Jedes Jahr sterben weltweit 3,3 Millionen Menschen vorzeitig an den Folgen von Luftverschmutzung. Diese Zahl könnte sich bis 2050 verdoppeln, wenn die Emissionen ähnlich ansteigen wie bisher – das hat die Studie eines Forscherteams am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz ergeben (siehe Nature, Online-Veröffentlichung am 16.9.2015). Die Hauptquellen für schlechte Luft seien überraschenderweise nicht Industrie und Verkehr, sondern häusliche Kleinfeuer und die Landwirtschaft.
In Asien, vor allem in China und Indien, leiden Menschen besonders unter der Belastung mit Luftschadstoffen. Dort treten auch drei Viertel der weltweiten Todesfälle auf, wie das Team um Johannes Lelieveld, Direktor am Max-Planck-Institut für Chemie, berichtet: 1,4 Millionen Menschen pro Jahr sterben demnach in China vorzeitig an den Folgen der Luftverschmutzung, 650.000 in Indien. Auch in der EU führt die Belastung mit Feinstaub und Ozon jährlich zu 180.000 Todesfällen, davon 35.000 in Deutschland. Damit sterben in vielen Ländern etwa zehnmal so viele Menschen aufgrund der Schadstoffbelastung wie im Straßenverkehr.
Lelieveld, sein Kollege Andrea Pozzer und ihre Kollegen aus den USA, Zypern und Saudi-Arabien untersuchten in der Studie erstmals, wie sich unterschiedliche Emissionsquellen auf die Sterberaten auswirken - etwa Industrie, Verkehr, Landwirtschaft, Kohle-, Öl- und Gaskraftwerke und so genannte häusliche Kleinfeuer. Unter letzteren fassen die Forscher Dieselgeneratoren, kleine Öfen und offene, stark qualmende Holzfeuer zusammen, die viele Menschen in Asien zum Heizen und Kochen verwenden. Außerdem kalkulierten die Forscher die Sterberate in einzelnen Ländern sowie den Anteil unterschiedlicher Krankheiten an den Todesfällen.
Das Team um Lelieveld konzentrierte sich auf die wichtigsten Luftschadstoffe, nämlich Feinstaubpartikel mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern und Ozon. Deren Konzentrationen berechneten die Forscher mit einem globalen Modell für Atmosphärenchemie, zur Ergänzung auch für Orte, an denen keine Messungen gemacht werden. Die Ergebnisse kombinierten sie wiederum mit epidemiologischen Daten. „Aus statistischen epidemiologischen Studien in Europa und den USA mit mehreren hunderttausend Teilnehmern weiß man recht zuverlässig, wie sich bestimmte Schadstoffkonzentrationen auf die Sterberaten auswirken“, erklärt Johannes Lelieveld. Allerdings, so berichtet der Atmosphärenchemiker aus Mainz, sind diese Daten nicht repräsentativ für viele Megastädte Asiens, wo die Luftverschmutzung wesentlich höher ist als in europäischen oder amerikanischen Metropolen. Das Team nutzte daher eine verbesserte Methode, um auch die Auswirkungen des extremen Smogs dort ermitteln zu können.
„3,3 Millionen Menschen sterben jedes Jahr vorzeitig aufgrund der Luftverschmutzung, das ist eine Riesenzahl“, kommentiert Lelieveld das Ergebnis. Knapp drei Viertel der Todesfälle sind auf Schlaganfälle und Herzinfarkte zurückzuführen, 27 Prozent auf Atemwegserkrankungen und Lungenkrebs. Feinstaubpartikel verursachen epidemiologischen Studien zufolge Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems und Lungenkrebs, während Ozon eher Lungenkrankheiten wie chronischen Husten und Atemnot hervorruft. Die mikroskopisch kleinen Feinstaub-Partikel dringen tief in die Lunge und womöglich sogar in die Blutgefäße ein. Es gibt Hinweise darauf, dass sie dort zur Bildung von Plaques beitragen und dadurch das Risiko für Herzinfarkte und Schlaganfälle erhöhen. Bislang ist unklar, inwieweit verschiedene Sorten von Feinstaubpartikeln – etwa Ruß, Sulfate, organische Stoffe oder mineralische Staubteilchen – unterschiedlich giftig sind.
