarten Punjab, wo Landwirte Erntereste verbrannten. Der Markt für Luftfilter und Schutzmasken boomte. Patienten mit Asthma und Bronchitis drängten sich in den Notaufnahmen.

Angesichts der wiederkehrenden Smoghölle bemüht sich auch die indische Regierung, die Ursachen zu bekämpfen, etwa mit Vorschriften für emissionsarme Treibstoffe oder Verboten für dreckigen Petrolkoks. Doch die Folgen des rasanten Wirtschaftswachstums für die Luftqualität hat sie nicht ausgleichen können – anders als es Deutschland im Lauf der Jahrzehnte gelang.

Als der SPD-Politiker Willy Brandt im Bundestagswahlkampf 1961 einen "blauen Himmel über dem Ruhrgebiet" forderte, wurde er noch verlacht. Damals galt das "Ortsüblichkeits-Prinzip": Wo die Luft sauber war, mussten Schadstoffgrenzen eingehalten werden. War sie, wie im Kohlerevier, im übergeordneten wirtschaftlichen Interesse dreckig, dann sollten die Menschen dort eben damit leben.

Doch die Bürger begannen sich gegen diese Zumutung zu wehren. Der wachsende Wohlstand des Wirtschaftswunders brachte nicht nur höhere Schadstoffkonzentrationen, sondern auch Erkenntnisse über deren gesundheitliche Auswirkungen mit sich. Unübersehbar war das Waldsterben in den Hochlagen der Mittelgebirge. Der Kampf um die Atemfreiheit und für den Wald wurde zum Katalysator für die neue Umweltbewegung. Ihr Druck erzwang erste Grenzwerte für Emissionen.

Anfangs baute die Industrie lediglich höhere Schornsteine. Die Luftschadstoffe wurden dadurch nicht reduziert, sondern nur so weiträumig verteilt, dass sie nirgendwo die erlaubte Konzentration überschritten. Im Ruhrgebiet halbierte sich die Schwefelbelastung, dafür fiel nun in halb Europa saurer Regen.

Daraufhin erließ Brüssel schärfere Abgasvorschriften. Statt hoher Schornsteine mussten Filter her. Schon 1988 waren vier Fünftel aller Kohlekraftwerke mit einer Rauchgaswäsche nachgerüstet, die anderen wurden bis 1993 stillgelegt. Bei den Autos verringerten bleifreies Benzin und Katalysatoren die Schadstoffmengen. Eine wachsende Energie- und Industrieproduktion kann also mit einer sinkenden Schadstoffbelastung einhergehen. Die anfangs zögerliche deutsche Wirtschaft profitierte letztlich vom Export der immer ausgefeilteren Filtertechnik.

Einen Teil der Luftverschmutzung hat Deutschland exportiert

Unsere Luft ist deshalb heute deutlich weniger dreckig – aber, und das ist der zweite Makel des Erfolgs: Sauber ist sie deshalb noch lange nicht. Auch wenn die Erkenntnis lästig sein mag: In der gesamten EU würde selbst dann keine Entwarnung herrschen, wenn all ihre Grenz- und Zielwerte eingehalten würden. Für die meisten Luftschadstoffe gibt es nämlich keine unkritische Untergrenze. Sie könnten auch in ganz niedrigen Dosen Auswirkungen haben. Die WHO empfiehlt deshalb in der Regel deutlich niedrigere Richtwerte, als sie in der EU vorgeschrieben sind.

Das gilt besonders für Feinstaub, den nach einhelliger Expertenmeinung gefährlichsten Schadstoff in der Luft. Er entsteht bei Verbrennungsprozessen, ob in Kraftwerken, Autos oder Holzkaminen; aber auch auf Baustellen oder durch den Abrieb von Reifen und Bremsen. "Sekundärer Feinstaub" bildet sich überdies durch chemische Reaktionen. Dabei spielt Ammoniak eine wichtige Rolle. Das stechend riechende Reizgas stammt zu über 80 Prozent aus der Landwirtschaft, vor allem aus der Massentierhaltung. Ammoniak ist fast der einzige Luftschadstoff, der in Deutschland in den vergangenen 25 Jahren zugenommen hat.

