Feinstaub/Partikel

""
""
© Fotoarchiv T14/Landesamt für Umwelt

Feinstaub (englisch: Particulate Matter – PM) wird seit etwa 20 Jahren europaweit in den Messnetzen der Länder gemessen. Es handelt sich hierbei um Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner als 10 Mikrometer (= 10 Tausendstel Millimeter), den sogenannten Feinstaub-PM10, beziehungsweise um Partikel kleiner als 2,5 Mikrometer, den sogenannten Feinstaub-PM2,5.

Aktuell geraten vermehrt ultrafeine Partikel (UFP) in den Fokus der öffentlichen Diskussion über Luftschadstoffe. Als Ultrafeine Partikel werden Staubteilchen mit einem Durchmesser kleiner 0,1 Mikrometer (= 100 Nanometer) bezeichnet. Das entspricht höchstens einem Hundertstel der Größe von Feinstaub-PM10.

© Fotoarchiv T14/Landesamt für Umwelt

Feinstaub (englisch: Particulate Matter – PM) wird seit etwa 20 Jahren europaweit in den Messnetzen der Länder gemessen. Es handelt sich hierbei um Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner als 10 Mikrometer (= 10 Tausendstel Millimeter), den sogenannten Feinstaub-PM10, beziehungsweise um Partikel kleiner als 2,5 Mikrometer, den sogenannten Feinstaub-PM2,5.

Aktuell geraten vermehrt ultrafeine Partikel (UFP) in den Fokus der öffentlichen Diskussion über Luftschadstoffe. Als Ultrafeine Partikel werden Staubteilchen mit einem Durchmesser kleiner 0,1 Mikrometer (= 100 Nanometer) bezeichnet. Das entspricht höchstens einem Hundertstel der Größe von Feinstaub-PM10.

  • Entstehung von Feinstaub

    Feinstaub kann einen natürlichen Ursprung haben, zum Beispiel durch Wald- und Buschbrände, Sandstürme oder Vulkanausbrüche hervorgerufen sein, aber auch durch menschliche Aktivitäten erzeugt werden. Diese Quellen sind Verbrennungsprozesse zum Beispiel in Kraft- und Heizwerken, aber auch in Einzelfeuerstätten in Wohnhäusern. Der motorisierte Straßenverkehr sowie industrielle Prozesse und Emissionen aus der Landwirtschaft tragen zur Feinstaubbelastung in erheblichem Maße bei.

    Direkt aus einer Quelle emittierte Staubpartikel werden als primäre Stäube bezeichnet. Durch komplexe chemische Reaktionen können aus gasförmigen Verbindungen sogenannte sekundäre Partikel gebildet werden. Diese entstehen zum Beispiel aus gasförmigen Emissionen der Tierhaltung.

    Feinstaub kann einen natürlichen Ursprung haben, zum Beispiel durch Wald- und Buschbrände, Sandstürme oder Vulkanausbrüche hervorgerufen sein, aber auch durch menschliche Aktivitäten erzeugt werden. Diese Quellen sind Verbrennungsprozesse zum Beispiel in Kraft- und Heizwerken, aber auch in Einzelfeuerstätten in Wohnhäusern. Der motorisierte Straßenverkehr sowie industrielle Prozesse und Emissionen aus der Landwirtschaft tragen zur Feinstaubbelastung in erheblichem Maße bei.

    Direkt aus einer Quelle emittierte Staubpartikel werden als primäre Stäube bezeichnet. Durch komplexe chemische Reaktionen können aus gasförmigen Verbindungen sogenannte sekundäre Partikel gebildet werden. Diese entstehen zum Beispiel aus gasförmigen Emissionen der Tierhaltung.

  • Witterungsabhängigkeit

    Einzelne Tage mit sehr hohen Feinstaubbelastungen können in längeren trockenen Abschnitten im gesamten Jahr auftreten. Ursachen im Sommerhalbjahr sind beispielsweise Aufwirbelungen von Krustenmaterial, landwirtschaftliche Aktivitäten, lokale Bau- und Erdarbeiten, aber auch Waldbrände oder Sandstürme  möglicherweise in weiter entfernten Gebieten. In der kalten Jahreszeit sorgen dagegen Verbrennungsprozesse für ein höheres Grundlevel an Feinstaub. Eine Feinstaubquelle über das ganze Jahr hinweg ist der motorisierte Straßenverkehr sowohl durch direkte Emissionen als auch durch Reifen- und Bremsenabrieb und Aufwirbelung.
    Hohe Feinstaubkonzentrationen an mehreren Tagen hintereinander, sogenannte Feinstaubepisoden, treten insbesondere im Spätherbst oder Winter in Brandenburg und den angrenzenden Bundesländern auf. Ursachen dafür sind Wetterlagen mit schwacher, meist östlicher Strömung, bei denen kalte und schadstoffangereicherte Luftmassen nicht ausgetauscht werden. Die Herkunft und Zusammensetzung der Luftmassen an Tagen mit Grenzwertüberschreitungen wurden zuletzt 2017 in einem Mehrländerprojekt zum Ferneintrag von Feinstaub-PM10 untersucht.

