Luftverschmutzung - Die Bedrohung von innen und außen

Das Tragen einer Maske während einer Corona-Pandemie ist zur neuen Normalität in unserem Alltag geworden. Das Tragen von Gesichtsmasken ist jedoch kein neues Konzept. Vor allem in einigen asiatischen Ländern ist es seit Jahrzehnten gängige Praxis, sich vor gefährlichen Stoffen1 in der Luft zu schützen. Luftverschmutzung ist eine der größten umweltbedingten Risiken für die menschliche Gesundheit, da sie Schlaganfälle, Herzkrankheiten, Lungenkrebs, chronische und akute Atemwegserkrankungen, einschließlich Asthma2, verursacht. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) leben 9 von 10 Menschen in Gebieten, in denen die WHO-Luftqualitätsrichtwerte nicht eingehalten werden2. Wenn keine Maßnahmen zur Eindämmung der Luftverschmutzung ergriffen werden, wird diese voraussichtlich zu einer der weltweit wichtigsten umweltbedingten Ursachen für schwere Gesundheitsprobleme und vorzeitige Sterblichkeit werden. Die Studien zeigen, dass sich die Zahl der vorzeitigen Todesfälle durch Feinstaubbelastung aufgrund der wachsenden Bevölkerung und des steigenden Energiebedarfs4 weltweit mehr als verdreifachen wird, von heute knapp über 1 Million auf fast 3,6 Millionen pro Jahr im Jahr 20503,4.

Die Luftverschmutzung im Freien betrifft alle Menschen in Ländern mit niedrigem, mittlerem und hohem Einkommen. Menschen, die in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen leben, sind jedoch zusätzlichen Gesundheitsrisiken ausgesetzt, die auf eine starke Luftverschmutzung in Innenräumen, die so genannte "Haushaltsverschmutzung", zurückzuführen sind. Mehr als 2,6 Milliarden Menschen, vor allem in den Entwicklungsländern, haben keinen oder nur sehr begrenzten Zugang zu modernen, sauberen und zuverlässigen Kochgelegenheiten5. In 25 Ländern, vor allem in Afrika südlich der Sahara, sind mehr als 90 % der Haushalte noch immer auf traditionelle offene Feuer oder Öfen angewiesen, die mit Holz, Holzkohle, Kohle, Ernteabfällen und Dung6,7 betrieben werden. Nach Angaben der WHO war die Luftverschmutzung in Innenräumen der Hauptgrund für 3,8 Millionen Todesfälle im Jahr 2016 aufgrund von Krankheiten, die auf die Umweltverschmutzung in Haushalten zurückzuführen sind5. Nicht nur Frauen, die hauptsächlich für das Kochen zuständig sind, sondern auch Neugeborene und/oder Kleinkinder, die den größten Teil ihres Lebens mit ihrer Mutter verbringen, sind durch die direkte Exposition gegenüber verschmutzter Luft stark gefährdet8.

Um sich ein Bild von der aktuellen Luftverschmutzungssituation zu machen, sollten wir einen Blick auf die empfohlenen und derzeit geltenden Feinstaubkonzentrationen werfen. Die WHO rät zur Einhaltung von PM2,5-Werten unter 5 μg/m3 für den Jahresmittelwert und 15 μg/m3 für den 24-Stunden-Mittelwert. Ein Blick auf die aktuellen Daten zur Luftqualität zeigt, dass sich bisher nur wenige Länder an die WHO-Empfehlungen10 gehalten haben. Einige Industrie- und Entwicklungsländer, z. B. Deutschland (10,10 µg/m³) und Äthiopien (14,7 µg/m³), haben ähnliche PM2,5-Konzentrationen in der Außenluft10. In beiden Fällen besteht die Herausforderung darin, die bestehenden Partikelemissionen weiter zu reduzieren. Beim Vergleich der Luftverschmutzungsqualität in Innenräumen wird der Unterschied jedoch sehr viel deutlicher, wenn der kontinuierliche Zugang zu sauberen Kochquellen und -technologien gewährleistet ist. Eine Studie11, die in Deutschland durchgeführt wurde, wo Erdgas und Elektrizität die gängigsten Energiequellen zum Kochen sind, zeigte, dass die Innenraumluft von größeren PM10-Partikeln dominiert wird, während die PM2,5-Konzentration im Vergleich zur Außenluft etwas höher ist. In Äthiopien hingegen, wo die Verbrennung fester Brennstoffe vorherrscht, ergaben Messungen10 in 59 Haushalten in Slumvierteln von Addis Abeba wesentlich höhere Partikelkonzentrationen in der Innenraumluft mit einem Durchschnitt von 818 µg/m³. Dies ist mehr als 50 Mal höher als die WHO-Empfehlungen. Die Luftverschmutzung in Innenräumen ist für mehr als 50.000 Todesfälle pro Jahr verantwortlich und verursacht fast 5 % der Krankheitslast in Äthiopien12. Tuberkulose, Atemwegsinfektionen und Asthma, die mit der Luftverschmutzung in Innenräumen in Verbindung gebracht werden können, sind für etwa 17 % aller Todesfälle in Addis Abeba13 verantwortlich. Daher kann der Zugang zu sauberen Kochgelegenheiten wesentlich dazu beitragen, eine bessere und gesündere Luftqualität zu gewährleisten und Gesundheitsprobleme zu verringern.

