Feinstaubreduktion in China - erhöhte Ozonkonzentration als Folge

Im Jahr 2013 trat Chinas Aktionsplan in Kraft. Ziel ist es, der gravierenden Luftverschmutzung in Asiens Metropolen den Kampf anzusagen. Doch die drastischen Maßnahmen gegen die Feinstaubbelastung haben nun verheerende Nebenwirkungen: Die Ozonkonzentration steigt.

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Feinstaubbelastung in China

Smog, kurz für Smoke and Fog, beschreibt die durch Emissionen verursachte Luftverschmutzung. Besonders in Asien erreichte die Feinstaubbelastung im letzten Jahrzehnt  besorgniserregende Höchstwerte. Ein Zustand, welcher die Gesundheit der Bevölkerung akut gefährdet. Feinstaubpartikel, die in die Atemwege gelangen, können zu Asthma, Lungenkrebs und anderen gesundheitlichen Beeinträchtigungen und Atemwegserkrankungen führen. Auch eine Erkrankung des Herzkreislaufsystems kann eine Folge der hohen Feinstaubbelastung sein. Geschätzt sterben jährlich ca. eine Million Menschen in China an den gesundheitlichen Folgen der Luftverschmutzung.

Chemische Erklärung

Bei Feinstaub handelt es sich um ein komplexes Gemisch aus festen sowie flüssigen Staubpartikeln, welche in die Einheit 10 “particular matter” (PM) eingeteilt werden, mit einem maximalen Durchmesser von 10 Mikrometern. Kleinstpartikel weisen einen Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometer auf. Für die Entstehung dieser Feinstaubpartikel sind vor allem Verbrennungsanlagen in Kraftwerken, Kraftfahrzeugen, aber auch Heizungen und Öfen verantwortlich. Die Feinstaubbelastung wird jedoch auch durch das Wetter beeinflusst. Vor allem in windschwachen Hochdruckgebieten kommt es zu vermehrter Verschmutzung, welche sich auch im Sommer in Deutschland bemerkbar machte.

Maßnahmen

Im Jahr 2013 rief die chinesische Regierung den sogenannten Aktionsplan ins Leben, welcher unter anderem für eine drastische Reduzierung des Feinstaubs sorgen sollte. Zum einen wurden Kohlekraftwerke geschlossen bzw. auf ein Minimum reduziert, aber auch Abgasfilter gegen Schadstoffe wie Stickstoff und Schwefel in Kraftwerken und Industrieanlagen eingesetzt. Zum anderen sollten C02-Emissionen bedeutend verringert werden, beispielsweise mit Hilfe des Ausbaus von öffentlichen Transportmitteln, dem vermehrten Gebrauch von Elektroautos und einem ausgesprochenen Fahrverbot für nicht zeitgemäße Fahrzeuge.

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Erhöhte Ozonbelastung durch Feinstaubreduzierung

Tatsächlich ist der Anteil an Staubpartikeln in der Luft rückläufig und liegt in Teilen Chinas inzwischen unter 2,5 Mikrometer, Der Rückgang steht jedoch im Zusammenhang mit einer erhöhten Ozonbelastung. Verantwortlich hierfür ist eine veränderte Atmosphärenchemie. Das Sauerstoffradikal wird von den Partikeln abgefangen, welches als eine Art Zwischenstufe bei der Generierung des Ozons gesehen werden kann. Je mehr Feinstaubpartikel reduziert werden, desto mehr Radikale werden gebildet, wodurch die Ozonkonzentration steigt.

Bei Ozon (O3) handelt es sich um einen sekundären Schadstoff, ein Reizgas, welches sich auf die Entzündungsvorgänge in der Lunge auswirkt. Studien zeigen, dass Zusammenhänge zwischen hohen Ozonbelastungen und einer erhöhten Sterblichkeitsrate bestehen.

In konkreten Zahlen ausgedrückt, konnte die Feinstaubbelastung in China seit 2013 um rund 40% verringert werden. Ein wichtiger Erfolg zum Umweltschutz. Allerdings steigt aufgrund der Verbindung zwischen Feinstaubreduktion und Ozonkonzentration die Ozonbelastung auf einen Kubikmeter Sauerstoff jährlich um ca. 2-6 Mikrogramm. In östlichen Regionen von China liegen die Werte bereits deutlich über den vorgegebenen Maximalwert von 160 Mikrogramm Ozon auf einen Kubikmeter Sauerstoff.

Experten weisen jedoch darauf hin, dass nicht die reduzierten Feinstaubkonzentrationen das Problem sind. Im Gegenteil: Diese sollten nach wie vor verringert werden. Vielmehr seien Stickoxide und flüchtige organische Verbindungen (VOCs) die Ursache der erhöhten Ozonkonzentration, welche hauptsächlich durch Verbrennungsmotoren entstehen und unter UV-Licht komplexe Ozon-Reaktionsketten bilden. Um eine zu hohe Ozonkonzentration zu vermeiden, müsse man den Fokus insbesondere auf diesen Bereich legen, so die Experten.

Neben dem aufgestellten Aktionsplan, welcher bereits einen großen Teil zur Reduzierung des Feinstaubs und allgemeiner Verbesserung der Umwelt beitragen konnte, besteht dringender Handlungsbedarf, den schädlichen Nebeneffekt der anthropogenen Ozonwerte in den Griff zu bekommen. Wie die chinesische Regierung die Stickstoffkonzentration (NOx) sowie VOCs jedoch dauerhaft senken wollen, bleibt abzuwarten.

Feinstaubbelastung in Deutschland

Auch in Deutschland sind die Werte für Feinstaub (PM10) teils besorgniserregend erhöht. Es wird zwischen zwei Grenzwerten unterschieden. Zum einen den Tageswert und zum anderen den Jahreswert. Der Mittelwert der Tagesbelastung darf 50 Mikrogramm pro Kubikmeter (μg/m³) nicht überschreiten. Der Mittelwert der Jahresbelastung darf maximal 40 Mikrogramm auf einen Kubikmeter erreichen, wobei dieser Wert jährlich bis zu 35 Mal überschritten werden darf.Dies war bereits allein in diesem Monat (Januar 2019) in München und Stuttgart (Am Neckartor) bis zu 7 Mal der Fall. Eine Übersicht für Deutschland finden Sie auf der Webseite des Umweltbundesamts.