Wirkung von Stickoxiden wird auch an Menschen erforscht

Braunschweig  Die Forschungslage bei niedrigen Konzentrationen ist allerdings nicht eindeutig. Die geltenden Grenzwerte sind widersprüchlich.

Ein Messgerät zeigt die Konzentration von Stickoxiden in ppm (parts per million) in der Luft an. 0,0012 ppm entsprechen knapp 2,26 Mikrogramm pro Kubikmeter.

Ein Messgerät zeigt die Konzentration von Stickoxiden in ppm (parts per million) in der Luft an. 0,0012 ppm entsprechen knapp 2,26 Mikrogramm pro Kubikmeter.

Foto: Uli Deck/dpa

Unsere Leserin Regina Köln aus Wolfenbüttel schreibt:

Ich habe nirgends gefunden, in welcher Weise Stickoxide in den niedrigen, von der EU geforderten Konzentrationen schädlich für die Fauna (inkl. Mensch) ist. Bitte recherchieren Sie das.

Zum Thema recherchierte Johannes Kaufmann

Die von deutschen Autokonzernen beauftragte Studie, in der Affen Dieselabgasen ausgesetzt wurden, lässt die Debatte über die Gefahren von Stickoxiden erneut hochkochen. Für die Konzentration von Stickstoffdioxid (NO²) gelten je nach Ort verwirrend unterschiedliche Grenzwerte. Es kursiert die Zahl von 10 610 vorzeitigen Todesfällen in Deutschland als Folge der Belastung der Luft mit diesem Gas, das zu einem großen Teil aus der Verbrennung von Diesel stammt.

Diese bemerkenswert präzise Zahl ist dem Luftqualitätsbericht der Europäischen Umweltagentur (EEA) entnommen. Sie basiert auf der Belastung der Bevölkerung, welche wiederum von Stickstoffdioxid-Messungen im öffentlichen Raum abgeleitet werden. Wie unsere Leserin anmerkt, ist diese Rechnung aber keineswegs so solide, wie es den Anschein macht.

Schon die Übertragung der Messwerte auf die tatsächliche Belastung ist problematisch, weil die Konzentration von NO² kleinräumig stark variiert und die Exposition von Verhalten und Gewohnheiten der Menschen abhängig ist. So lässt sich aus Messwerten an Verkehrsknotenpunkten, an denen sich Menschen nur für kurze Zeit aufhalten, kaum zuverlässig auf eine Gesamtbelastung schließen.

Darüber hinaus ist ein Wirkzusammenhang zwischen einer höheren Stickstoffdioxid-Belastung und höherer Sterblichkeit wissenschaftlich nicht eindeutig belegt. Zu diesem Ergebnis kam die US-Umweltbehörde EPA nach Auswertung des Forschungsstands im Januar 2016. Demnach gibt es Hinweise, aber keinen Beweis für einen solchen Zusammenhang. So lässt sich unter anderem nicht sagen, ob mögliche gesundheitliche Auswirkungen auf Stickoxide oder andere Stoffe im Abgas zurückzuführen sind.

Die Zahlen der Europäischen Umweltagentur blenden diese wissenschaftliche Unsicherheit aus und interpretieren einen statistischen Zusammenhang als Ursache-Wirkungsbeziehung. Damit suggerieren sie Eindeutigkeit, wo keine ist.

Die Behauptung eines Sprechers des Bundesumweltministeriums gegenüber unserer Zeitung am 30. Januar, es lägen genügend wissenschaftliche Fakten vor, um die geltenden Grenzwerte zu rechtfertigen, ist somit zumindest zweifelhaft. Das hängt davon ab, was unter einer hinreichenden Rechtfertigung verstanden wird.

Das belegen die unterschiedlichen Grenzwerte für Stickstoffdioxid. In der Außenluft beträgt dieser 40 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft. Der Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) – früher Maximale Arbeitsplatz-Konzentration (MAK) – hingegen ist mit 950 Mikrogramm pro Kubikmeter fast 24-mal so hoch.

Grundlage des AGW ist die Einschätzung der Ständigen Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Die erklärte in ihrem Gutachten von 2009, dass in einer Studie an menschlichen Probanden „adverse Effekte“ ab dem Dreifachen des AGW auftraten. Zu solchen Effekten zählten etwa Entzündungsreaktionen in der Lunge und eine Schwächung von Immunzellen.

Die Ergebnisse aus Tierversuchen mit Ratten variieren je nach Methode. Das Zehnfache der AGW in der Atemluft führte zur Bildung von Lungenemphysemen – einer irreversiblen Schädigung der Lungenbläschen. Bei mehr als zwei Jahre laufenden Experimenten wurde als niedrigste Konzentration, der Ratten täglich über acht Stunden ausgesetzt waren und bei der erste negative Gesundheitsauswirkungen festgestellt werden konnten, etwas mehr als 2200 Mikrogramm NO² pro Kubikmeter Luft ermittelt. In anderen Studien traten erst bei höheren Konzentrationen solche Effekte auf.