Zwar sinkt die Feinstaubbelastung mittlerweile sogar in besonders verkehrsgeplagten Städten. 2018 wurden die EU-Grenzwerte erstmals an allen Messpunkten eingehalten. 2011 hatten noch über 40 Prozent aller verkehrsnahen Messcontainer Überschreitungen gemeldet. Aber die positive Entwicklung relativiert sich, misst man sie an den Anforderungen der WHO. Die unterscheidet Feinstaub mit grobkörnigen Partikeln (PM 10), solchen mit besonders kleinen Schwebeteilchen (PM 2,5) oder mit ultrakleinen (PM 1). Für PM 10 empfiehlt sie im Jahresmittel höchstens 20 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft, die EU lässt 40 Mikrogramm zu. Bei PM 2,5 erlaubt die EU 25 Mikrogramm – die WHO empfiehlt nur 10. Die Schweiz hat die WHO-Empfehlungen als Grenzwert übernommen, Kalifornien hat das mit kleinen Abstrichen getan. Würde Deutschland sich daran orientieren, hätten 2018 praktisch alle verkehrsnahen Messstationen eine Überschreitung gemeldet. Dann müssten Fahrverbote so gut wie überall verhängt werden.

Feinstaub-Größen im Vergleich

Abgebildet ist das Größenverhältnis der Partikel zueinander. PM-10-Feinstaub ist maximal so groß wie einzelne Zellen von Organismen und damit fürs bloße Auge unsichtbar.

Bei Stickstoffdioxid (NO₂) ist das Bild auch dem geltenden deutschen Grenzwert zufolge immer noch kritisch. 2017 mussten 65 Städte mit einer Überschreitung leben. Allen voran: München und Stuttgart. Im Mai 2018 hat die EU-Kommission deshalb Klage vor dem Europäischen Gerichtshof erhoben, ebenso gegen Frankreich, Ungarn, Italien, Rumänien und Großbritannien. Bulgarien und Polen wurden verurteilt. Anfang der Woche gab das Umweltbundesamt bekannt, dass 2018 immer noch mindestens 35 Städte über dem Grenzwert von 40 Mikrogramm NO₂ lagen.

Auch beim bodennahen Ozon, das in den Neunzigerjahren häufig zu Smogalarm geführt hatte, melden noch immer fast alle deutschen Messstationen Werte, die über dem von der EU festgelegten Zielwert liegen (einen harten Grenzwert gibt es hier nicht). Anders als Feinstaub oder Stickoxid wird bodennahes Ozon nicht direkt emittiert. Es entsteht erst durch chemische Reaktionen, wenn in heißen Sommern Stickoxide auf flüchtige organische Verbindungen treffen, die zum Beispiel von Farben, Lacken oder Reinigungsmitteln freigesetzt werden.

Ein weiterer Wermutstropfen in der deutschen Erfolgsgeschichte ist, dass die Schadstoffe zwar aus der Luft sind – aber nicht aus der Welt. Jetzt sammeln sie sich hoch konzentriert am Boden der Kessel von Kraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen und werden in der letzten Stufe der Rauchgaswäsche in Silos gerüttelt. Über drei Millionen Tonnen Filterstaub, Asche und Schlacke fallen jedes Jahr an. Mit hohem Aufwand werden diese Hinterlassenschaften aufbereitet oder zur Endlagerung in ehemalige Bergwerke gekarrt.

Einen Teil der Luftverschmutzung hat Deutschland zudem schlicht exportiert. Bei der Kohleförderung, der Stahlindustrie oder dem Kunststoffrecycling wanderte mit der Verlagerung der Produktion in Billiglohnländer auch deren Schadstoffausstoß mit. In Wanne-Eickel atmet es sich heute besser – gehustet wird in Dhaka oder Guangdong.

"Wir sind fast alle gefährdet, aber die ärmsten Menschen tragen die größte Last", kommentiert Tedros Adhanom Ghebreyesus, der Generaldirektor der WHO, die ungerechte Verteilung von Gesundheitsrisiken. Diese hat allerdings noch andere Ursachen neben Industrie und Verkehr. Insbesondere mangelt es an sauberen Energiequellen. Von Kenia bis Bangladesch atmen Bauern, Slumbewohner und oft auch Mieter aus der Mittelschicht den giftigen Rauch aus billigen Funzeln, Herden oder Heizstellen ein. Befeuert werden diese mit Kerosin, Brennholz, Holzkohle, Dung und sogar Plastikmüll.

Laut WHO-Schätzungen töten häusliche Abgase weltweit jährlich vorzeitig 3,8 Millionen Menschen. Bei vielen weiteren Millionen verursacht der Qualm Entzündungen oder Krebs an der Lunge und den oberen Atemwegen. Meist trifft es Frauen und Kinder. Schlechte Luft in Innenräumen ist die gefährlichste Gesundheitsbedrohung beim Atmen.

