NOx, Feinstaub, Diesel-Fahrverbote: Die Wahrheit Grenzwerte

• Was ist der Unterschied zwischen Grenz- und Richtwerten?
• Was sind die Argumente der Lungenärzte?
• Was spricht gegen die Position der Lungenärzte?
• Sind Raucher stärker belastet als Passanten?
• Warum gelten am Arbeitsplatz höhere Werte als in der Stadt?
• Fazit - was sinnvoller ist als Grenzwerte für die Stadtluft

Auch 2019 hat Stuttgart seine Pendler bis zum 12.2. bereits 12 Mal mit dem Hinweis „Feinstaub-Alarm, Busse / Bahnen nutzen“ begrüßt. Das ist so verantwortungsvoll wie irreführend. Verantwortungsvoll, weil die Stadt sich um saubere Luft für ihre Bewohner bemüht, verwirrend, weil der Auslöser für den Alarm immer die gerade erst heraufziehende Wetterlage ist und nicht die aktuellen Luftmesswerte. Die meisten, die den wohlmeinenden Hinweis lesen, dürften hingegen vermuten, dass Tage mit Feinstaubalarm auch Tage mit Grenzwertüberschreitungen sind. Das ist aber nicht so. Vielmehr ist der Feinstaub-Alarm eine Prophylaxe – ohne überzeugende Wirkung: Von zwölf Alarm-Tagen 2019 war nur an sieben der Tagesgrenzwert überschritten. Das waren vor allem die Tage am Ende einer meist für eine Woche anhaltenden Feinstaub-Alarm-Phase.

In der aktuellen Grenzwert-Hysterie ist auch schnell vergessen: Um welchen geht es eigentlich? Einen allgemeinen Luftgrenzwert gibt es schließlich nicht, dafür aber Tagesgrenzwerte und Jahresmittelwerte für verschiedene Luftschadstoffe. Die derzeit am hitzigsten diskutierten: Feinstaub (PM10 und PM2,5) und Stickstoffdioxid (NO2) zu dem in der Debatte auch die Stick(stoff)oxide (NOx) hinzugewürfelt werden. Das x in NOx steht für eine Zahl, die in der Chemie auch größer als zwei sein kann – gemessen wird aber nur NO2. PM10 und PM2,5 steht für die Größe der Partikel im Feinstaub in Mikrometern.

Feinstaub-Alarm hilft nicht gegen Feinstaub

Noch verwirrender: Auf den Feinstaub in der Stadtluft haben die Verbrennungsabgase von Autos (egal ob Diesel oder Benziner) wenig Einfluss. Laut DEKRA stammen nur sechs Prozent des Feinstaubs an der kritischen Messstelle Stuttgarter Neckartor aus Autoabgasen. Allenfalls Bremsstaub, Reifenabrieb und Aufwirbelungen bestehenden Feinstaubs durch fahrende Autos (selbst, wenn sie elektrisch angetrieben sind) erhöhen die Werte. Trotzdem werden Feinstaub-Alarm und Fahrverbote in Verbindung gebracht – allein schon der Hinweisschilder wegen.

Woher kommen die Grenzwerte?

Fraglos sind aber Feinstaub und NOx Luftschadstoffe. In welcher Konzentration sie Menschen schaden, ist Gegenstand unzähliger Untersuchungen. Mehr als 70.000 Studien hat die Weltgesundheitsorganisation WHO ausgewertet, um Richtwerte für Luftschadstoffe festzulegen: Konzentrationen pro Kubikmeter Luft, die für Menschen noch unbedenklich sind. Richtwerte – und das ist ein Knackpunkt in der aktuell tobenden Diskussion – sind keine Grenzwerte. Die werden vielmehr auf Basis der Richtwerte als politischer Kompromiss zwischen dem, was gesundheitlich wünschenswert wäre und dem, was realistisch machbar ist, festgelegt.

Die Grenzwerte haben also ihren Ursprung in Richtwerten, ermittelt von internationalen Expertengremien. Sie erstellen zusammen mit der WHO regelmäßig Zusammenfassungen der verfügbaren wissenschaftlichen Studien, bewerten sie und lassen sie zusätzlich von externen Experten begutachten. Auf Basis dessen empfiehlt die WHO der EU-Kommission einen Richtwert. Die kann dann entscheiden, ob sie den Richtwert als Grenzwert übernimmt und den EU-Mitgliedstaaten vorschlägt, die dann erneut über den Grenzwert abstimmen.

