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Luftqualität


Sonne und Wolken  Link öffnet eine vergrößerte Darstellung des Bildes.
© Sergey Tokarev - Fotolia.com

Gesunde Luft

Gesunde Luft gehört zu den elementaren Lebensgrundlagen von Menschen, Tieren und Pflanzen. Der Schutz und die Verbesserung unserer Atemluft ist daher eine der vordringlichsten Aufgaben des Umweltschutzes.

"Natürliche" Luft ist ein Gemisch verschiedener Gase mit den Hauptbestandteilen:

  • Stickstoff N2: 78 Vol%
  • Sauerstoff O2: 21 Vol%
  • Kohlendioxid CO2: 0,03 Vol%
  • Edelgase: etwa 1 Vol%

Neben diesen Bestandteilen sind in der Luft noch Gase mit schwankenden Anteilen (z.B. Wasserdampf 0-4 Vol%) und Spurengase (Anteile meist unter 1 Vol%) enthalten.

Luftqualität

Die Untersuchungen zur Luftqualität orientieren sich allgemein an der Wirkungskette Emission - Transmission - Immission.

Unter "Emission" versteht man die von einer Anlage ausgehenden Luftverunreinigungen; die "Transmission" umfasst alle Vorgänge, die die räumliche Verteilung und Konzentration der luftverunreinigenden Stoffe in der Atmosphäre bewirken (insbesondere die meteorologischen Ausbreitungsbedingungen und chemischen Umwandlungen) und unter "Immission" sind die auf Menschen sowie Tiere, Pflanzen bzw. generell auf Materie einwirkenden Luftverunreinigungen zu verstehen. "Deposition" ist die trockene oder nasse (z.B. Niederschlag) Ablagerung von Luftschadstoffen auf Oberflächen.

Die gesetzliche Grundlage zu Regelungen im Bereich der Luftreinhaltung (z.B. Erfassung und Bewertung von Luftverunreinigungen) bildet das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) mit Durchführungsbestimmungen und die dazugehörigen Verwaltungsvorschriften, insbesondere die Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum BImSchG, die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft).

Luftschadstoffe

Zusätzlich zu den natürlichen Bestandteilen befinden sich in der Luft, vor allem im Bereich von Ballungsgebieten, eine Vielzahl von überwiegend anthropogen bedingten Stoffen, die Luftverunreinigungen.

Luftverunreinigungen sind Veränderungen der natürlichen Zusammensetzung der Luft, insbesondere durch Rauch, Ruß, Staub, Gase, Aerosole, Dämpfe oder Geruchsstoffe. Die Anzahl und die Konzentration von Luftverunreinigungen in der Atmosphäre schwanken sowohl örtlich als auch zeitlich sehr stark.

Von der Vielzahl der Luftverunreinigungen kommt aufgrund der auftretenden Menge (Konzentration) sowie den jeweiligen Wirkungen auf die Umwelt folgenden Komponenten ("Leitschadstoffe") eine besondere Bedeutung zu:

Gasförmige Luftverunreinigungen

  • Schwefeldioxid SO2
  • Kohlenmonoxid CO
  • Stickstoffmonoxid NO
  • Stickstoffdioxid NO2
  • Ozon O3
  • Kohlenwasserstoffe CnHm
  • Fluorchlorkohlenwasserstoffe FCKW
  • Benzol
  • Kohlendioxid CO2

Partikelförmige Luftverunreinigungen

  • Feinstaub, Schwebstaub und Staubniederschlag mit Inhaltsstoffen (z.B. Blei, Cadmium)
  • Ruß
Waldsterben  Link öffnet eine vergrößerte Darstellung des Bildes.
© Christine - stock.adobe.com

Wirkungen von Luftverunreinigungen

Die Luftverunreinigungen können aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften schädliche Umwelteinwirkungen ausüben.

Bei der Beurteilung der Schädlichkeit von Luftverunreinigungen und somit auch bei der Festlegung von Grenz- und Richtwerten sind eine Vielzahl von wissenschaftlichen Aspekten, insbesondere aus der medizinischen Wirkungsforschung, zu berücksichtigen.

