Luftverschmutzung

Beobachtete Effekte

Im Jahr 2019 waren etwa 307 000 vorzeitige Todesfälle in der EU-27 auf eine langfristige Feinstaubexposition mit einem Durchmesser von 2,5 μm oder weniger (PM_2,5)zurückzuführen. Stickstoffdioxid (NO₂) war mit 40 400 vorzeitigen Todesfällen und bodennahem Ozon (O₃) mit 16 800 vorzeitigen Todesfällen verbunden (EWR, 2021).

In den letzten Jahren ist der Anteil der städtischen Bevölkerung, die Luftschadstoffkonzentrationen oberhalb der EU-Grenzwerte ausgesetzt ist, und die daraus resultierenden Auswirkungen auf die Gesundheit für PM_2,5 und NO₂ zurückgegangen (siehe Abbildung oben). Für bodennahes Ozon nimmt die nördliche hemisphärische Hintergrundkonzentration in Europa zu, während die globalen Spitzenwerte abnehmen (Andersson et al., 2017; Orru et al., 2019; Paoletti et al., 2014).

Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass negative Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Gesundheit auch unterhalb des Niveaus der EU-Luftqualitätsrichtlinie auftreten, was sich in den neuen globalen Luftqualitätsleitlinien der WHO (WHO, 2021) widerspiegelt. Da die aktualisierten WHO-Leitlinien für die meisten Schadstoffe strenger sind, wird der Anteil der städtischen Bevölkerung, die ungesunden Luftschadstoffkonzentrationen ausgesetzt ist, und die damit verbundenen gesundheitlichen Auswirkungen größer sein als frühere Schätzungen.

Städtische Bevölkerung, die Luftschadstoffkonzentrationen ausgesetzt ist, die über ausgewählten EU-Luftqualitätsnormen liegen, EU-27 und Vereinigtes Königreich
_{Quelle: EUA, Überschreitung der Luftqualitätsnormen in Europa}

Projizierte Effekte

Änderungen der Temperatur, des Niederschlags, des Windes, der Luftfeuchtigkeit oder der Sonnenstrahlung im Zusammenhang mit dem Klimawandel wirken sich auf die Luftqualität aus und können diese möglicherweise verschlechtern (Fu und Tian, 2019). Dies geschieht durch veränderte Emissionen aus natürlichen Quellen (wie Waldbrände, Mineralstaub, Meersalz, biogene flüchtige organische Verbindungen (BVOC)); Emissionen aus menschlichen Quellen (z. B. Ammoniak aus der Landwirtschaft); Geschwindigkeiten chemischer Reaktionen in der Atmosphäre; sowie Transport-, Dispersions- und Abscheidungsprozesse von Luftschadstoffen (Fortems-Cheiney et al., 2017; Geels et al., 2015).

In Bezug auf die menschliche Gesundheit ist die Kombination von Hitzestress und Luftverschmutzung besonders schädlich. Die gleichzeitige Exposition der Bevölkerung gegenüber hohen Temperaturen und Luftverschmutzung (PM, NO₂ oder O₃₎wurde mit erhöhten Sterblichkeitsraten aufgrund kardiovaskulärer und respiratorischer Ursachen in Verbindung gebracht (EWR, 2020). Der anhaltende und prognostizierte demografische Wandel, wie eine alternde Bevölkerung mit zunehmender Prävalenz zugrunde liegender Gesundheitsprobleme, wird auch zu einer Zunahme der Krankheitslast im Zusammenhang mit der Luftverschmutzung beitragen.

Feinstaub

Die Feinstaubkonzentrationen in der Luft werden den Projektionen zufolge in Zukunft leicht ansteigen, wenn auch mit einer gewissen Unsicherheit (Doherty et al., 2017; Park et al., 2020). Dies liegt daran, dass sich der Klimawandel auf die Emissionen der Vorläuferstoffe von PM auswirkt: Es wird erwartet, dass die Zahl und Schwere der natürlich vorkommenden Waldbrände sowie die Meersalzemissionen zunehmen werden. Darüber hinaus erhöhen höhere Temperaturen die biogenen und landwirtschaftlichen Ammoniakemissionen (Geels et al., 2015). Auch die chemischen Reaktionen, die zur Produktion von sekundärem PM führen, werden durch Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen verstärkt (Megaritis et al., 2014). Schließlich werden Abnahmen der Windgeschwindigkeit, die beispielsweise für Teile des Mittelmeerraums prognostiziert werden (Ranasinghe et al., 2021), und abnehmende Niederschläge die Verdünnung und Ablagerung von PM verringern, was zu höheren Luftkonzentrationen führt (Doherty et al., 2017).