Wie werden aus Richtwerten Grenzwerte?

In Deutschland (und in der EU) gilt für Stickstoffdioxide (NO2) ein Grenzwert von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft – im Jahresmittel. Hier hat die EU den Richtwert der WHO eins zu eins übernommen. Die Schweiz hingegen hat sogar einen strengeren Grenzwert von 30 Mikrogramm gesetzlich verankert. Auch Österreich ist mit 35 Mikrogramm strenger als von der WHO empfohlen. In den USA hingegen ist der Grenzwert mit 100 Mikrogramm pro Kubikmeter erheblich weniger streng als in der EU.

Der EU-Grenzwert wurde bereits im Jahr 1999 nach einem Vorschlag der Europäischen Kommission von den EU-Mitgliedstaaten beschlossen – auch unter Beteiligung der deutschen Umweltbehörden. Die Umweltministerin damals hieß übrigens: Angela Merkel. Die EU stützte ihre Vorschläge für Grenzwerte dabei auf Empfehlungen (Richtwerte) der WHO – bei NO2.

Für Feinstaub hat die EU aber einen deutlich laxeren Grenzwert umgesetzt als die WHO empfiehlt. Professor Nino Künzli, Experte für Gesundheitsrisiken durch Luftschadstoffe und Vizedirektor des Schweizerischen Tropen- und Public Health-Instituts sagte in einem Interview mit dem Deutschlandfunk: „Die WHO sagt ganz klar: Die Feinstäube PM10, sollten im Jahresmittelwert nicht über 20 sein, und der Feinstaub PM2,5 sollten nicht über 10 Mikrogramm pro Kubikmeter im Jahresmittel sein“.

Das ist der Richtwert. Der Grenzwert hingegen liegt seit 2015 für PM2.5 bei 25 µg/m³. Ab 2020 wird dieser Grenzwert für PM2.5 auf 20 µg/m³ abgesenkt – immer noch doppelt so hoch, wie die Empfehlung, obwohl Wissenschaftler Feinstaub noch für deutlich gesundheitsschädlicher halten als die Stickoxide.

Relativierend muss man hinzufügen: Feinstaub ist lediglich über die Größe der Partikel definiert, die Schädlichkeit hingegen ist stark von den darin enthaltenen Stoffen abhängig. Außerdem können Stickstoffoxide die Bildung von Feinstaub begünstigen.

Sind die Grenzwerte wissenschaftlich belegt?

Die tatsächliche Festlegung von Grenzwerten ist also ein politischer Prozess unter Berücksichtigung der wissenschaftlichen Empfehlungen der WHO. In der EU werden die Grenzwerte durch das EU-Parlament verabschiedet und in nationales Recht umgesetzt.

Zwischen Richtwert und Grenzwert liegt also ein politischer Kompromiss – der in einen deutlich laxeren Grenzwert von 25 Mikrogramm für Feinstaub mündete, als ihn die WHO empfohlen (10 Mikrogramm) hat.

Wer Grenzwerte in Frage stellt, bleibt also damit politisch und hinterfragt nicht automatisch die wissenschaftliche Grundlage. Die ist nämlich Basis für die Richt- und nicht die Grenzwerte.

Wie wird die Wirkung von Luftschadstoffen untersucht?

Die Wirkung von Feinstaub und Stickstoffoxiden auf den menschlichen Körper untersuchen Wissenschaftler durch Experimente an Zellen, durch Tierversuche und die kontrollierte Exposition von freiwilligen Probanden. Außerdem nutzen die Wissenschaftler epidemiologische Beobachtungsstudien.

Was sagt die Stellungnahme von mehr als 100 Lungenärzten?

