Wie schädlich sind Stickoxide, wie ungesund Feinstaub? Wie risikoreich ist Rauchen? Und wie viele Lebensjahre kostet die Deutschen ungesunde Ernährung? In Studien versuchen Medizinerinnen und Mediziner, sich den Antworten auf diese Fragen zu nähern. Manche von ihnen arbeiten in einem bestimmten Teil der Gesundheitswissenschaften, der sich mit der quantitativen Erforschung von Gesundheitsrisiken von Gesellschaften beschäftigt: der Epidemiologie.

Epidemiologen beobachten Menschen unter realen Umweltbedingen. Für Stickoxide heißt das etwa: Im Ruhrgebiet untersucht ein Forscherteam über mehrere Generationen, ob – und falls ja, inwiefern – eine dauerhafte Luftschadstoffbelastung dazu führt, dass die Anwohnerinnen und Anwohner Herz-Kreislauf-Erkrankungen bekommen. Das wohl bekannteste Beispiel für so einen Ansatz: Die US-amerikanische Framingham-Herzstudie, in der seit 1948 mehrere Tausend Menschen begleitet wurden, um zu verstehen, was Herzkrankheiten verursacht, wie Genetik, Verhalten und Umwelt zusammenspielen und was aus Herzkrankheiten folgen kann – Demenz zum Beispiel (The Lancet: Mahmood et al., 2013). 

Anders als experimentelle Studien, in denen Forscherinnen und Forscher Versuchstiere oder Probanden zufällig und kontrolliert Schadstoffen, Strahlung oder etwa einer hohen Kalorienzufuhr aussetzen, ist die große Stärke der Epidemiologie, dass sie die tatsächlichen Belastungen und die damit verbundenen Krankheitsrisiken abbildet. "Eine wichtige Aufgabe der Epidemiologie ist es, Krankheitshäufigkeiten in der Bevölkerung unter realen Bedingungen zu untersuchen", erklärt Andreas Seidler, Direktor des Instituts für Arbeits- und Sozialmedizin an der TU Dresden. "Hierzu müssen mit statistischen Verfahren andere Einflüsse herausgerechnet werden, die zu den gleichen Krankheiten führen können."

Das Maß der Dinge sind DALYs

Speziell entwickelte Gesundheitsmaße helfen dabei. Ein Maß, um den Einfluss von Umweltfaktoren wie schlechter Luft, Lärm, oder UV-Strahlung in eine Zahl zu gießen und zu vergleichen, sind die beeinträchtigungsbereinigten Lebensjahre, auf Englisch disability-adjusted life years und daher kurz DALY. Der Vorteil von DALYs ist, dass sie nicht nur die verlorenen Lebensjahre durch einen frühen Tod berücksichtigen, sondern auch die Jahre, in denen ein Mensch an einer durch den Risikofaktor verursachten Erkrankung leidet.

Wer verstehen will, wie viele Lebensjahre Risikofaktoren in Deutschland kosten, kann so ein Maß heranziehen und dazu die Daten der Global Burden of Disease Study nutzen. Sie zeigen: In Deutschland gehen von allen Lebensjahren, die durch Krankheit oder Tod verloren gehen, rund drei Prozent auf das Konto der Luftverschmutzung (siehe Grafik).

Im Vergleich zu schlechter Ernährung oder Rauchen ist das wenig. Noch dazu hat sich der Wert seit 1990 um ein Drittel verringert – die Luft in Europa ist immer besser geworden. Absolut betrachtet wirken die Zahlen jedoch deutlich bedrohlicher: Allein im Jahr 2017 gingen in Deutschland geschätzte 790.000 Lebensjahre in Folge von Luftschadstoffen verloren. Bezogen auf mehr als 80 Millionen Bundesbürger – mit einer Lebenserwartung von um die 80 Jahre – käme man auf knapp ein verlorenes Jahr pro Person.

Doch über diese Zahl sollte man etwas länger nachdenken. Denn die Krankheitslast durch Umweltverschmutzung verteilt sich nicht gleichmäßig auf alle Schultern. So kann es sein, dass 40 Menschen aufgrund von Umweltverschmutzung krank werden und jeweils zum Beispiel ein Jahr kürzer leben (40 verlorene Lebensjahre), oder eben ein einziger verstirbt an einem Asthmaanfall und wird nicht 80, sondern nur 40 Jahre alt (ebenfalls 40 verlorene Jahre).

"Bei Umweltfaktoren wie Luftverschmutzung ist es schwieriger, die genauen Krankheitsrisiken zu bestimmen als bei Lifestylefaktoren wie Rauchen oder Übergewicht", sagt Seidler. Denn die Effekte einzelner Schadstoffe sind viel geringer. Deshalb komme die Epidemiologie manchmal nahe an ihre Grenzen. Trotzdem: Krankheitsrisiken infolge von Feinstaub und Stickoxid seien in den letzten Jahren durch viele epidemiologische Studien untermauert worden. Und: Risiken durch Luftschadstoffe seien bevölkerungsbezogen "hoch relevant" sagt Seidler, denn Umweltfaktoren könne sich nun einmal niemand entziehen. Auch Kinder oder bereits Erkrankte nicht, die schon bei relativ geringen Schadstoffkonzentrationen besonders gefährdet seien.

Der Datensatz der Global-Burden-of-Disease-Studie lässt sich aus einer weiteren Perspektive betrachten: Welche Krankheitslast einer einzelnen Erkrankung geht auf welchen Umwelt- oder Lebensstilfaktor zurück?

Erstes Beispiel: Diabetes. Die Grafik oben zeigt, dass im Jahr 2017 Luftverschmutzung zu rund 188 verlorenen Lebensjahren durch Diabetes pro 100.000 Menschen geführt hat. Die bisherigen Ergebnisse weisen darauf hin, dass Feinstaub und andere Luftschadstoffe, einerseits Entzündungsvorgänge triggern, die den Blutzucker in die Höhe treiben können. Andererseits verändern sie den Fettstoffwechsel. Beides könnte zur Entstehung einer Diabetes-Erkrankung beitragen (siehe etwa Journal of Diabetes Investigation: He et al., 2017 und Toxicological Sciences: Rao et al., 2015).