Auch in Deutschland trifft die Luftverschmutzung besonders die Armen. Hier liegt es daran, dass die Schadstoffkonzentration an innerstädtischen Hauptverkehrsstraßen und in der Nähe von Kraftwerken und Industriebetrieben am größten ist – wo die Mieten am billigsten sind. Wenn in der Wohnung geraucht wird, kann die Luftverschmutzung in Innenräumen ebenfalls ein Problem sein.

Das mag Privatsache sein – die Außenluft hingegen gehört allen. Sie einzuatmen sollte für alle ungefährlich sein. In Europa gilt dabei heute das Vorsorgeprinzip. Es besagt: Auch wenn ein Stoff nur möglicherweise giftig ist, sollte der Gesetzgeber dafür sorgen, dass er nur noch eingeschränkt oder gar nicht mehr eingesetzt wird. In vielen anderen Ländern, selbst den USA, gilt das Vorsorgeprinzip nicht. In der globalen Luftreinhaltungspolitik ist also noch viel Luft nach oben.

Keiner weiß genau, wie einzelne Schadstoffe krank machen

Was wir nicht wissen

Es gibt sehr viele Gifte. Doch ihre Wechselwirkungen geben Rätsel auf.

Wie genau einzelne Schadstoffe Krankheiten beeinflussen und welche Mengen jeweils tolerierbar sind, ist oft unklar. Kontrovers werden vor allem die Risiken durch Stickstoffdioxid (NO₂) diskutiert. Den in Europa gültigen Grenzwert würden internationale Umweltmediziner und die Deutsche Gesellschaft für Pneumologie eher noch senken. Dem widerspricht eine Gruppe von etwa 100 Lungenfachärzten, auf die sich auch der Bundesverkehrsminister beruft.

Noch nie habe ein konkreter Todesfall auf verschmutzte Atemluft zurückgeführt werden können, sagen die Kritiker. Doch so ein kausaler Zusammenhang wurde auch nie behauptet und wäre zudem kaum zu belegen. Zu vielfältig sind andere Einflussfaktoren neben den Luftschadstoffen. Forscher beschreiben keine realen Toten, sondern statistische Wahrscheinlichkeiten, wenn sie das Gefährdungspotenzial von Schadstoffen einschätzen.

Ihre Ergebnisse sichern sie zudem mit unterschiedlichen Methoden ab. In Expositionskammern wurde gezeigt, dass Luftschadstoffe die Lungenfunktion verschlechtern können. Warum es zu körperlichen Reaktionen kommt, wird durch Zell- und Tierexperimente geprüft. Langfristige Auswirkungen sollen epidemiologische Studien ermitteln.

Was Feinstaub angeht, zeigen alle drei Methoden große gesundheitliche Risiken. Besonders kleine oder ultrakleine Partikel (PM 1) können tief in der Lunge und an den Gefäßen Schäden anrichten. Für PM 1 gibt es trotzdem bisher keinen Grenzwert, ja nicht einmal ein Messnetz. Unklar ist, wie die Partikel, aus denen Feinstaub besteht, als Einzelstoffe wirken. Oder wie sie sich gegenseitig beeinflussen.

Bei den umstrittenen Stickoxiden schließt der Umweltepidemiologe Heinz-Erich Wichmann vom Helmholtz Zentrum München, dass eine kurzzeitige Belastungsspitze "zum Auftreten von Asthma und der Verschlimmerung von Asthmasymptomen führen kann". Aussagen über Langzeitwirkungen seien indes unzureichend belegt. Allerdings soll der Grenzwert nicht nur Schäden durch das Reizgas selbst verhindern. Stickoxide gelten auch als Indikator für den gesamten Schadstoffmix des Verkehrs, etwa für flüchtige organische Verbindungen. Dass diese in ihrer Gesamtheit schädlich sind, ist nachgewiesen; jedoch nicht, wie sie einzeln wirken. Ungeklärt ist zudem, ob Ammoniak aus der Landwirtschaft riskanter ist als angenommen. Ein Grenzwert dafür fehlt bisher, auch, weil man den Stoff schwer messen kann.

Grenzwerte können zu Fahrverboten oder zur Stilllegung ganzer Industrieanlagen führen. Sie bleiben daher ein politischer Kompromiss zwischen dem medizinisch Wünschenswerten und dem wirtschaftlich wie technisch Möglichen.