Bodennahes Ozon

Angesichts des sich wandelnden Klimas werden im Sommer höhere bodennahe O3-Konzentrationen prognostiziert, wobei der größte Anstieg für die wärmsten Szenarien sowie für Süd- und Mitteleuropa prognostiziert wird (Fortems-Cheiney et al., 2017; Colette et al., 2015). Die Spitzenkonzentrationen werden voraussichtlich zunehmen, was für die Auswirkungen auf die Gesundheit relevant ist, da die kurzfristige Exposition gegenüber hohen Spitzenkonzentrationen von bodennahem Ozon mit Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Gesundheitsproblemen zusammenhängt (Doherty et al., 2017). Bis 2050 wird in einigen Ländern Mittel- und Südeuropas nach dem RCP4.5-Szenario mit einem Anstieg der bodennahen ozonassoziierten Sterblichkeit um bis zu 11 % gerechnet (Orru et al., 2019).

Bodennahes Ozon wird in der Atmosphäre durch photochemische Reaktionen flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) und Stickoxide (NOx) in Gegenwart von Sonnenlicht gebildet. Unter dem Klimawandel dürften die BVOC-Emissionen aufgrund einer höheren Anzahl heißer Tage zunehmen. Eine Erhöhung der atmosphärischen CO2-Werte kann auch die Produktion von BVOC beeinflussen (Fu und Tian, 2019). Erhöhte globale Methankonzentrationen und höhere Temperaturen beschleunigen auch die bodennahe O3-Produktion. Darüber hinaus wird erwartet, dass der erwartete stärkere Zustrom von stratosphärischem Ozon in die Troposphäre den bodennahen Ozonspiegel in ganz Europa weiter erhöhen wird (Fortems-Cheiney et al., 2017).

Stickstoffdioxid

Es wird nicht erwartet, dass die NO2-Konzentration durch den Klimawandel beeinflusst wird.

Andere Luftschadstoffe

Hohe Feuchtigkeit und Überschwemmungen von Gebäuden können das Wachstum von Schimmelpilzen unterstützen und die Prävalenz von Atemwegserkrankungen erhöhen (D’Amato et al., 2020). Darüber hinaus kann in städtischen Gebieten die Luftverschmutzung (insbesondere langfristig hohe NO2-Werte) die Allergenität von Pollen erhöhen (Gisler, 2021; Plaza et al., 2020), deren Konzentration und Saisonalität selbst vom sich wandelnden Klima beeinflusst wird.

Politische Antworten

Die überarbeiteten globalen Leitlinien der WHO zur Luftqualität bilden eine solide wissenschaftliche Evidenzbasis für Entscheidungen über die Luftreinhaltungspolitik weltweit.  Im Rahmen des europäischen Grünen Deals überarbeitet die Europäische Union ihre Luftqualitätsrichtlinien, um sie stärker an die neuen WHO-Leitlinien anzupassen. Minderungsmaßnahmen zur Verringerung der CO2-Emissionen wirken sich häufig positiv auf die Emissionen von Luftschadstoffen aus Verkehr, Energieerzeugung, Hausheizung usw. aus und schaffen eine Win-Win-Situation.

Die Luftqualitätsbewertungen, einschließlich der gesundheitlichen Auswirkungen, werden jährlich von verschiedenen Behörden durchgeführt. Prognose- und Frühwarnsysteme für Luftverschmutzung können zusammen mit medizinischer Beratung die Gesundheitsrisiken reduzieren. Sie können auch von Gesundheitssystemen verwendet werden, um sich auf eine höhere Anzahl von Patienten in Notaufnahmen vorzubereiten. Prognose- und Frühwarnsysteme sind sowohl auf lokaler Ebene als auch auf regionaler Ebene einsatzbereit, wie z. B. der Europäische Luftqualitätsindex der EUA. In mehreren europäischen Ländern sind die Ozonkonzentrationen in den Aktionsplänen für Hitzegesundheit enthalten.

Bürgerwissenschaftliche Projekte zur Luftqualität liefern evidenzbasierte Informationen und schaffen Bewusstsein bei den Bürgern.