Bislang wurden zahlreiche Programme für Kochherde abgeschlossen, und in der ganzen Welt laufen verschiedene weitere Programme, die saubere Kochlösungen anbieten. Wie im Bericht der Clean Cooking Alliance hervorgehoben wird, gibt es keinen einzelnen Herd, Brennstoff oder ein Geschäftsmodell, das dieses komplexe Problem lösen kann14. Daher spielt die fallspezifische Evaluierung für jede Lösung zum sauberen Kochen eine wichtige Rolle, wobei die Region, die lokal verfügbaren Brennstoffe, die täglichen Routinen und die sozialen Verhaltensweisen berücksichtigt werden müssen. Im Rahmen des ETH-Soil-Projekts werden fortschrittliche Pyrolyse-Kochherde in einem partizipativen Ansatz mit lokal und kostengünstig verfügbaren Materialien hergestellt. Diese Kocher ermöglichen eine emissionsarme Wärmeerzeugung für die Essenszubereitung unter Verwendung von lokal verfügbaren biogenen Reststoffen als Brennstoffe in Verbindung mit der Produktion von Biokohle als Bodenverbesserungsmittel. Die Gewährleistung eines kontinuierlichen Zugangs zu sauberer und effizienter Energieversorgung wird die durch die Verbrennung fester Brennstoffe verursachte Luftverschmutzung und Entwaldung bekämpfen und bessere und gesündere Lebensbedingungen fördern. Das Projekt leistet einen Beitrag zu den Sustainable Development Goals (SDGs), insbesondere zu SDG 7 (Erschwingliche und saubere Energie) und indirekt zu den SDGs 3 (Gesundheit und Wohlbefinden), 5 (Gleichstellung der Geschlechter), 13 (Klimaschutz) und 15 (Leben auf dem Land). Das ETH-Soil Projekt wird vom BMZ (Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung) finanziert.

Autorinnen: Dr. Mirjam Müller und Dr. Özge Mutlu


Quellen:

  1. www.voanews.com/a/science-health_coronavirus-outbreak_not-just-coronavirus-asians-have-worn-face-masks-decades/6185597.html
  2. www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health, Zugriff am: 09.03.2022.
  3. www.unicef.org/reports/clean-air-children, Zugriff am: 09.03.2022.
  4. www.oecd.org/env/indicators-modelling-outlooks/oecdenvironmentaloutlookto2050theconsequencesofinaction-keyfactsandfigures.htm, Zugriff am: 09.03.2022.
  5. www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/household-air-pollution-and-health, Zugriff am: 09.03.2022.
  6. S.C. Anenberg, K. Balakrishnan, J. Jetter, O. Masera, S. Mehta, J. Moss, V. Ramanathan (2013). “Cleaner cooking solutions to achieve health, climate, and economic cobenefits”, Environmental Science & Technology 47, 3944-3952.
  7. www.iea.org/reports/energy-access-outlook-2017
  8. E. Rehfuess (2006). “Fuel for Life”, World Health Organization.
  9. J. Kyayesimira, F. Muheirwe (2021). “Health concerns and use of biomass energy in households: voices of women from rural communities in Western Uganda”, Energy, Sustainability and Society, 11:42.
  10. www.iqair.com/world-most-polluted-countries, Zugriff am: 09.03.2022.
  11. Zhao et al. (2020). “Particle Mass Concentrations and Number Size Distributions in 40 Homes in Germany: Indoor-to-outdoor Relationships, Diurnal and Seasonal Variation”, Aerosol and Air Quality Research, 20: 576-589, 2020.
  12. H. Sanbata, A. Asfaw, A. Kumie. (2014) “Indoor air pollution in slum neighbourhoods of Addis Ababa, Ethiopia” Atmospheric Environment 89, 230-234.
  13. Tefera et al. (2016) “Indoor and outdoor air pollution-related health problem in Ethiopia: Review of related literature”, Ethip. Health Dev. 30(1), 5-16.
  14. Clean Cooking Alliance, 2018 Annual Report: Investment, innovation, impact, Washington D.C., 2019.