Zulässige Luftverschmutzungsgrenzwerte

Nachrichten über eine mehrhundertfache Überschreitung der zulässigen Luftverschmutzungsgrenzwerte gehören mittlerweile zu unserer traurigen Realität und erinnern uns ständig daran, wie wenig effektiv der Kampf gegen Emissionen – insbesondere während der Heizperiode – verläuft. In diesem Artikel erfährst du, wie oft die gesundheitlich kritische Konzentration bestimmter Schadstoffe überschritten wird und wann Schutzmaßnahmen erforderlich sind.

Smog – schlimmer als sein Ruf

Im gesamteuropäischen Vergleich haben wir in Sachen Luftqualität wenig vorzuweisen. Laut dem neuesten Bericht der Europäischen Umweltagentur (EEA) wurde die Konzentration von Benzo(a)pyren im Jahr 2018 in ganzen 136 Messstationen in Polen überschritten.

Dieser Bericht, der als eine der methodisch am besten aufbereiteten Veröffentlichungen zu diesem Thema gilt, berichtet zudem von einer zunehmenden Zahl vorzeitiger Todesfälle in Polen, die auf den kontinuierlichen Anstieg der Luftverschmutzung zurückzuführen sind. Die Daten für 2018 sind alarmierend:

• Todesfälle durch PM2.5-Feinstaub – 46.300 (3.200 mehr als im Jahr 2016)
• Todesfälle durch Stickstoffdioxid (NO₂) – 1.900 (400 mehr als 2016)
• Todesfälle durch bodennahes Ozon (O₃) – 1.500 (400 mehr als 2016)

In ganz Europa wurde hingegen eine Verbesserung verzeichnet:

• Todesfälle durch PM2.5 – Rückgang um 13 % im Zeitraum 2009-2018;
• Todesfälle durch Stickstoffdioxid (NO₂) – Rückgang um 54 % in den Jahren 2009-2018.

Eine genauere Analyse der Daten lässt jedoch wenig Raum für Optimismus. Schätzungen zufolge starben im Jahr 2018 417.000 Menschen in Europa an den Folgen von PM2.5-Luftverschmutzung – das entspricht in etwa der Einwohnerzahl von Stettin. Mehr als 10 Prozent dieser Zahl entfielen leider auf Polen.

Klimaschützer und Mediziner setzen sich weiterhin dafür ein, das Bewusstsein für die Gefahren schlechter Luftqualität zu schärfen. Dabei spielen die EU-, nationale und lokale Politik eine entscheidende Rolle, um die größten Quellen der Luftverschmutzung zu reduzieren: Kohlekraftwerke, den Straßenverkehr und nicht umweltfreundliche Heizöfen, die in Zehntausenden von Haushalten immer noch in Betrieb sind.

Wie wird die Luftverschmutzung gemessen?

Die oben genannten Analysen basieren unter anderem auf Daten des Hauptinspektorats für Umweltschutz. Diese Daten werden vom Staatlichen Luftqualitätsmonitoring mithilfe von zwei Methoden erfasst:

• Gravimetrische Methode (Referenzmethode) – Diese Methode nutzt Feinstaubprobenahmegeräte, die Luft ansaugen und mit speziellen Filtern versehen sind, die automatisch jede Stunde über den gesamten Tag hinweg gewechselt werden. Nach zwei Wochen werden die Filter im Labor untersucht, um die darauf abgelagerten Schadstoffe zu analysieren.
• Automatische Methode – Diese Methode misst die Luftverschmutzung mit zertifizierten Feinstaubmessgeräten. Die von diesen Geräten erfassten Messwerte können in Echtzeit über die Smartphone-App „Luftqualität in Polen“ oder auf der offiziellen Website des Hauptinspektorats für Umweltschutz eingesehen werden.

Diese Messmethoden gewährleisten präzise Ergebnisse zur Konzentration bestimmter Schadstoffe und liefern ein genaues Bild der Luftqualität in einer bestimmten Region – aktualisiert jede Stunde. Die Messwerte werden sowohl für die Erstellung detaillierter Karten zur Verteilung von PM2.5- und PM10-Partikeln, Ozon sowie Schwefel- und Stickoxiden (SO₂, NO₂) verwendet als auch zur Warnung der Bevölkerung, beispielsweise durch spezielle Warnkarten. In Polen gibt es etwa 280 Messstationen, von denen 190 automatische Stationen sind.