Initiator der Stellungnahme ist der ehemalige Präsident der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin (DGP), Professor Dr. med. Dieter Köhler. Das Papier behauptet, kurz zusammengefasst: Die in Studien für das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) hochgerechneten 60- bis 80.000 Sterbefälle durch Luftschadstoffe müssten in der ärztlichen Praxis Wirkung zeigen – Lungenärzte sähen in Praxen und Kliniken selbst bei sorgfältiger Anamnese keine Toten durch Feinstaub und NOx. Außerdem würden die Studien regelmäßig Regionen mit höherer Krankheitshäufigkeit oder geringerer Lebenserwartung einseitig die Luftbelastung als einzige Ursache zuordnen. Dabei gebe es zahlreiche andere Faktoren wie Rauchen, Alkoholkonsum oder körperliche Bewegung, die aber nicht berücksichtigt würden. „Das stärkste Argument gegen die extrem einseitige Auswertung der Studien“ laut der Lungenärzte: Raucher würden freiwillig außerordentlich hohe Dosen an Feinstaub und NOx inhalieren, „so dass diese quasi freiwillig an einer riesigen Expositionsstudie teilnehmen“. Raucher würden „(eine Packung/Tag angenommen) in weniger als zwei Monaten die Feinstaubdosis, die sonst ein 80-jähriger Nichtraucher im Leben einatmen würde“. Ähnlich sei es bei NOx. Entsprechend verkürze intensives Rauchen die Lebenserwartung etwa um zehn Jahre. Die Schlussfolgerung. „Würde die Luftverschmutzung ein solches Risiko darstellen und entsprechend hohe Todeszahlen generieren, so müssten die meisten Raucher nach wenigen Monaten alle versterben, was offensichtlich nicht der Fall ist.“

Was sagen die Experten zur Stellungnahme der Lungenärzte?

Angesichts des enormen wissenschaftlichen Aufwands beim Ermitteln der Grenzwerte wundern sich Laien natürlich über solche Statements von Lungenärzten zu den Grenzwerten – wenn sich schon „die Wissenschaft“ nicht einig ist, kratzt das an der Glaubwürdigkeit.

Das BMU etwa sieht allerdings die Ärzte nicht als Wissenschaftler: „Die Stellungnahme der Lungenärzte ist keine wissenschaftliche Studie, die auf neuen wissenschaftlichen Analysen und Daten beruht, sondern zunächst eine Erklärung einzelner Ärzte, Therapeuten und Ingenieure“. Einen nennenswerten fachlichen Streit über die Schädlichkeit von Stickstoffdioxid gebe es laut der Meinung zahlreicher Fachleute für Epidemiologie und Umweltmedizin nicht.

Auch Nino Künzli, der Schweizer Experte für Luftschadstoffe (s.o.) entkräftet die Einwände der Lungenärzte: „Selbstverständlich sieht man einer Folgeerscheinung der Luftverschmutzung in der Praxis nicht an, ob da die Luftverschmutzung eine Rolle gespielt hat oder nicht. Zum Beispiel ein Herzinfarkt, ausgelöst durch Feinstaub – und dazu gibt es enorme wissenschaftliche Grundlage, um diesen Beweis zu führen, dass das möglich ist –, dieser Herzinfarkt sieht exakt gleich aus wie jeder andere Herzinfarkt“. Die Erwartung, dass man dem Patienten ansehe, dass die Luftverschmutzung eine Rolle gespielt habe, sei „komplett unwissenschaftlich“.

Sind Raucher stärkeren Belastungen ausgesetzt als Menschen im Straßenverkehr?

Das Argument mit den Rauchers sticht wohl ebenfalls nicht: Raucher sind nur punktuell höheren Belastungen ausgesetzt – mit Pausen zwischen den Zigaretten. Luftverschmutzung im Straßenverkehr wirkt dagegen kontinuierlich den ganzen Tag und das ganze Jahr über ohne Unterbrechung. Zudem belastet Rauchen in erster Linie erwachsene Menschen. Luftverschmutzung wirkt auch auf Ungeborene, Säuglinge, Kinder mit Asthma und alte Menschen. Und diese können – anders als Raucher – nicht selbst entscheiden, ob sie sich einer Belastung aussetzen wollen oder nicht.

Warum widersprechen sich Wissenschaftler und Ärzte?

Wie können sich Wissenschaft und Lungenärzte sich hier so krass widersprechen? Der Schlüssel liegt in der Epidemiologie, die in den Studien Anwendung findet. Sie ist definiert als eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit Verbreitung, Ursachen und Folgen von Gesundheit in Bevölkerungen beschäftigt. „Das unterscheidet die Epidemiologie von der klinischen Medizin, bei der es darum geht, einem einzelnen Menschen in einem konkreten Krankheitsfall zu helfen“, heißt es etwa bei Wikipedia.

Sind die Grenzwerte Quatsch?

