Feinstaub, Partikelgröße PM2,5

Emission von Feinstaub der Partikelgröße PM2,5

Feinstaub mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner als 2,5 Mikrometer (PM2,5) ist vor allem aufgrund seiner geringen Größe ein Gesundheitsrisiko. Die feinen Partikel können tiefer in die Atemwege eindringen, dort länger verbleiben und die Lunge nachhaltig schädigen.

Was ist Feinstaub?

Stäube sind feste Teilchen der Außenluft, die nicht sofort zu Boden sinken, sondern eine gewisse Zeit in der Atmosphäre verweilen. Nach ihrer Größe werden Staubpartikel in verschiedene Klassen eingeteilt. Als Feinstaub (PM10) bezeichnet man Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 µm. Von diesen Partikeln besitzt ein Teil einen aerodynamischen Durchmesser, der kleiner ist als 2,5 µm (PM2,5). Hierzu gehört auch die Fraktion der ultrafeinen Partikel (< 0,1µm).

Der größte Teil der anthropogenen Feinstaubemissionen stammt aus Verbrennungsvorgängen (Kfz-Verkehr, Gebäudeheizung) und Produktionsprozessen inkl. Schüttgutumschlag. In geringerem Maße sind diffuse Emissionen von Gewerbe und Handel, die Landwirtschaft, Feuerwerk, Zigaretten und Grillfeuer für die Staubemissionen verantwortlich (siehe auch „Feinstaub“). Feinstaub wird nicht nur direkt emittiert (primäre Partikel) sondern bildet sich auch aus Vorläuferstoffen (unter anderem aus Schwefeldioxid, Stickstoffoxid und Ammoniak) in der Atmosphäre (sekundäre Partikel).

Gesundheitliche Wirkungen

Die Größe der Staubteilchen (Partikel) und ihre chemische Zusammensetzung bestimmen die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Staubes. Für die gesundheitliche Wirkung relevant sind Eigenschaften wie Korngröße, geometrische Form und auf der Oberfläche anhaftende Schadstoffe. Sehr feine Staubpartikel können weit in die Lunge eindringen und dort ihre gesundheitsschädigenden Wirkungen entfalten (siehe auch “Wirkungen auf die Gesundheit” und „Feinstaub-Belastung“).

Feinstaub ist der Partikelanteil des atmosphärischen Aerosols kleiner 2,5 µm, PM2.5 (PM, Particulate Matter). Er kann in die tiefen Atemwege bis zu den Alveolen (Lungenbläschen) gelangen. Feinstaub wird daher auch als „lungengängiger“ Staub bezeichnet.

Im allgemeinen Sprachgebrauch sowie historisch bedingt wird unter Feinstaub vielfach die Staubfraktion PM10 (alle Teilchen mit einem Durchmesser bis 10 µm) verstanden. Diese Partikel können in die oberen Atemwege gelangen. PM10 wird daher auch als „inhalierbarer Feinstaub“ oder „thorakaler Staub“ bezeichnet.

Bei der Staubfraktion PM2.5, die in PM10 enthalten ist, handelt es sich überwiegend um sekundäre Partikel, d.h. um solche, die aus gasförmigen Vorläufern (z.B. SO2, NH3) gebildet werden, während die Staubfraktion 2,5 bis 10 µm (inhalierbarer Grobstaub) hauptsächlich aus primären, also direkt emittierten Partikeln besteht. Demnach ist PM10 ein Gemisch aus Feinstaub und Grobstaub.

PM2.5 entsteht vorwiegend durch Verbrennung in Motoren und Kraftwerken, Heizungsanlagen, Industrieanlagen sowie Verbrennung von Biomasse und Holz. Für die Gesundheit sind besonders auch die in PM2.5 enthaltenen Substanzen wie Schwermetalle, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Ruß bedeutend. PAK und Ruß entstehen bei der unvollständigen Verbrennung von organischem Material, so auch bei Waldbränden und Vulkanausbrüchen. Weitere natürliche Quellen von Feinstaub sind Meeresgischt und Vegetation.

Lagern sich Feinstaubpartikel im Lungengewebe ab, können Entzündungsreaktionen bis hin zu chronischen Lungenerkrankungen wie Bronchitis, Asthma oder COPD (chronisch obstruktive Lungenerkrankung) ausgelöst werden. Auch Schädigungen des Herz-Kreislauf-Systems können die Folge sein. Je nach Quelle können auch einige, im Feinstaub vorhandene Substanzen (z.B. PAK) krebserregend sein.

Um den Menschen vor Gesundheitsgefahren, die vom Feinstaub ausgehen können, möglichst zu schützen, ist ab 2015 für PM2.5 ein Immissionsgrenzwert von 25 µg/m³ im Jahresmittel verbindlich. Ab 2020 wird dieser auf 20 µg/m³ abgesenkt. Es ist nicht auszuschließen, dass auch bereits unterhalb der vorgeschriebenen Grenzwerte Gesundheitsbeeinträchtigungen auftreten können. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt daher einen strengeren Grenzwert von 10 µg/m³.

Die Feinstaubkonzentration wird mit Aktivgeräten bestimmt, welche die Luft mit Hilfe einer Pumpe über einen größenselektierenden Lufteinlass und einen nachgeschalteten Filter ansaugen.

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