Unter dem Begriff Feinstaub werden der primär emittierte und sekundär gebildete Feinstaub zusammengefasst. Primärer Feinstaub wird unmittelbar an der Quelle freigesetzt, zum Beispiel bei Verbrennungsprozessen. Entstehen die Partikel durch gasförmige Vorläufersubstanzen wie Schwefel- und Stickoxide und Ammoniak, so werden sie als sekundärer Feinstaub bezeichnet.
Emittenten
Feinstaub wird vor allem durch menschliches Handeln erzeugt: Primärer Feinstaub entsteht durch Emissionen aus Kraftfahrzeugen, Kraft- und Fernheizwerken, Öfen und Heizungen in Wohnhäusern, bei der Metall- und Stahlerzeugung oder auch beim Umschlagen von Schüttgütern. Er kann aber auch natürlichen Ursprungs sein (beispielsweise als Folge von Bodenerosion). In Ballungsgebieten ist der Straßenverkehr die dominierende Staubquelle. Dabei gelangt Feinstaub nicht nur aus Motoren – vorrangig aus Dieselmotoren – in die Luft, sondern auch durch Bremsen- und Reifenabrieb sowie durch die Aufwirbelung des Staubes von der Straßenoberfläche. Eine weitere wichtige Quelle ist die Landwirtschaft: Die Emissionen gasförmiger Vorläuferstoffe, insbesondere die Ammoniakemissionen aus der Tierhaltung, tragen zur sekundären Feinstaubbildung bei.
Gesundheitsrisiken
Der Mensch atmet Feinstaub über die Lunge ein. Je nach Größe und Eindringtiefe der Partikel unterscheiden sich die gesundheitlichen Wirkungen: PM10 gelangt vor allem in die Nasenhöhle und die oberen Atemwege. PM2,5 kann tiefer in die Atemwege eindringen - bis in die Bronchien und Lungenbläschen (Alveolen), während ultrafeine Partikel sogar die Blut-Luft-Schranke überwinden und in den Blutkreislauf gelangen können oder auch ins Lungengewebe eindringen können. Es gibt zudem Hypothesen, dass ultrafeine Partikel über den Riechnerv in der Nase direkt das Gehirn erreichen können – und damit die Blut-Hirn-Schranke umgehen.
Die Partikel gelangen so teilweise in Bereiche, aus denen sie beim Ausatmen nicht wieder ausgeschieden werden. Dort können sie im Körper verbleiben und gesundheitliche Prozesse in Gang setzen. Die Hauptwirkung von Feinstaub besteht darin, Entzündungen und oxidativen Stress im Körper auszulösen. Diese Prozesse können Zellen und Gewebe schädigen – nicht nur an der Stelle, an der die Partikel eindringen, sondern im gesamten Körper.
Die gesundheitlichen Folgen von Feinstaub – insbesondere von PM2.5, zu dem die meisten Studien vorliegen – reichen von Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen in den Atemwegen bis hin zu schwerwiegenderen Auswirkungen wie verstärkter Plaquebildung in den Blutgefäßen, erhöhter Thromboseneigung sowie Störungen in der Regulation des vegetativen Nervensystems, etwa einer verminderten Herzfrequenzvariabilität.
Langfristige Feinstaubbelastung kann das Herz-Kreislauf-System erheblich beeinträchtigen und Krankheiten wie Arteriosklerose, Bluthochdruck und Typ-2-Diabetes begünstigen. Zudem erhöht sie die Sterblichkeit durch Lungenkrebs, chronische Atemwegserkrankungen und Herz-Kreislauferkrankungen. Bei Schwangeren, die hohen Feinstaubkonzentrationen ausgesetzt sind, steigt das Risiko für Frühgeburten sowie für Neugeborene mit geringem Geburtsgewicht.
Grenzwerte
Zum Schutz der menschlichen Gesundheit gelten seit dem 1. Januar 2005 europaweit Grenzwerte für die Feinstaubfraktion PM10. Der Tagesgrenzwert beträgt 50 µg/m3 und darf nicht öfter als 35mal im Jahr überschritten werden. Der zulässige Jahresmittelwert beträgt 40 µg/m3. Für die noch kleineren Partikel PM2,5 gilt seit 2008 europaweit ein Zielwert von 25 µg/m3 im Jahresmittel, der bereits seit dem 1. Januar 2010 eingehalten werden soll. Seit 1. Januar 2015 ist dieser Wert verbindlich einzuhalten.
Es gibt derzeit keine eigenständigen Richtwerte für ultrafeine Partikel, da die wissenschaftliche Datenlage noch nicht ausreicht, um Richtwerte abzuleiten.