Als Nicht-Wissenschaftler und Nicht-Lungenarzt ist es schwer, aus dieser Kontroverse eine einfache Wahrheit abzuleiten. Dass Luftschadstoffe negative Auswirkungen auf unsere Gesundheit haben, dürfte schwer zu widerlegen sein. Die Quantifizierung in verlorene Lebensjahre und deren Umrechnung in Schadstofftote wird Nicht-Wissenschaftler befremden, wenn sie sich darunter konkrete Todesfälle vorstellen – für Experten sind die Zahlen aber ein objektiver Maßstab, wie schwer die Gefährdung ist. Ausgehend davon ist das Bemühen um eine Reduzierung des Schadstoffausstoßes nachvollziehbar. Dass aber bei Grenzwertüberschreitungen an bestimmten Tagen einzelne um ihr Leben fürchten müssen, weniger – vor allem, wenn man sich das Zustandekommen der Grenzwerte vor Augen führt.

Ein plausibler und pragmatischer Umgang mit Luftschadstoffen könnte der in den USA sein: Dort ist der Grenzwert für Stickoxide in der Luft aus europäischer Perspektive hoch (100 Mikrogramm / Kubikmeter), aber die Emissionsgrenzen für Autos sind erheblich strenger. Das macht Sinn, denn laut UBA trägt der Verkehrsbereich zu rund 60 Prozent zur NO2-Belastung bei.

Woher kommen Stickstoffdioxid und Feinstaub?

Stickstoffdioxid bildet sich bei Verbrennungsprozessen. Daher sind die Hauptquellen von Stickstoffoxiden Verbrennungsmotoren und Feuerungsanlagen für Kohle, Öl, Gas, Holz und Abfälle zur Strom- und Wärmeproduktion. Das UBA sieht in Ballungsgebieten den Straßenverkehr als bedeutendste Quelle für Stickstoffoxide.

Feinstaub wiederum besteht aus kleinsten Partikeln, die durch Pkw in Form von Rußpartikeln, Staub aus Reifen-, Kupplungs- und Bremsenabrieb vorkommen. Wie erwähnt stammt der Feinstaub in der Stadt nur zu sechs Prozent von Verbrennungsmotoren. Kuriosum am Rande: Dieselfahrzeuge stoßen weniger Feinstaub aus, weil sie schon länger Partikelfilter haben, während die meisten Benziner diese erst seit der Einführung der Abgasnorm Euro 6c (September 2018) brauchen.

Viel Feinstaub erzeugen weiterhin auch Kraft- und Heizwerke, Öfen und Heizungen in Wohnhäusern, sowie Industrieanlagen und die Landwirtschaft.

Warum sind Grenzwerte am Arbeitsplatz höher?

Was – auch den Lungenärzten – als Argument gegen den NO2-Grenzwert gilt: Der Arbeitsplatz-Grenzwert an Industriearbeitsplätzen, bei denen eine hohe NO2-Belastung zu erwarten ist, liegt mit 950 Mikrogramm je Kubikmeter wesentlich höher als der für die Stadtluft. Allerdings gilt der Arbeitsplatz-Grenzwert für die zeitlich begrenzte Belastung gesunder Menschen. Stickstoffdioxid in der Außenluft und im Straßenverkehr betrifft auch empfindliche Personen wie Kinder, chronisch Kranke oder ältere Personen. Sie soll der niedrige Grenzwert schützen. Weniger einleuchtend: Für Büroarbeitsplätze und vor allem Privaträume gilt ein Grenzwert von 60 Mikrogramm.

Werden die Grenzwerte überprüft?

Die EU-Kommission bewertet die Grenzwerte regelmäßig neu- so auch gegenwärtig.

Ein „Fitness-Check“ soll ermitteln, ob die Regelungen so formuliert sind, dass die gesetzten politischen Ziele erreicht werden. Nach zwei Jahren (Ende 2019), mündet die Überprüfung in eine Bewertung, aus der sich womöglich Änderungen ergeben.

Auch die WHO überprüft ihre Richtwert-Empfehlungen regelmäßig. Schon 2013 hat die EU die WHO beauftragt, ihre Analysen mit 15 neuen Langzeitstudien zu aktualisieren. Die kamen zu dem Ergebnis, dass es bereits ab einem Wert von 20 Mikrogramm Stickstoffdioxid zu Gesundheitseffekten kommen kann. Darum überarbeitet die WHO ihre Richtlinien zur Luftreinhaltung bis Ende 2019 erneut. Experten rechnen damit, dass die WHO der EU-Kommission einen strengeren Richtwert vorschlagen wird.