Als Lelieveld und seine Kollegen die einzelnen Quellen der Luftverschmutzung untersuchten, erlebten sie eine Überraschung. „Meist wird ja angenommen, dass Industrie und Verkehr die schlimmsten Luftverschmutzer sind, aber weltweit ist das offenbar nicht der Fall“, berichtet der Atmosphärenchemiker. In Indien und China verursachen die häuslichen Kleinfeuer einen Großteil des Smogs. „Das sind zwar nur kleinskalige Aktivitäten, aber wenn ein Großteil der Bevölkerung das macht, kommt einiges zusammen“, betont Lelieveld. Insgesamt ein Drittel der vorzeitigen Todesfälle weltweit sind auf diese ineffiziente Form der Verbrennung zurückzuführen.
In Europa, Russland, der Türkei, Japan und im Osten der USA ist dagegen überraschenderweise die Landwirtschaft eine führende Ursache für schlechte Luft. Ammoniak, der durch die übermäßige Verwendung von Düngemitteln und die Massentierhaltung in die Atmosphäre gelangt, wandelt sich über verschiedene Reaktionen in Ammoniumsulfat und Nitrat um. Diese Stoffe wiederum tragen maßgeblich dazu bei, dass sich überhaupt Feinstaubpartikel bilden können. Die Landwirtschaft ist damit global gesehen die Ursache von einem Fünftel aller Todesfälle durch Luftverschmutzung. In manchen Ländern, zum Beispiel in der Ukraine, Russland und Deutschland, liegt der Anteil sogar bei über 40 Prozent.
Als weitere wichtige Ursachen folgen fossile Kraftwerke, Industrie, die Verbrennung von Biomasse und der Straßenverkehr. Zusammen genommen verursachen sie ein weiteres Drittel der vorzeitigen Mortalität. Ein knappes Fünftel ist auf natürliche Staubquellen zurückzuführen, insbesondere auf Wüstenstaub in Nordafrika und im Mittleren Osten.
Die im Vergleich mit anderen europäischen Ländern hohe Zahl von Smog-Toten in Deutschland ist Lelieveld zufolge zum einen auf die zentrale Lage des Landes in Europa zurückzuführen. „Die Deutschen müssen auch die verschmutzte Luft aus anderen Ländern einatmen“, bekräftigt er. Zum anderen verursacht Deutschland als dicht besiedeltes Land mit viel Industrie, einer intensiven Landwirtschaft und einem hohen Verkehrsaufkommen auch selbst einen Großteil der Emissionen. Der Straßenverkehr, dem die Forscher weltweit nur fünf Prozent der Todesfälle zuschreiben, schlägt in Deutschland mit 20 Prozent zu Buche, das sind knapp 7000 Menschen pro Jahr. Demnach sterben hierzulande doppelt so viele Personen an den Folgen der Verkehrs-Emissionen wie an Verkehrsunfällen.
Zuletzt rechneten Lelieveld und seine Kollegen aus, wie die Entwicklung in den kommenden Jahrzehnten weitergehen könnte Dabei gingen sie von einem „Business-as-usual“-Szenario aus, in dem die Schadstoff-Emissionen weiterhin so wachsen wie bisher und nicht durch neue Gesetze beschränkt werden. In diesem Fall werden im Jahr 2050 in Süd- und Ostasien wahrscheinlich doppelt so viele Menschen an den Folgen der Luftverschmutzung sterben wie heute. Weltweit könnte sich die Zahl der Smog-Toten auf 6,6 Millionen pro Jahr erhöhen. In Europa und den USA wird die Mortalität voraussichtlich insgesamt moderat ansteigen, vor allem in größeren Städten.
Quelle: Max-Planck-Institut für Chemie