Luftverschmutzungsnormen – gesetzliche Anforderungen

Die gesetzlichen Grenzwerte für Luftverschmutzung sind in der Verordnung des Umweltministers vom 13. November 2020 zur Übermittlung von Informationen über die Luftverschmutzung festgelegt. Dieses Dokument verpflichtet Messstationen zur Erfassung der Konzentration folgender Schadstoffe:

• Schwebstaub PM2.5 und PM10;
• Benzol (C₆H₆);
• Benzo(a)pyren (C₂₀H₁₂);
• Schwefeldioxid (SO₂);
• Stickstoffdioxid (NO₂);
• Ozon (O₃);
• Kohlenmonoxid (CO);
• Kohlendioxid (CO₂);
• Blei (Pb).

Nachdem wir nun die Dimension des Problems und die Messmethoden kennen, stellt sich die wichtigste Frage: Wie hoch sind die maximal zulässigen Konzentrationen der genannten Schadstoffe?

Maximale Konzentration von PM2.5- und PM10-Partikeln

Die gefährlichste Gruppe der Luftschadstoffe im atmosphärischen Smog ist der Feinstaub PM2.5. Darunter versteht man Aerosole mit einem Durchmesser von maximal 2,5 Mikrometern. Ähnlich wie Kohlenmonoxid stammt PM2.5 hauptsächlich aus der Verbrennung von Kohle in nicht umweltfreundlichen Heizsystemen. Aufgrund seiner geringen Größe kann er leicht in die Lungenbläschen eindringen und über den Blutkreislauf verteilt werden. Dadurch trägt er zur Entstehung gefährlicher Krankheiten wie Gefäßentzündungen, Lungenschwäche und Krebs bei. Die maximal zulässige mittlere Jahreskonzentration beträgt 10 µg/m³, während die Tageshöchstgrenze bei 20 µg/m³ liegt.

Analog dazu besteht PM10 aus einer Mischung von Partikeln mit einem Durchmesser von maximal 10 Mikrometern. Diese enthalten unter anderem Mineralien, Keramik, Polymere sowie krebserregende Schwermetalle wie Furane und Dioxine. Aufgrund ihrer größeren Größe wirken sie hauptsächlich auf die Atemwege und können Hustenanfälle, eine Verschlimmerung von Asthma sowie ebenfalls Krebserkrankungen verursachen. Die nationalen Grenzwerte für PM10 betragen 50 µg/m³ für den Tagesmittelwert und 40 µg/m³ für den Jahresmittelwert. Die WHO ist hier strenger und empfiehlt eine maximale Konzentration von 20 µg/m³.

Die Mischung dieser Schwebstäube mit Schwefel-, Stickstoff- und Kohlenoxiden wird als London-Smog bezeichnet – eine der häufigsten Smogarten in Polen. Aufgrund seiner hohen Gefährlichkeit ist der beste Schutz in Innenräumen ein Luftreiniger. Wer viel Zeit im Freien verbringt, sollte zertifizierte Anti-Smog-Masken mit Filtern tragen, die das Eindringen dieser Schadstoffe in das menschliche Atmungssystem wirksam verhindern.

Benzol (C₆H₆) – wie hoch ist die maximale Konzentration?

Nun kommen wir zu zwei der wahrscheinlich gefährlichsten Schadstoffe, die zur Gruppe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) gehören. Der erste ist das namensgebende Benzol (C₆H₆) – ein aromatischer Kohlenwasserstoff, der in Form einer farblosen, leicht entzündlichen Flüssigkeit oder eines Gases vorkommt. Die Emission von Benzol stellt eine Umweltgefahr dar und kann Explosionsgefahr verursachen. Darüber hinaus ist es für den menschlichen Körper hochgiftig und kann bei langfristiger Exposition zu schweren Erkrankungen des Atem-, Kreislauf- und Nervensystems sowie zu Krebserkrankungen führen. Seine Hauptquellen im Alltag sind die Verbrennung von Öl und Kohle, der Straßenverkehr und industrielle Betriebe. Benzol ist zudem in Reinigungsmitteln, Farbstoffen, Lacken und Klebstoffen enthalten.

