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3.4 Wirkung von DieselAbgas,
Auswirkung des Einsatzes von Partikelfiltern
Partikel, deren wichtigste Quelle Kfz mit Dieselmotor sind, werden in dem Umweltgutachten
2002 des Rates von Sachverstaendigen für Umweltfragen als das derzeit wichtigste Problem der
Luftverschmutzung angesehen [3]. Der Anteil der Dieselmotoremissionen an partikelfoermigem
Kohlenstoff wird in Deutschland auf durchschnittlich 84 % geschaetzt. In Staedten liegt dieser
Wert über 90 %. Der Partikeldurchmesser der meisten Dieselrusspartikel umfasst den
Groessenbereich von 0,02 μm bis 0,5 μm.
Es kann als gesichert gelten, dass inhalierbarer und lungengaengiger Schwebstaub, gemessen als
Partikelmasse PM 10 und PM 2,5, sowohl bei Kurzzeitexpositionen als auch bei
Langzeitexpositionen adverse Einflüsse auf die Morbiditaet und Mortalitaet durch
Atemwegserkrankungen und HerzKreislaufErkrankungen
hervorrufen kann. Darueber hinaus
wird die Gesamtsterblichkeit und damit die Lebenserwartung beeintraechtigt. Es gibt ernst zu
nehmende Hinweise, dass diese Effekte auch durch ultrafeine Partikel (PM 0,1 ) ausgeloest
werden. Aus den vorliegenden Untersuchungen zur gesundheitlichen Relevanz der Feinstaeube
ergibt sich die Notwendigkeit, die FeinstaubEmission
zu minimieren und die
Immissionsbelastung zu begrenzen [3]. Die Kanzerogenitaet – bezueglich des Lungenkrebsrisikos– von Dieselruss konnte im Tierversuch nachgewiesen werden. Auch die Belege für eine
Kanzerogenitaet beim Menschen haben in den letzten Jahren zugenommen.
Ein relativer Anstieg der Sterblichkeit, von Krankenhausaufnahmen aufgrund von
Atemwegserkrankungen, Angaben zum Gebrauch von Bronchodilatoren, Husten und
Symptomen der unteren Atemwege und Veraenderungen der Lungenfunktion (Peak Expiratory
Flow, PEF) kann mit einem gemessenen Anstieg von PM 10 oder PM 2,5 assoziiert werden. Zur
Illustration ist in Abb. 11 eine Schaetzung dafuer abgegeben, wie sich eine drei Tage anhaltende
Episode mit täglichen Konzentrationen von 50 und 100 μg/m³ PM 10 in einer Bevoelkerung von
1 Million Personen auswirken kann.
Der aktuelle Stand der Erkenntnisse zur Partikelwirkung wurde vom Health Effects Institute
(HEI) im April 2002 veroeffentlicht (Abb. 12). Der grundsaetzliche Zusammenhang zwischen
erhoehten Partikelkonzentrationen in der Umgebungsluft und bestimmten Krankheitsbildern bis
hin zu einer erhoehten Mortalitaet wird bestaetigt. Es besteht weiterer Forschungsbedarf bezueglich
der wirkungsrelevanten Partikeleigenschaften, der biologischen Mechanismen der
Partikelwirkung und der Empfindlichkeit bestimmter Risikogruppen.
Die U.S. EPA hat im Jahr 2002 zur Wirkung von Diesel Abgas
folgendes festgestellt [6, 7]:
„ Emissions from heavyduty
vehicles contribute significantly to a number of serious air pollution
problems. Groundlevel
ozone, particulate matter (PM), nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides
(SOx), and volatile organic compounds (VOCs ) adversely affect public health, contributing to
premature mortality, aggravation of respiratory and cardiovascular disease, decreases in lung
function and increased respiratory symptoms changes to lung tissues and structures, altered
respiratory defense mechanisms, and chronic bronchitis. In addition diesel exhaust PM,
especially from older engines, has been found recently by U.S.EPA as likely to be a cause of
increased risk of lung cancer and respiratory disease.”