Laut Gefahrstoffverordnung gibt der AGW an, bei welcher Konzentration eines Stoffes innerhalb der Lebensarbeitszeit bei einer 40-Stunden-Woche akute oder chronische schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit im Allgemeinen nicht zu erwarten sind. Er gilt beispielsweise für Schweißer und andere Industriearbeiter, die am Arbeitsplatz Gefahrstoffen ausgesetzt sind.

Wie bereits erwähnt, beträgt dieser Wert für NO² in Deutschland 950 Mikrogramm pro Kubikmeter. In der Schweiz sind es 6000 Mikrogramm pro Kubikmeter.

Zum Vergleich: Bei den zuletzt heftig kritisierten „Menschenversuchen“ am Universitätsklinikum Aachen haben 25 gesunde Studenten freiwillig bis zu drei Stunden lang Konzentrationen zwischen 180 und 2800 Mikrogramm pro Kubikmeter eingeatmet. Bei keiner Konzentration konnten dabei „nennenswerte nachteilige Reaktionen“ festgestellt werden.

Für das Umweltbundesamt (UBA) sind hingegen auch deutlich niedrigere Konzentrationen problematisch. „Studien belegen, dass es auch unterhalb des Grenzwertes von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter zu negativen gesundheitlichen Auswirkungen kommen kann. Aktuelle Studien weisen darauf hin, dass es keine gesundheitliche Wirkungsschwelle von NO² gibt“, erklärte Myriam Tobollik von der Abteilung Umwelthygiene des UBA im August gegenüber unserer Zeitung.

In der Tat ist das der Schluss, den die EPA 2016 aus der Studienlage zog. Es sei nicht ermittelbar, ob es eine Konzentration gibt, unterhalb derer keine Effekte auftreten. Allerdings beschränkt die EPA diese Aussage auf „Atmungseffekte“. Es sei nachgewiesen, dass NO² Asthma-Attacken bei Asthmatikern auslösen könne. Aber schon für einen Einfluss auf andere Effekte wie Infektionen oder die Chronische Obstruktive Lungenerkrankung (COPD) gebe es nur noch „einige Evidenz“. Und dieser Effekt sei nicht eindeutig von anderen Abgas-Bestandteilen zu trennen.

Die EPA ordnet die Evidenz bei den verschiedenen Gesundheitseffekten von NO² in Kategorien von 1 (nachgewiesener Kausalzusammenhang) bis 5 (Kausalität nicht wahrscheinlich) ein. Häufig angeführte und von der EEA als belegt vorausgesetzte Auswirkungen auf die Gesundheit wie Herzkreislauferkrankungen, Diabetes, Krebs und die allgemeine Sterblichkeit fallen im Bewertungssystem die EPA in die Kategorie 3: Es gibt Hinweise, aber keinen ausreichenden Beleg für einen Wirkzusammenhang.

Das liegt daran, dass die Grundlage dieser Einschätzung keine toxikologischen Untersuchungen an Tieren oder Menschen sind wie bei der Ermittlung des AWG. Stattdessen werden epidemiologische Studien herangezogen, die nach statistischen Zusammenhängen zwischen Schadstoffbelastung und Gesundheitseffekten in großen Populationen suchen. Solche Studien können keine Wirkungen beweisen und kaum den Effekt einzelner Stoffe im Abgas bestimmen.

Diese Forschungslage verleiht der Festlegung von Grenzwerten ein willkürliches Element. Mit ihr ließe sich ein Grenzwert von Null begründen – was allerdings unmöglich einzuhalten wäre, da NO² nicht nur beim Verbrennen von Kohle, Gas, Öl, Holz oder Kerzen, sondern auch ganz natürlich durch Blitze bei Gewitter oder durch den Stoffwechsel mancher Mikro-Organismen im Boden entsteht. Genauso denkbar wäre ein deutlich höherer Wert als der aktuell gültige.

Die mangelnden Belege für gesundheitliche Folgen niedriger Stickstoffdioxid-Konzentrationen bedeutet wiederum auch nicht umgekehrt, dass solche Konzentrationen für gesunde Menschen zweifelsfrei harmlos sind. Zumindest aber deutet die Schwierigkeit, entsprechende Effekte tatsächlich nachzuweisen, darauf hin, dass es sich um relativ kleine Effekte handeln müsste.

Das UBA registriert seit einigen Jahrzehnten einen Rückgang der Stickstoffdioxid-Messwerte in Deutschland. Laut den vorläufigen Daten des UBA wurde 2017 an 51 der knapp 400 Messstellen eine Überschreitung des Jahresmittelwerts von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter festgestellt. Den höchsten Jahresmittelwert erreichte die Station an der Landshuter Allee in München mit 78 Mikrogramm pro Kubikmeter. In Niedersachsen wurde an jeweils einer Station in Hannover, Oldenburg und Osnabrück der Grenzwert überschritten.

"Nichts ist im politischen Diskurs so billig zu haben wie moralische Empörung", schreibt der Autor in seinem Leitartikel - und argumentiert, dass die Versuche an Menschen durchaus ethisch zu rechtfertigen sind: Absurde Empörungswelle

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