    Einzelne Tage mit sehr hohen Feinstaubbelastungen können in längeren trockenen Abschnitten im gesamten Jahr auftreten. Ursachen im Sommerhalbjahr sind beispielsweise Aufwirbelungen von Krustenmaterial, landwirtschaftliche Aktivitäten, lokale Bau- und Erdarbeiten, aber auch Waldbrände oder Sandstürme  möglicherweise in weiter entfernten Gebieten. In der kalten Jahreszeit sorgen dagegen Verbrennungsprozesse für ein höheres Grundlevel an Feinstaub. Eine Feinstaubquelle über das ganze Jahr hinweg ist der motorisierte Straßenverkehr sowohl durch direkte Emissionen als auch durch Reifen- und Bremsenabrieb und Aufwirbelung.
    Hohe Feinstaubkonzentrationen an mehreren Tagen hintereinander, sogenannte Feinstaubepisoden, treten insbesondere im Spätherbst oder Winter in Brandenburg und den angrenzenden Bundesländern auf. Ursachen dafür sind Wetterlagen mit schwacher, meist östlicher Strömung, bei denen kalte und schadstoffangereicherte Luftmassen nicht ausgetauscht werden. Die Herkunft und Zusammensetzung der Luftmassen an Tagen mit Grenzwertüberschreitungen wurden zuletzt 2017 in einem Mehrländerprojekt zum Ferneintrag von Feinstaub-PM10 untersucht.

  • Wirkungen von Feinstaub auf die menschliche Gesundheit

    Feinstaub der Partikelgröße PM10 kann beim Menschen durch die Nasenhöhle in tiefere Bereiche der Bronchien eindringen. Die kleineren Partikel PM2,5 können bis in die Bronchiolen und Lungenbläschen vordringen und die ultrafeinen Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometer sogar bis in das Lungengewebe und den Blutkreislauf.

    Je nach Größe und Eindringtiefe der Teilchen sind die gesundheitlichen Wirkungen von Feinstaub verschieden. Sie reichen von Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen in der Luftröhre und den Bronchien oder den Lungenalveolen bis zu verstärkter Plaquebildung in den Blutgefäßen, einer erhöhten Thromboseneigung oder Veränderungen der Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems (Herzfrequenzvariabilität). Quelle: Umweltbundsamt, 2020

    Feinstaub der Partikelgröße PM10 kann beim Menschen durch die Nasenhöhle in tiefere Bereiche der Bronchien eindringen. Die kleineren Partikel PM2,5 können bis in die Bronchiolen und Lungenbläschen vordringen und die ultrafeinen Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometer sogar bis in das Lungengewebe und den Blutkreislauf.

    Je nach Größe und Eindringtiefe der Teilchen sind die gesundheitlichen Wirkungen von Feinstaub verschieden. Sie reichen von Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen in der Luftröhre und den Bronchien oder den Lungenalveolen bis zu verstärkter Plaquebildung in den Blutgefäßen, einer erhöhten Thromboseneigung oder Veränderungen der Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems (Herzfrequenzvariabilität). Quelle: Umweltbundsamt, 2020

  • Entwicklung der Feinstaubbelastung in Brandenburg

    Seit den 1990er Jahren wird in Brandenburg ein Rückgang der Feinstaubbelastung beobachtet. Dies zeigt sich sowohl in den landesweit über alle Messstellen im ländlichen und städtischen Hintergrund gemittelten Feinstaub der Partikelgröße PM10 - Jahresmittelwerten (Abbildung 1) als auch in der Anzahl der PM10-Überschreitungstage (Abbildung 2). Als Überschreitungstage werden Tage mit einem PM10 - Tagesmittelwert über 50 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) bezeichnet. Der Rückgang der Feinstaubbelastung lässt sich vor allem durch großräumig verminderte Emissionen erklären.