In einem Gutachten [23] wurde die gesundheitliche Auswirkung des Einsatzes von Partikelfiltern
in Deutschland untersucht. Das Gutachten von Prof. Wichmann, GSF Neuherberg, vom Juni
2003 kommt zu folgendem Ergebnis:
„ Nach Aussage eine Arbeitsgruppe der WHO hat der Wissensstand in den letzten Jahren
deutlich zugenommen, der den Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber der
Immission feiner Partikel (PM2.5) und gesundheitlichen Auswirkungen belegt. Die Arbeitsgruppe
empfiehlt, PM 2.5 als Indikator für gesundheitliche Effekte durch Partikel in Europa zu
verwenden, zusaetzlich zu PM10, das neben feinen auch grobe Partikel enthaelt (WHO 2003).
Der Kenntnisstand über die Belastung der Bevoelkerung in Deutschland durch PM 2.5 ist wegen
weitgehend fehlender Messungen rudimentaer. Es stehen jedoch Daten für PM10 zur Verfuegung,
die es naeherungsweise gestatten, hieraus die PM2.5Immission
abzuschaetzen. Danach beträgt die
mittlere PM 10 Konzentration
in Deutschland ca. 25 μg/m³, und unter der Annahme eines Umrechnungsfaktors von 0,6 ergibt sich hieraus eine mittlere PM 2.5 Konzentration
von
15 μg/m³.
Lambrecht et al. (1999) haben eine Abschaetzung des Beitrags von KfzAbgasen
zur PM10Immission
in Deutschland vorgenommen. Dieser Anteil beträgt für die Hintergrundbelastung in
der Stadt 5,5 und auf dem Land 2,3 μg/m³ PM10. Hieraus berechnet sich ein Mittelwert von ca.
4 μg/m³ PM 10 . Da die Partikel der KfzAbgase
einen Durchmesser unter 2,5 μm haben,
verursachen sie eine Immissionsbelastung von ebenfalls ca. 4 μg/m³ PM2.5. Ferner beträgt der
Massenanteil der DieselPkw
und Lkw an den Dieselrussabgasen mehr als 90%. Deshalb
erscheint die Annahme berechtigt, dass die Partikelmasse des PM2.5KfzAbgases
nahezu
vollstaendig aus Dieselfahrzeugen stammt. Dennoch wird nur ein Minderungspotential von
3 μg/m³ PM 2.5 für das Standardmodell des Gutachtens zugrunde gelegt, um eine konservative
Abschaetzung zu erhalten.
Zur Risikoabschaetzung werden epidemiologische Daten benötigt, die eine Aussage über den
Zusammenhang zwischen der Langzeitexposition gegenüber Partikeln und dem
Gesundheitszustand der Bevoelkerung erlauben. Hierzu liegen mehrere Studien vor, die
signifikante ExpositionsWirkungsBeziehungen
liefern.
Für quantitative Abschaetzungen am besten geeignet ist die neue Studie der American Cancer
Society (ACS) von Pope et al. (2002), die einen linearen Zusammenhang zwischen der
Exposition gegenüber PM2.5 und der Sterblichkeit für alle Todesursachen, der Sterblichkeit an
Atemwegsund
HerzKreislaufErkrankungen
sowie an Lungenkrebs aufgezeigt hat. Für
Partikel mit einem Durchmesser groesser als 2.5 μm wurde kein signifikanter Zusammenhang
gefunden.
Diese Studie wird auch von der WHO im Weltgesundheitsbericht 2002 verwendet. Dabei geht
man davon aus, dass die gefundene lineare ExpositionsWirkungsBeziehung
im Bereich
zwischen 7,5 und 50 μg/m³ PM2.5 gueltig ist.
Die Angaben zur Mortalitaet in Deutschland, die für die Risikoberechnung benötigt werden, sind
der aktuell verfuegbaren Todesursachenstatistik entnommen (Statistisches Bundesamt 2003).
Im Gutachten wird als Standardmodell der Ansatz des Weltgesundheitsberichts 2002 mit den
Mortalitaetsdaten und Immissionsabschaetzungen aus Deutschland verknuepft. Ferner werden in
einer Sensitivitaetsanalyse mehrere Alternativszenarien untersucht.
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