Das Feinstaub-Problem

Ein Gespräch mit Prof. Rainer Dierkesmann, Ärztlicher Direktor der Klinik Schillerhöhe, Gerlingen

Aus der aktuellen Ausgabe von „freier atmen – das Fortbildungsmagazin“

Das Gespräch führte Werner Waldmann

Warum wird eigentlich in letzter Zeit so viel über Feinstäube geredet?

Ganz so neu ist das Thema doch gar nicht.

Nein, es ist sicher nicht neu. Diese Diskussion ist deshalb jetzt aufgekommen, weil die EU vor fünf Jahren eine Direktive erlassen hat, die zum 1.1. 2005 aktiv geworden ist. In dieser Direktive werden erstmals Grenzwerte für Stäube festgelegt und keine Richtwerte. (Richtwerte sind Werte, die zwar Empfehlungscharakter haben, an die man sich aber nicht unbedingt halten muss, während man sich an Grenzwerte per Gesetz halten muss.) Dadurch geraten jetzt viele Kommunen in Schwierigkeiten, weil sie die Grenzwerte, die von der EU vor über fünf Jahren festgelegt wurden, von fast keiner Kommune eingehalten werden können.

Weiß man eigentlich, wie diese Feinstäube im Körper wirken?

Diese Frage ist nicht so einfach zu beantworten, weil man hier differenzieren muss. Feinstäube setzen sich aus Stäuben unterschiedlicher Größe zusammen, und es hängt sehr von der Größe dieser einzelnen Staubpartikel ab, was sie im Körper bewirken und wo sie überhaupt hingelangen können. Die PM10“ der EU-Direktive sind Stäube, die maximal einen Durchmesser von 10 Mikrometern haben, aber auch alle Stäube, die im Durchmesser darunter liegen.

Nun weiß man aber, dass beispielsweise Stäube mit 2,5 Mikrometern Durchmesser sich anderes verhalten als die mit einem Durchmesser von 10 Mikrometern. Und die ultrafeinen Stäube verhalten sich wiederum anders, sodass eine pauschale Aussage, was mit diesem Staubgemisch von maximal 10 Mikrometern geschieht, eigentlich gar nicht möglich ist. Bei den Stäuben mit 10 Mikrometern Durchmesser ist es nur mäßig wahrscheinlich, dass sie überhaupt in der Lunge ankommen. Alles, was kleiner als 10 Mikrometer ist, hat eine bessere Chance: Je kleiner die Feinstäube sind, desto eher gelangen sie in die Lunge. Deshalb gelangen Stäube mit 2,5 Mikrometern Durchmesser weiter in die Außenzone der Lunge als beispielsweise diejenigen mit 10 Mikrometern Durchmesser. Um die Sache noch komplizierter zu machen: Die ganz feinen Stäube, die in ihrem Durchmesser unter 1 Mikrometer liegen, gelangen wiederum kaum in die Außenzone der Lunge.

Deshalb muss man die Frage, was diese Feinstäube im menschlichen Körper anstellen können, für diese verschiedenen Gruppen von Staubgrößen differenzieren. Man kann sagen, dass die Stäube mit einem Durchmesser von 2,5 bis 10 Mikrometern sich vorwiegend in den Atemwegen niederlassen und dort dann auch Probleme verursachen können. Es kann also sein, dass sich bei jemandem, der empfindliche Bronchien hat, also etwa einem Asthmatiker, Asthma verschlechtert. Diese Stäube werden aber dann von den Bronchien langsam wieder hinaustransportiert, verschluckt und entsorgt.

Die ganz feinen Stäube kann unser Abwehrsystem nicht erkennen, und so ist es möglich, dass diese Stäube einfach durch eine Zelle hindurchwandern. Sie können also beispielsweise innerhalb der Zelle Schaden anrichten; oder sie gelangen über die Lunge in die Blutbahn und können dann auf diesem Weg überallhin gelangen, auch zum Herzen. Es gibt erste Untersuchungen, die zeigen, dass die ganz feinen Stäube Herzrhythmusstörungen hervorrufen oder zumindest verstärken. Sie können beispielsweise auch an den Nerven der Nase entlang bis ins Gehirn wandern und möglicherweise auch dort ihr Unwesen treiben. Das ist allerdings bisher reine Spekulation. Wir wissen noch nicht, ob im Gehirn durch diese Stäube wirklich ein Schaden entsteht. Aber dass sie ins Gehirn gelangen, weiß man.