    Die Entwicklung der Feinstaubbelastung wird jedoch auch durch witterungsbedingte Schwankungen überlagert. Einige Jahre zeigten daher in Brandenburg eine höhere Feinstaubbelastung. Im Jahr 2006 trat zum Beispiel im Januar eine sogenannte Feinstaubepisode auf, in der austauscharme Bedingungen vorherrschten, die die höheren PM10 - Jahresmittelwerte verursachten. Ähnliche Episoden-Wetterlagen gab es auch in den Jahren 2010 und 2011.

    PM2,5 wird in Brandenburg seit dem Jahr 2008 überwacht. Im landesweiten Durchschnitt der Messstellen im ländlichen und städtischen Hintergrund lag die PM2,5 - Konzentration seitdem zwischen 9 und 21 µg/m³ (Abbildung 1). Seit Messbeginn ist eine leichte Abnahme der PM2,5-Konzentrationen in Brandenburg zu beobachten.

    Seit den 1990er Jahren wird in Brandenburg ein Rückgang der Feinstaubbelastung beobachtet. Dies zeigt sich sowohl in den landesweit über alle Messstellen im ländlichen und städtischen Hintergrund gemittelten Feinstaub der Partikelgröße PM10 - Jahresmittelwerten (Abbildung 1) als auch in der Anzahl der PM10-Überschreitungstage (Abbildung 2). Als Überschreitungstage werden Tage mit einem PM10 - Tagesmittelwert über 50 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) bezeichnet. Der Rückgang der Feinstaubbelastung lässt sich vor allem durch großräumig verminderte Emissionen erklären.

    Die Entwicklung der Feinstaubbelastung wird jedoch auch durch witterungsbedingte Schwankungen überlagert. Einige Jahre zeigten daher in Brandenburg eine höhere Feinstaubbelastung. Im Jahr 2006 trat zum Beispiel im Januar eine sogenannte Feinstaubepisode auf, in der austauscharme Bedingungen vorherrschten, die die höheren PM10 - Jahresmittelwerte verursachten. Ähnliche Episoden-Wetterlagen gab es auch in den Jahren 2010 und 2011.

    PM2,5 wird in Brandenburg seit dem Jahr 2008 überwacht. Im landesweiten Durchschnitt der Messstellen im ländlichen und städtischen Hintergrund lag die PM2,5 - Konzentration seitdem zwischen 9 und 21 µg/m³ (Abbildung 1). Seit Messbeginn ist eine leichte Abnahme der PM2,5-Konzentrationen in Brandenburg zu beobachten.

  • Grenzwerte

    Grenzwerte für Feinstaub werden durch die 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (39. BImSchV) gesetzlich geregelt.

    Zum Schutz der menschlichen Gesundheit gilt für Feinstaub der Partikelgröße PM10 ein Grenzwert von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) im Jahresmittel. Außerdem darf der Wert von 50 µg/m³ durch den PM10-Tagesmittelwert nicht öfter als 35-mal im Jahr überschritten werden.

    Der Grenzwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit liegt für PM2,5 bei 25 µg/m³ im Jahresmittel.

    Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) gibt in ihrer Luftqualitätsleitlinie strengere Richtwerte an. Sie gibt für PM10 Richtwerte von 15 µg/m³ im Jahresmittel und 45 µg/m³ im 24-Stunden-Mittel an. Für PM2,5 werden Richtwerte von 5 µg/m³ im Jahresmittel und 15 µg/m³ im 24-Stunden-Mittel genannt.

    Grenzwerte für Feinstaub werden durch die 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (39. BImSchV) gesetzlich geregelt.

    Zum Schutz der menschlichen Gesundheit gilt für Feinstaub der Partikelgröße PM10 ein Grenzwert von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) im Jahresmittel. Außerdem darf der Wert von 50 µg/m³ durch den PM10-Tagesmittelwert nicht öfter als 35-mal im Jahr überschritten werden.

    Der Grenzwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit liegt für PM2,5 bei 25 µg/m³ im Jahresmittel.

    Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) gibt in ihrer Luftqualitätsleitlinie strengere Richtwerte an. Sie gibt für PM10 Richtwerte von 15 µg/m³ im Jahresmittel und 45 µg/m³ im 24-Stunden-Mittel an. Für PM2,5 werden Richtwerte von 5 µg/m³ im Jahresmittel und 15 µg/m³ im 24-Stunden-Mittel genannt.

Weiterführende Informationen

Weiterführende Informationen