Die geltenden Vorschriften in Polen legen die maximal zulässige Jahresdurchschnittskonzentration von Benzol auf 5 µg/m³ fest. In der Nähe von Industrieanlagen kann die Konzentration sogar 349 µg/m³ erreichen. Während einer Stunde in einer Großstadt atmet eine Person etwa 25 µg/m³ dieses Stoffes ein. Auch Tabakrauch enthält Benzol – eine einzige Zigarette setzt etwa 40 µg frei, ein weiterer Grund, das Rauchen aufzugeben.

Zulässige Konzentration von Benzo(a)pyren (C₂₀H₁₂) in der Luft

Ein weiterer geregelter Schadstoff aus der Gruppe der gefährlichsten Verbindungen ist Benzo(a)pyren – eine organische Verbindung aus der Gruppe der polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK). Seine Hauptquelle ist erneut die Verbrennung von Kohle und Abfällen sowie – in geringerem Maße – der Straßenverkehr. Im Smog finden sich zudem weitere ähnliche Verbindungen wie Benzo(e)pyren, 2H-Benzo(cd)pyren, Naphthalin und Pyren. Es wird jedoch angenommen, dass Benzo(a)pyren das größte Gesundheitsrisiko darstellt.

Die Exposition gegenüber Benzo(a)pyren kann zu einer Vielzahl gesundheitlicher Folgen führen, darunter Leberschäden, Nebennierenstörungen, Depressionen, Erkrankungen der Atemwege und des Nervensystems sowie Fruchtbarkeitsprobleme. Diese Verbindung trägt zudem zur Senkung des Intelligenzquotienten bei Kindern, zu Schädigungen des Fötus und zur Entstehung von Krebserkrankungen – insbesondere Lungenkrebs – bei. Das polnische Umweltinspektorat legt den maximal zulässigen Jahresdurchschnittswert auf 1 ng/m³ fest, während die WHO einen noch strengeren Wert von 0,12 ng/m³ empfiehlt.

Maximale Konzentration von Schwefeldioxid (SO₂) und Stickstoffdioxid (NO₂)

Ein weiterer stark gesundheitsschädlicher Schadstoff ist Schwefeldioxid (SO₂). Im Gegensatz zu den vorherigen Schadstoffen wird es in der Industrie unter anderem in der Papier-, Textil- und Lebensmittelbranche zur Konservierung von Wein und Früchten eingesetzt. In die Atmosphäre gelangt es erneut durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe – insbesondere durch Kohlekraftwerke und Industrieanlagen – sowie durch das Verbrennen schwefelhaltiger Abfälle. In Verbindung mit Wasser bildet es schwefelige Säure, die eine Hauptursache für sauren Regen ist. Schwefeldioxid hat eine stark reizende Wirkung auf das Atmungssystem und kann Asthma, Bronchitis und andere Lungenerkrankungen auslösen. Die maximal zulässige 1-Stunden-Konzentration beträgt 350 µg/m³ (bis zu 24 Mal pro Jahr), während der Tageshöchstwert bei 125 µg/m³ (bis zu 3 Mal pro Jahr) liegt.

Stickstoffdioxid (NO₂) gelangt hauptsächlich durch die Verbrennung stickstoffhaltiger Brennstoffe und Abfälle in die Luft. Ähnlich wie SO₂ trägt es zur Bildung von saurem Regen bei und wirkt stark toxisch auf den menschlichen Körper. Es kann Lungenödeme, Emphyseme, neurologische und kardiovaskuläre Erkrankungen sowie Krebs verursachen. Darüber hinaus kann eine hohe NO₂-Konzentration die Gesundheit von Menschen mit Herzkrankheiten erheblich verschlechtern und das ungeborene Kind im Mutterleib schädigen. Die maximal zulässige 1-Stunden-Konzentration beträgt 200 µg/m³ (nicht mehr als 18 Mal pro Jahr), während der jährliche Durchschnittswert 40 µg/m³ nicht überschreiten sollte.