Ich habe in einer amerikanischen Studie gelesen, dass es bei einer hohen Konzentration von Feinstäuben in der Luft vermehrt zu Herzinfarkten kommt.

Es kommt auf jeden Fall vermehrt zu Herzrhythmusstörungen, und diese Herzrhythmusstörungen sind auch eine Belastung für das Herz, so dass daraus auch mehr Herzinfarkte resultieren können. Es gibt Untersuchungen, die herauszufinden versuchten, woran Menschen, die hohen Staubbelastungen ausgesetzt sind, sterben. Dabei hat sich ergeben, dass diese Stäube gesunden Menschen wahrscheinlich gar nichts ausmachen, sondern nur kranken. Ein gesunder Mensch bekommt durch die Stäube keinen Herzinfarkt. Doch jemand, der bereits relevante Vorerkrankungen oder Störungen im Herz-Kreislauf-System hat, bei dem können sich diese Störungen verstärkten, und dann kann es auch zu einem vorzeitigen Tod kommen.

Ist es denkbar, dass diese Feinstaubpartikel auch andere Moleküle von chemischen Substanzen transportieren?

Das tun sie sicherlich, obwohl auch das wieder unterschiedlich ist. Zu den Feinstäuben gehören zum Teil ja auch Metallfeinstäube. Diese Metallstäube lagern wahrscheinlich keine weiteren Moleküle an; aber ganz feine Metallstäube sind an und für sich schon giftig. Sie können in unseren Zellen alles Mögliche anrichten und bei einzelnen Zellen, zu denen sie hinwandern, vielleicht auch zum Zelltod führen. Rußpartikel hingegen haben eine relativ unregelmäßige Oberfläche, und an diese Oberfläche können sich sehr viele Substanzen aus der Luft anlagern: Säuren, Stickoxide oder SO₂ .

Man weiß heute auch, dass diese Anlagerung eine sehr feste Bindung ist, sodass, wenn diese Stäube sich beispielsweise auf den Bronchien niederlassen, es sehr fraglich ist, ob sie die angelagerten Moleküle dann dort wieder freigeben. Wahrscheinlich bleiben diese Moleküle an den Stäuben kleben und richten dann vermutlich nicht allzu viel Schaden an.

Auch in der Wohnung gibt es ja viele Feinstäube. Darüber wird gar nicht gesprochen. Und auch das Gesetz kümmert sich nicht darum.

Darum kann sich das Gesetz auch nicht kümmern. Und wir sollten froh sein, dass wir auf dieser Erde überhaupt noch einen Freiraum haben, bei dem der Gesetzgeber nicht sofort wieder durchgreifen kann. Aber man muss sich natürlich auch hinsichtlich der Abschätzung der Wertigkeit der Stäube auf der Straße überlegen: Welchen Staubbelastungen oder Umweltbelastungen ist der Mensch generell ausgesetzt? Es könnte ja sein, dass wir zu Hause viel schlimmeren Belastungen ausgesetzt sind als draußen. Dann wäre die EU-Direktive geradezu unsinnig.

Ganz so schlimm ist es aber nicht: Zu Hause hat man üblicherweise eine ähnliche Konzentration an Stäuben, wie man sie auf der Straße oder vor dem Fenster hat. Wenn aber zu Hause irgendwelche Aktivitäten stattfinden – dazu gehört natürlich auch Staubsaugen (mit oder ohne Filter, denn so feine Filter gibt es nicht, dass nicht auch Feinstäube hinten wieder herausgepustet werden können), oder wenn man kocht, Würstchen brät, und natürlich auch wenn man raucht –, dann hat man innerhalb der Wohnung Feinstaubkonzentrationen, die sicherlich das 5- bis 10-fache dessen betragen, was die EU-Direktive auf unseren Straßen zulässt.