Wirkungen auf den Menschen

Die möglich schädigende Wirkung einzelner Luftschadstoffe wird in vielen wissenschaftlichen Untersuchungen und Studien aufgezeigt (siehe insbesondere Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit, 1987).

Beim Menschen wirken z.B. SO2, NO2 und atomarer Sauerstoff als Reizgase besonders auf die Atemwege und die Lunge ein, CO beeinflusst die Sauerstoffversorgung des Gewebes. Von Staub ist überwiegend der Atemtrakt betroffen und die Staubinhaltsstoffe Blei und Cadmium wirken sich auf das Blutbild beziehungsweise die Nierenfunktion aus.

Bei den Wirkungen der Luftverunreinigungen sind insbesondere die bisher noch unzureichend erforschten Kombinationswirkungen verschiedener Luftschadstoffe (Synergismen) sowie die Langzeitwirkungen von zum Teil nur in geringen Dosen aufgenommenen Schadstoffen zu berücksichtigen. Darüber hinaus beeinflussen weitere Faktoren wie zum Beispiel Krankheiten, Psyche oder Stress die gesundheitlichen Auswirkungen der Luftschadstoffe.

Wirkungen auf Materialien und Pflanzen

Die in den Niederschlägen gelösten bzw. umgewandelten Luftschadstoffe (insbesondere Schwefel- und Stickstoffoxide) verursachen z.B. als "saurer Regen" erhebliche Schäden an Materialien (Korrosion von Metallen, Zersetzung von Steinen) sowie Pflanzen (Wachstumsstörungen, verminderte Widerstandskraft gegenüber Schädlingen etc.). Außerdem verändern sie die chemischen Verhältnisse in Böden.

Über den Eintrag in den Boden gelangen Luftschadstoffe (insbesondere Schwermetalle) durch die Aufnahme der Pflanzen in die Nahrungskette und tragen so auch auf diesem Wege zur Gesundheitsbelastung der Menschen bei.

Ein besonderes Problem stellen die großräumig und bei verschiedenen Baumarten beobachteten Schäden in Waldbeständen ("Waldsterben") dar, für die als mögliche Ursachen insbesondere die schädigenden Wirkungen von photochemischen Oxidaten (zum Beispiel Ozon), Stickstoffoxiden, saurem Niederschlag im Zusammenspiel mit anderen Stressfaktoren angenommen werden. Bei diesen Schäden spielt, da sie auch in gering belasteten Gebieten auftreten, der Ferntransport von Luftschadstoffen (zum Beispiel aus Ballungsgebieten) eine wichtige Rolle.

Wirkungen auf die globale Atmosphäre

Darüber hinaus sind die Luftschadstoffe die Ursache für erhebliche und global wirksame Veränderungen in der Atmosphäre. Von vorrangiger Bedeutung sind dabei die Reduktion der stratosphärischen Ozonschicht ("Ozonloch") vor allem aufgrund der Fluorchlorkohlenwasserstoffe sowie die Zunahme des Treibhauseffektes (zunehmende Erwärmung der Atmosphäre) aufgrund einer vermehrten anthropogen bedingten Anreicherung von "Treibhausgasen" (unter anderem CO2) in der Atmosphäre.

Weitere Infos zum Thema

Grenzwerte Luftschadstoffe  Link öffnet eine vergrößerte Darstellung des Bildes.
Grenzwerte Luftschadstoffe
© Landeshauptstadt München, Referat für Gesundheit und Umwelt

Grenzwerte

Die in Deutschland gültigen Grenzwerte sind in der Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen (39. BImSchV) festgesetzt.

Mit der 39. BImSchV wurde die EU-Richtlinie 2008/50/EG in deutsches Recht umgesetzt. In dieser Richtlinie wurden europaweit einheitliche Grenzwerte nach dem Vorsorgeprinzip festgesetzt.