Man findet sie verteilt über das ganze Land. Oft sehen sie aus wie zu klein geratene Wellblechhütten, aus deren Dächern Antennen ragen. Es sind Luftmessstationen, die seit vielen Jahren ziemlich gute Nachrichten bringen: etwa, dass die Schadstoffbelastung in Deutschland seit Beginn der neunziger Jahre deutlich abgenommen hat. Dass es weniger Emissionen durch den Straßenverkehr gibt, weniger durch Verbrennungsprozesse in Industrieanlagen und weniger bei der Energieerzeugung. Messstationen dieser Art helfen, die Luftqualität deutschland- und europaweit zu analysieren. Doch mittlerweile bedienen sich Forscher und Forschungsverbünde noch viel ausgefeilterer Methoden, um die Reinheit der Luft zu bestimmen.

Präzisere Messungen möglich
Einige Wissenschaftler steigen dafür hoch hinauf: Sie erforschen die Zusammenhänge zwischen Atmosphärenchemie und Klimawandel mit einem fast lautlosen Flugobjekt – dem Zeppelin NT (Zeppelin Neuer Technologie). Es ergänzt Flugzeuge und fest installierte Bodenstationen bei Luftmessungen und hat viele Vorteile: zum einen, weil es schweben, in der Luft anhalten, vertikal auf- und absteigen und dabei über eine Tonne schweres Messgerät transportieren kann. Zum anderen, weil es den Forschern die Luftschicht in einer Höhe von 100 bis 1000 Metern erschließt. Da sich in dieser Schicht ein Großteil der atmosphärischen Chemie abspielt, liefert ihre Erforschung zahlreiche Erkenntnisse über die Zusammensetzung der Erdatmosphäre.

Wie reinigt sich die Luft?
»Genau in dieser bisher wenig untersuchten, aber chemisch sehr aktiven Region entscheidet sich das Schicksal der meisten Schadstoffe, die an der Erdoberfläche ausgestoßen werden«, sagt die Atmosphärenforscherin Professor Astrid Kiendler-Scharr vom Forschungszentrum Jülich (FZJ). Sie koordiniert den Bereich der Messungen des EU-weiten Großforschungsprojekts PEGASOS, bei dem die Jülicher federführend sind und in dessen Rahmen der Zeppelin startet. Das »Schicksal«, dem Kiendler-Scharr mit dem Luftgefährt auf die Spur kommen will, ist in Wahrheit eine Art chemischer Großprozess, von dem die Zusammensetzung unserer Atmosphäre ganz wesentlich abhängt: Dabei werden die Schadstoffe in der Luft in der Regel durch ein bestimmtes Radikal chemisch so umgewandelt, dass sie dann zum Beispiel durch Regen aus der Atmosphäre entfernt werden können.
»Das Besondere an dem Projekt ist, dass es um die Erforschung von Luftqualität im Zusammenhang mit dem Klima geht«, erläutert die Jülicher Forscherin. »Nur so können wir Klimamodelle später besser überprüfen.« Denn üblicherweise werden entweder Luftqualitäts- oder aber Klimaaspekte untersucht. Doch die Luftqualität verändert sich unter anderem durch Gase, die auch das Klima beeinflussen: Das sind vom Menschen emittierte Gase wie Kohlenstoffdioxid oder Methan. Doch sie kann sich auch unter veränderten Klimabedingungen ändern. Diese wechselseitigen Abhängigkeiten müssen Forscher verstehen.
Zwar besteht kein Zweifel daran, dass die Luft sich in den letzten Jahrzehnten verbessert hat. Unter anderem wurde das forciert durch Vorgaben der EU, nach denen bis 2020 Luftverschmutzung keine inakzeptablen Auswirkungen mehr auf Mensch und Umwelt haben soll. Es kamen genauere Messtechniken zum Einsatz, ausgeklügeltere Filtersysteme oder Umweltplaketten für Kraftfahrzeuge. Auch das EU-Projekt ESCAPE (European Study of Cohorts for Air Pollution Effects) analysiert unter anderem mit Forschern des Leibniz-Instituts für Umweltmedizinische Forschung (IUF) die Langzeiteffekte von Luftverschmutzung in Europa auf die Gesundheit. Dennoch sind die Ziele einer wirklich reinen Luft noch immer nicht erreicht. Gerade die Auswirkungen von Feinstaub, Ruß, Ozon oder des von Kraftfahrzeugmotoren oder Heizungen verursachten Stickstoffoxids, das unter anderem die Erderwärmung verstärkt und zu Lungenödemen führen kann, müssen noch viel genauer erforscht werden.