Auch dazu gibt es Untersuchungen. Eine dieser Untersuchungen wurde vom Landesgesundheitsamt Baden-Württemberg zusammen mit dem Sozialministerium im Programm Beobachtungsgesundheitsämter durchgeführt. Diese Beobachtungsgesundheitsämter haben die Aufgabe die Bevölkerung – insbesondere Kinder – regelmäßig zu untersuchen, um früh genug festzustellen, dass und wo vielleicht ein Schaden auftritt. Im Rahmen dieser Untersuchungen hat man auch Stäube untersucht, allerdings nur in einem geringen Umfang, und zwar sowohl außerhalb als auch innerhalb der Wohnung. Aus dieser Untersuchung weiß man eigentlich ziemlich genau, dass die Stäube von der Basisbelastung her zu Hause sehr ähnlich sind wie draußen, aber dass innerhalb der Wohnung Konzentrationsspitzenwerte auftreten, wie man sie draußen nicht hat. Und diese Spitzenwerte halten sich durchaus auch ein bis 2 Stunden lang. Ich war zunächst etwas erstaunt über diese Spitzenwerte; aber wenn man etwas mehr darüber nachdenkt, ist es eigentlich gut zu verstehen. Jeder weiß schließlich, dass es qualmt, wenn man sich in einer Pfanne etwas brutzelt.

Ein weiteres Problem sind unsere Heizungen. Allein durch die Heizung (besonders natürlich durch die Ölheizung) lassen wir auch eine Menge Stäube aus unserem Haushalt in die Umgebungsluft. Und wenn man dann lüftet, kommen diese Stäube aus dem Schornstein und aus der Außenluft dann auch wieder in die Wohnung hinein. Es gibt zwar auch Wohnungen, die mit Gas beheizt werden, und bei Gasheizung hat man deutlich weniger Feinstäube, als wenn man Öl verbrennt (ungefähr die Hälfte); aber auch bei der Gasverbrennung entstehen Feinstäube.

CPAP-Geräte saugen ja viel Luft an. Sie haben zwar Filter, aber nicht für Feinstäube. Werden diese Stäube den Patienten denn nachts dann nicht in konzentrierter Form in die Lunge geblasen?

Dieses Problem ist vielleicht bei der CPAP-Therapie nicht so groß. Denn ein großer Teil der Luft weicht ja aus Mund oder Nase oder seitlich aus der Maske wieder aus. Die Luft gerät nur beim Einatmen in die Lunge. Und bei dieser Einatmung hat man auch bei einer CPAP-Therapie keine höhere Konzentration an Stäuben als wenn man ohne CPAP-Gerät einatmet. Die Luft, die das Gerät auspustet, hat die gleiche Konzentration. Und man bekommt durch CPAP auch nicht mehr Luft in die Lunge. Deshalb halte ich dies nicht für ein so großes Problem. Die Luft konzentriert sich durch das Gerät ja nicht. Die Konzentration und die Luftmenge, die man einatmet, bleibt die gleiche.

Wie unterscheiden sich Feinstäube in ihrem Schwebverhalten?

Ultrafeine Stäube schweben sehr lange, wahrscheinlich tagelang, während die 10 Mikrometer großen Stäube (PM10), wenn keine große Luftbewegung herrscht, schon etwa nach einer Stunde auf die Erde fallen. In der Luft bleiben dann nur die mittleren und die ultrafeinen Stäube übrig.

Und es gibt noch keinen konkreten Verdacht, was diese ultrafeinen Stäube anrichten könnten?

Es gibt, wie gesagt, nur die eine Erkenntnis, dass Menschen, die diesen ultrafeinen Stäuben ausgesetzt sind, eher an Herzkrankheiten starben und weniger an Atemwegserkrankungen. Dass Stäube insgesamt zu einer erhöhten Sterblichkeit führen, ist eigentlich klar. Dass aber bei den ultrafeinen Stäuben gerade die Herz-Kreislauf-Erkrankung eine besondere Rolle spielt, hängt wohl schon damit zusammen, dass diese Stäube eben ins Herz transportiert werden können. Ich glaube, dass dies über das Stadium der Spekulation hinaus erwiesen ist. Immer noch unbekannt ist die Größenordnung.