Zulässige Ozonkonzentration (O₃) in der Luft

Den charakteristischen Geruch dieses Gases kennen fast alle. Ozon, eine reaktive, dreiatomige Form von Sauerstoff, bildet eine schützende Barriere gegen einen Teil der ultravioletten Strahlung der Sonne. Doch seine Präsenz in der Luft ist gesundheitsschädlich – Smog mit hoher Ozonbelastung kann Atemprobleme, Kopfschmerzen, Atemnot, Schlaflosigkeit und allgemeines Unwohlsein verursachen. Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass eine Reduzierung der Ozonbelastung die Sterblichkeitsrate senkt und die Zahl der Krankenhausaufenthalte erheblich reduziert.

Ozon ist der Hauptbestandteil des sogenannten Los-Angeles-Smog, auch als photochemischer Smog bekannt. Die Luftqualitätsnormen legen die zulässige Konzentration von bodennahem Ozon auf 120 µg/m³ als gleitenden 8-Stunden-Durchschnitt und 180 µg/m³ als 1-Stunden-Durchschnitt fest. Die Hauptquellen seiner Entstehung sind die Energieerzeugung und der Straßenverkehr – insbesondere Dieselmotoren. Luftverschmutzungen reagieren unter Sonneneinstrahlung chemisch, wodurch die Ozonkonzentration in der Luft erheblich steigt. Letztlich ist die hohe Ozonbelastung eine direkte Folge unseres oft wenig umweltfreundlichen Lebensstils.

Kohlenmonoxid (CO) – der unsichtbare Killer

Jedes Jahr kommt es in Polen zu zahlreichen, oft tödlichen Vergiftungen durch Kohlenmonoxid – ein Gas, das fast ausschließlich in Innenräumen vorkommt. Laut der polnischen Feuerwehr sterben jedes Jahr Dutzende Menschen an Kohlenmonoxidvergiftungen. Hauptursachen sind fehlende regelmäßige Wartung von Kaminen und Lüftungssystemen sowie defekte Heizgeräte. Viele dieser Tragödien könnten leicht vermieden werden, wenn mehr Haushalte mit Kohlenmonoxidmeldern ausgestattet wären – doch oft fehlt es an Aufklärung, finanziellen Mitteln oder schlicht an Bewusstsein für die Gefahr. Kohlenmonoxid ist einer der Hauptverursacher des Sick-Building-Syndroms, einer Reihe von gesundheitlichen Beschwerden, die durch schlechte Luftqualität in Gebäuden verursacht werden.

Aus chemischer Sicht ist Kohlenmonoxid ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas, das entsteht, wenn beim Verbrennen von Holz, Öl, Gas oder Kohle nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist. Seine hohe Toxizität resultiert aus der Tatsache, dass es 250- bis 300-mal schneller mit Hämoglobin als Sauerstoff reagiert (CO + Hb → COHb), was zu einer schnellen Vergiftung des Körpers führt. Der zulässige Grenzwert für Kohlenmonoxid liegt bei 10.000 µg/m³ über einen Zeitraum von 8 Stunden.

Um das Risiko einer Kohlenmonoxidvergiftung zu minimieren, empfiehlt sich der Kauf eines Kohlenmonoxidmelders. Achten Sie dabei darauf, dass das Gerät über eine gültige technische Zulassung des CNBOP verfügt und den Zertifizierungsstandards EN50291-1:2010 oder EN50291-2:2010 entspricht.

Kohlendioxid (CO₂) – Hauptverursacher des Klimawandels

Zunächst einmal müssen wir mit einem weit verbreiteten Irrglauben aufräumen, der selbst von Lehrern und Wissenschaftlern manchmal weitergegeben wird. Ja, CO₂ ist für das Leben auf der Erde unerlässlich, da es eine Schlüsselrolle bei der Photosynthese und Sauerstoffproduktion spielt. Allerdings wird seine übermäßige Konzentration in der Atmosphäre von der Wissenschaft als Luftverschmutzung eingestuft. Neben der Verstärkung des Treibhauseffekts trägt Kohlendioxid auch zur Versauerung der Ozeane bei. Uns interessiert hier jedoch vor allem seine gesundheitliche Wirkung – und die kann bei hohen Konzentrationen ernsthafte Erkrankungen verursachen.

