Flugzeugabgase werden mit der Zeit giftiger: Wurde das Gesundheitsrisiko lange unterschätzt?
Feinstaub aus Flugzeugabgasen wird, je länger er in der Atmosphäre bleibt, immer gesundheitsschädlicher. Das geht aus einer neuen Studie der Universität Basel hervor. Das wirft Fragen auf, ob geltende Luftreinhaltevorschriften die tatsächlichen Gesundheitsrisiken ausreichend erfassen.
Feinstaubpartikel aus Verbrennungsmotoren sind so klein, dass sie tief in die Atemwege gelangen können. Dort lösen sie oxidativen Stress aus, bei dem schädliche chemische Reaktionen in Gang gesetzt werden, die Entzündungen fördern und langfristig Atemwegs- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen auslösen.
Wie stark die Wirkung ist, hängt jedoch nicht allein davon ab, wie viele Partikel eingeatmet werden. Auch die chemischen Bestandteile sind ausschlaggebend. Weil Feinstaub häufig Stunden bis mehrere Tage in der Luft verbleibt, können sich seine Eigenschaften verändern, noch bevor er die menschlichen Atemwege erreicht.
Ein Forschungsteam um den Umweltwissenschaftler Prof. Dr. Markus Kalberer von der Universität Basel hat deshalb nun untersucht, wie sich Partikel aus Flugzeug- und Schiffsmotoren während ihrer Alterung entwickeln, und zwar hinsichtlich dessen, wie sie die Gesundheit beeinträchtigen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Environmental Science: Atmospheres veröffentlicht.
Flugzeugpartikel anders als Schiffsabgase
Die Forschenden nutzten Abgase aus einer kleinen Flugzeugturbine und einem Schiffsdieselmotor. Ein photochemischer Reaktor simulierte die Vorgänge in der Atmosphäre über einen Zeitraum von einem bis zwölf Tagen hinweg. Mit einem eigens entwickelten Messgerät wurde das oxidative Potenzial der frischen und gealterten Partikel bestimmt.
Dabei zeigte sich, dass bei den Schiffsemissionen das oxidative Potenzial weitgehend unverändert blieb. Bei den Flugzeugemissionen nahm es dagegen stark zu.
Diesen Unterschied erklärten sich die Forschenden damit, dass sich die Flugzeugabgase durch den Sauerstoff in der Luft chemisch verändern: Reagieren die Partikel über längere Zeit mit Bestandteilen der Luft, verändert sich auf Dauer auch ihre Chemie. Die zunehmende Oxidation der organischen Bestandteile geht dann mit einem höheren oxidativen Potenzial einher.
Millionen Todesfälle durch Luftverschmutzung
„Unsere Studie zeigt, dass es wichtig ist, über frisch emittierte Abgaspartikel hinauszuschauen“, erklärt Studienerstautor Dr. Battist Utinger vom Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel. „Atmosphärische Prozesse können die oxidativen Eigenschaften der Partikel erheblich verändern, und damit auch ihr Potenzial, die menschliche Gesundheit zu schädigen.“
Kalberer sieht deshalb Handlungsbedarf seitens der Politik: „Diese Studie zeigt klar, dass die heutigen gesetzlichen Grundlagen, wie die Schweizerische Luftreinhalteverordnung, die Eigenschaften der toxischsten Feinstaubquellen und Feinstaubeigenschaften nicht genügend berücksichtigen.“
Die Ergebnisse sind auch für die öffentliche Gesundheit relevant. So schätzt etwa die Weltgesundheitsorganisation WHO, dass jährlich mehr als sieben Millionen vorzeitige Todesfälle auf Luftverschmutzung zurückgehen.
Die Studie legt nahe, dass wichtige Unterschiede zwischen den Feinstaubarten übersehen oder falsch bewertet werden könnten – wenn nur die ausgestoßenen Mengen betrachtet werden. Um die gesundheitlichen Risiken genauer einschätzen zu können, müssten daher auch die toxikologischen Eigenschaften gealterter Partikel beachtet werden. Ob und in welchem Umfang sich die im Labor beobachteten Veränderungen auf konkrete Erkrankungsrisiken übertragen lassen, muss noch weiter untersucht werden.
Artikelreferenz
Barth, A., Utinger, B., et al. (2026). Online characterisation of oxidative potential and reactive oxygen species of fresh and aged aircraft turbine and ship engine particulate emissions. Environmental Science: Atmospheres.