Quelle: privat

„Benziner sind eine sehr starke Quelle von Rußpartikeln“

Ein Gespräch mit Prof. Dr. Alexander Vogel

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Sie haben 2018 den Adolf-Messer-Stiftungspreis für ihre Forschung an Feinstaub verliehen bekommen. Worum geht es bei Ihrer Arbeit konkret?

Wir forschen an der chemischen Charakterisierung von Feinstaub und versuchen diesen besser zu verstehen. Wir schauen ganz konkret, woraus atmosphärische Partikel bestehen, also aus welchen Molekülen sie zusammengesetzt sind.

Wie genau funktioniert das?

Wir sammeln dazu Feinstaub auf Filtern und analysieren diese dann im Labor. Dazu bedienen wir uns der Massenspektrometrie. Zuvor jedoch extrahieren wir die Filter in einem Lösungsmittel und trennen das chemische Gemisch mit einer Chromatographie auf. In dem Gemisch können bis zu 10.000 verschiedene organische und anorganische Moleküle vorliegen. Durch diese Analyse und die Kombination mit weiteren Messtechniken können wir dann die einzelnen Moleküle nachweisen und Schlüsse auf deren Quellen ziehen.

Selbst in abgelegensten Orten kann man sogenannten primären und sekundären Feinstaub messen.“

Was weiß man bereits über die Quellen von Feinstaub?

Es kommt sehr darauf an, wo man sich befindet. Selbst in abgelegensten Orten kann man sogenannten primären und sekundären Feinstaub messen, der dann überwiegend aus biogenen, also natürlichen, Quellen kommt. Denn auch Bäume emittieren Pollen, oder flüchtige Vorläuferstoffe aus welchen sekundärer Feinstaub entstehen kann. In Städten jedoch misst man dann vermehrt anthropogene Schadstoffe: sowohl anorganische Schwermetalle, aber es gibt auch Spuren von organischen Schadstoffen, wie zum Beispiel polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. In der Atmosphäre durchmischen sich verschiedenste Emissionen mit reaktiven Gasen und Radikalen und so können durch Oxidationsreaktionen neue Partikel entstehen. Das nachzuvollziehen und die Moleküle den jeweiligen Quellen zuzuordnen ist ein ausgesprochen komplexes Vorgehen, weil allein aus jeder Vorläufersubstanz Hunderte verschiedene Produkte entstehen können.

Was sind die Ziele ihrer Forschung?

Wir wollen mit unserer Forschung die Prozesse von der Feinstaubbildung und deren Transformation in der Atmosphäre aufklären und auch untersuchen, was für Hauptkomponenten für Feinstaub verantwortlich sind. Meine Arbeitsgruppe steht aber damit erst ganz am Anfang. In den nächsten Jahren geht es vor allem darum, die chemische Analytik aufzubauen. Die sogenannte Non-Target-Analyse, die wir anwenden, ist zwar in der Wasserchemie als Technik erprobt, in der atmosphärischen Chemie ist das aber noch sehr neu. Langfristig wollen wir die einzelnen Methoden so entwickeln, dass wir die chemische Zusammensetzung von sämtlichen Feinstaubpartikeln – auch von Ultrafeinstaub – erfolgreich charakterisieren können. Denn so könnte man noch genauer etwas zur Wirkung von Feinstaub auf die Gesundheit sagen.

Um den Effekt von Ultrafeinstaub beurteilen zu können, fehlt den Epidemiologen oftmals aber auch die Datengrundlage von Ultrafeinstaubmessungen.“

Unterscheidet sich der Ultrafeinstaub denn von anderen Feinstaubpartikeln?

Bei Ultrafeinstaub ist die Herausforderung, dass wir hier von ganz geringen Massen sprechen und es daher gar nicht einfach ist, davon eine chemische Analyse vorzunehmen. Allerdings gibt es Hinweise, dass die Quellen von Ultrafeinstaub und Feinstaub ganz unterschiedlich sein können. Ultrafeinstaub in der Stadt kann zu einem großen Teil aus Ruß aus Verbrennungsprozessen bestehen. Hier muss man sich fragen wo dieser Ruß herkommt und wie man die Emissionen begrenzen kann. Es gibt beispielsweise Studien, die eindeutig belegen, dass Benziner eine sehr starke Quelle von Rußpartikeln sind und daher deutlich problematischer als Dieselmotoren sind, weil diese einen Partikelfilter besitzen. Um den Effekt von Ultrafeinstaub beurteilen zu können, fehlt den Epidemiologen oftmals aber auch die Datengrundlage von Ultrafeinstaubmessungen. Daher braucht es sowohl mehr Forschung in der Analyse der ultrafeinen Partikel, als auch ein besseres Verständnis von Gesundheitseffekten der ultrafeinen Partikel.

Was kann außer einer Intensivierung der Forschung noch getan werden im Hinblick auf Feinstaub?

Die Hauptsache ist, dass Politik und Bevölkerung sich der Thematik bewusst sind und entsprechende Maßnahmen ergriffen werden. Derzeit ist dies der Fall. In der Politik wird das Thema ernst genommen und ich glaube nicht, dass die Diskussion um saubere Luft in der Öffentlichkeit in den nächsten Jahren wieder verschwindet. Ich denke, dass wir vor allem in den Städten zu einer Verwehrswende kommen müssen, damit die Belastung der Menschen unabhängig von der derzeitigen Diskussion um Grenzwerte weiter minimiert wird.

Wie erleben Sie den Diskurs um Feinstaub in Deutschland?

Die öffentliche Diskussion dreht sich derzeit vor allem darum, ob es irgendwo Grenzwertverletzungen von Stickoxiden gibt, oder nicht. Dabei wird aber nicht ausreichend darauf aufmerksam gemacht, dass die Weltgesundheitsorganisation Empfehlungen für Feinstaub (PM2.5 und PM10) ausgesprochen haben, die deutlich unter den gegenwärtigen europäischen Grenzwerten liegen. Denn das entscheidende bei Feinstaub ist, dass es keine Wirkungsschwelle gibt, unterhalb derer man keine negativen Effekte auf die Gesundheit mehr feststellen kann.

Zur Person

Prof. Dr. Alexander Vogel forscht am Institut für Atmosphäre und Umwelt an der Goethe-Universität Frankfurt zu dem Thema atmosphärische Umweltanalytik. Dadurch beschäftigt er sich intensiv mit den Quellen des Feinstaubs.

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