Es gibt auch interessante Untersuchungen, die besagen dass ultrafeine Stäube Kindern weniger ausmachen als Erwachsenen. Sie richten auch nicht sofort irgendwelche Störungen an. Wenn ich also ultrafeine Stäube einatme, bekomme ich nicht gleich irgendeine Krankheit oder Funktionsstörung; sondern in der Regel erst in einem zeitlichen Abstand von zwei bei bis drei Tagen, während es bei den gröberen Stäuben, die sich im Wesentlichen auf den Atemwegen, zum Teil auch in der Außenzone der Lunge niederlassen (und dort in der Regel auch bleiben), zu sofortigen Reaktionen kommt, zum Beispiel zu Asthmaanfällen an Tagen, an denen die Staubkonzentration besonders hoch ist.

Es gibt auch einen Verdacht, dass diese Stäube Krebs erzeugen könnten. Dieser Verdacht ist aber bisher nicht abgesichert – wenn sie ein karzinogenes Potential haben, dann sicher nicht in großem Umfang. Das scheint festzustehen. Dass sie in Einzelfällen aber vielleicht doch die Krebsentstehung fördern könnten, ist durchaus möglich.

Was die erhöhte Sterblichkeit durch Feinstäube anbelangt, so sind es wahrscheinlich schwer kranke Menschen, die dann vorzeitig sterben. Die Tragweite dieser Erkenntnis lässt sich schwer abschätzen: Denn möglicherweise ist es, wenn bei hohen Feinstaubkonzentrationen besonders viele schwer kranken Menschen sterben, auch nur so, dass diese Menschen sonst vielleicht 14 Tage später gestorben werden. Und natürlich kann es sehr tragisch sein, wenn ein schwer kranker Mensch eine Woche vorzeitig stirbt. Es kann aber unter Umständen auch eine Erlösung sein.

Auf welche Weise können Feinstäube Herzstörungen verursachen?

Man glaubt, dass sie über das Blut ins Herz gelangen, dort bis in die Zellen hineinwandern und die Zellen in ihrer Funktion stören. Wenn man sich vorstellt, dass solche Feinstäube beispielsweise ans Erregungsleitungssystem kommen und dort wichtige Zellen in ihrer Funktion beeinträchtigen, indem sie vielleicht zu einer Entzündung führen, wird der elektrische Strom nicht mehr richtig weitergeleitet, und dann kann das Herz nicht koordiniert schlagen. So kann es zu Herzrhythmusstörungen kommen. Aber das ist bis jetzt nur reine Spekulation. Den genauen Mechanismus kennt man noch nicht.

Mittlerweile sind ja beispielsweise Ideen wie die City-Maut in der aktuellen Diskussion, außerdem die Ausstattung von Dieselfahrzeugen mit. In der Diskussion sind außerdem Fahrverbote. Was halten Sie von all diesen Maßnahmen?

Auch das muss man differenziert sehen. Was die Rußfilter betrifft, im Prinzip ja; aber der entscheidende Schritt ist eigentlich durch die Entwicklung neuer Motoren getan worden. Wir können heute Motoren produzieren, die man als Reinluftgeräte oder sogar als Luftreinigungsgeräte benutzen kann: Diese Motoren saugen vorne mehr Stäube an, als sie hinten herausgeben. In dieser Entwicklung ist auch Deutschland relativ weit vorne. Aber das kostet Geld. Den Verkehr in den Städten zu reduzieren – an dieser Idee ist sicher im Prinzip etwas dran. Aber der Effekt, den man damit erzielt, ist so gering, dass auch der gesundheitliche Nutzen sehr gering ausfallen wird.

Man sagt der deutschen Industrie ja nach, sie habe jahrelang geschlafen. Wenn ich Sie richtig verstanden habe, sind Sie nicht dieser Meinung?

Nein, absolut nicht. Sie hat gigantische Entwicklungen vorangetrieben. Ich hätte es zum Beispiel nie für möglich gehalten, dass man ein Dieselfahrzeug zur Luftreinigung verwenden kann. Das ist unglaublich. Und mich wundert auch, dass das nicht bekannt ist. Aber das wurde auch erst in den letzten Jahren entwickelt. Und so etwas ist natürlich auch nicht zum Nulltarif zu haben. Man muss sich überlegen, wie man solche Entwicklungen angemessen umsetzen kann. Ein Projekt, das sich zum Ziel setzt, in unserem Land durch neue Techniken in den nächsten 10-15 Jahren kontinuierlich die Feinstaubbelastung reduzieren – das wäre die beste Vorgehensweise.