Kohlendioxid kann zur Übersäuerung des Körpers führen und das Risiko zahlreicher Erkrankungen, einschließlich Krebs, erhöhen. In hohen Konzentrationen im Blut kann es zu Bewusstlosigkeit, Herzrhythmusstörungen, Sauerstoffmangel und Hirnödemen führen. Im Freien liegt die CO₂-Konzentration bei etwa 300-350 ppm (Teile pro Million). In Innenräumen kann die CO₂-Belastung durch schlechte Belüftung stark ansteigen. Der maximal zulässige Wert wird nach der polnischen Baunorm mit 1.000 ppm angegeben. Bei 1.400-1.500 ppm treten erste negative Symptome auf, darunter Konzentrationsprobleme, Müdigkeit und Schläfrigkeit. Ab 2.500 ppm gilt die Konzentration als gefährlich und kann starken Husten, Ohnmacht oder sogar Bewusstlosigkeit verursachen.

Blei (Pb) – Polen leider wieder Spitzenreiter

Blei gehört zu den am häufigsten vorkommenden Schwermetallen in unserer Umwelt. Wir nehmen es durch die Luft, über Lebensmittel (insbesondere Gemüse, Obst und Getreide) sowie durch Trinkwasser auf. Im Körper lagert es sich über Jahre hinweg in der Leber, den Nieren und im Gehirn ab und kann langfristig zu schweren Organschäden führen. Eine akute Bleivergiftung kann zu multiplem Organversagen, Schädigungen des zentralen Nervensystems und letztlich zum Tod führen.

Leider steht Polen erneut an der Spitze eines unerfreulichen Rankings. Im Jahr 2019 belegte Polen den zweiten Platz in Europa bei der gesamten Bleiemission unter den 33 Ländern des Europäischen Wirtschaftsraums. Das polnische Umweltinspektorat legt den zulässigen durchschnittlichen Jahreswert für Blei auf 0,5 µg/m³ fest.

Im Bereich der Schwermetalle sollten auch andere gefährliche Stoffe beachtet werden, deren Grenzwerte ebenfalls überschritten werden. Zu den wichtigsten gehören:

• Arsen (As) – zulässiger Jahresmittelwert: 6 ng/m³;
• Cadmium (Cd) – zulässiger Jahresmittelwert: 5 ng/m³;
• Nickel (Ni) – zulässiger Jahresmittelwert: 20 ng/m³.

Wie kann man sich vor Luftverschmutzung schützen?

Zusammenfassend lohnt sich ein Blick auf die folgende Tabelle. Wir empfehlen, sie auszudrucken, insbesondere wenn Sie ein Luftqualitätsmessgerät besitzen, das keine Warnfunktion bei Überschreitung der zulässigen Schadstoffgrenzwerte bietet:

Quelle: Hauptinspektorat für Umweltschutz

Experten und Mediziner warnen seit Jahren vor der Notwendigkeit, Maßnahmen auf allen Ebenen zu ergreifen – von internationalen Organisationen über Regierungen und Kommunen bis hin zum einzelnen Bürger –, um die Menge der produzierten Schadstoffe zu reduzieren. Ebenso häufig wird darauf hingewiesen, wie wichtig es ist, die Luftqualität in der eigenen Umgebung zu verbessern, um sich vor den gesundheitlichen Folgen der Exposition gegenüber Feinstaub, Gasen und krebserregenden Verbindungen zu schützen.

Am effektivsten sind dabei – wenig überraschend – Luftreiniger, die dank fortschrittlicher HEPA- und Aktivkohlefilter nahezu alle Schadstoffe aus der Luft entfernen können. Ihre Wirkung kann zusätzlich durch die Wahl eines Modells mit Ionisations- und Befeuchtungsfunktion verstärkt werden (oder durch den Kauf eines separaten Luftbefeuchters). Menschen, die in der Nähe von Industrieanlagen oder in Innenstädten leben, wird zudem empfohlen, sich auch im Freien durch zertifizierte Anti-Smog-Masken zu schützen. Alle genannten Lösungen findest du in unserem Online-Shop. Solltest du Hilfe bei der Auswahl benötigen, stehen unsere Experten gerne zur Verfügung, um dir zu helfen, die Luftqualität in deinem Zuhause, Büro oder einer anderen Umgebung zu optimieren.