Unsichtbares Problem: So gefährlich ist Ozon

Unsichtbares Problem : Gutes Ozon, böses Ozon

Ozon gilt als unsichtbare Gefahr. Am Boden ist es gesundheitsschädlich. Trotzdem sollte es nicht verteufelt werden, denn für unser Überleben ist es unentbehrlich.

Kaum eine Substanz wirkt so widersprüchlich auf uns wie Ozon: Oben, in der Stratosphäre, schützt es uns vor der Sonne; doch unten auf dem Boden macht es uns krank. Wir bräuchten also möglichst viel davon oben, möglichst wenig davon unten. Doch während das erste Ziel bald wieder erreicht sein wird, scheint das zweite weiter weg denn je.

Endlich: Sie schließt sich wieder. Wie Experten der Weltmeteorologiebehörde und des Umweltprogramms UNEP jetzt berichten, ist die Ozonschicht auf dem besten Wege, sich zu erholen. Nachdem sie in den sie in den 1980ern und frühen 1990ern stark abgenommen hatte, konnte sie sich bis zur Jahrtausendwende stabilisieren – und seit einigen Jahren nimmt sie sogar wieder zu. „Das Ozonloch über der nördlichen Halbkugel könnte sich in weniger als 20 Jahren komplett wieder geschlossen haben“, berichtet Achim Steiner, Exekutivdirektor des UNEP. Und auf der Südhalbkugel zeige sich ein ähnlicher Trend, allerdings dürfte es hier noch ein Jahrzehnt länger dauern, bis sich das Loch geschlossen hat.

Die Ozonschicht bildet sich in den der 15 bis 20 Kilometer hohen Stratosphäre, indem energiereiche, kurzwellige UV-Strahlung auf zweiteilige Sauerstoffmoleküle (O2) trifft und sie zu dreiteiligem O3, eben Ozon, verwandelt, das wiederum krebsauslösende UV-Strahlen aus dem Sonnenlicht filtert. Die Ozonschicht wird also genau durch das aufgebaut, vor dem es das Leben auf der Erde schützt. Da kann eigentlich nichts schiefgehen. Doch durch die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) in Sprays und Kühlschränken zerschmilzt der Ozonmantel wie Schnee unter der Sonne. Der Grund: Unter starker UV-Strahlung geben sie Chlorradikale ab, die sich ein Sauerstoffatom vom O3 „stehlen“. Im Montrealer Protokoll von 1987 wurden die FCKW deshalb verboten – und dieses Abkommen ist auch der Grund, weswegen es der Ozonschicht jetzt wieder besser geht. Es gilt bis heute als der erfolgreichste globale Umweltvertrag überhaupt – und als ein schlagkräftiger Beweis dafür, wie erfolgreich Umweltschutz sein kann, wenn die Weltgemeinschaft an einem Strang zieht.

Ähnlich konzertierte und willensstarke Aktionen sind wohl auch erforderlich, um das Ozonproblem am Boden zu lösen. Wobei es sich hierbei eigentlich um das genaue Gegenteil von dem Problem in der Stratosphäre handelt. Denn dort ist Ozon als Schutzfaktor gegen UV-Licht erwünscht – am Boden ist es hingegen als Teil des sogenannten Sommer-Smogs ausgesprochen unerwünscht.

Ausgangspunkt für die Bildung von bodennahem Ozon ist wiederum die Sonne. Allerdings wirkt sie in diesem Fall eher indirekt, indem sie ein Sauerstoffatom aus den Stickoxiden abspaltet, die von Autos, Lastwagen, Müllverbrennungsanlagen und Industrieschloten an die Luft abgegeben werden. Diese singulären Sauerstoffatome verbinden sich mit den O2-Molekülen, in deren Form der Sauerstoff normalerweise in der Luft vorkommt, zum dreiteiligen Ozon. Und das geschieht umso intensiver und schneller, je intensiver die Sonne strahlt, je wärmer die Luft ist – und natürlich auch, je mehr Stickoxide in der Luft sind. Weswegen in den Großstädten bei heißem und sonnigem Sommerwetter besonders hohe Ozonwerte aufkommen, vorzugsweise in der Zeit zwischen 13 und 19 Uhr.

Und dann drohen gesundheitliche Probleme. Denn Ozon ist, wegen seines dritten Sauerstoffatoms, ein sehr reaktionsfreudiges Gas. Außerdem wird es im Unterschied zu vielen anderen Schadstoffen nicht in den oberen Atemwegen zurückgehalten, sondern es dringt bis tief in die Lungen vor. Dort provoziert es dann Entzündungen, Zellveränderungen und Verkrampfungen der Bronchien. Untersuchungen an Schulkindern und Erwachsenen haben gezeigt, dass sich bei Werten von über 200 Mikrogramm Ozon pro Kubikmeter Luft die Lungenaktivitäten verändern, beispielsweise der Atemwiderstand größer wird und sich ein nervtötender Reizhusten einstellt. Und eine Studie der Universitäts-Kinderklinik in Wien erbrachte: Ständig wiederkehrende Ozonbelastungen im Sommer bremsen das Wachstum von Kinderlungen um rund fünf Prozent. „Die Kinder holen zwar in den Wintermonaten in ihrem Lungenwachstum wieder auf“, betont Studienleiter Thomas Fischer. „Doch komplett schließt sich die Lücke nie.“

Zu den weiteren ozonbedingten Beschwerden gehören Kopfschmerzen, Müdigkeit, Schwindel – und Allergien. Denn Ozon selbst ist zwar nicht allergen, doch es sensibilisiert den Körper für Allergene wie etwa Pollen, Hausstaub und Pilzsporen, weil es sie tiefer in den Körper vordringen lässt und entzündliche Reaktionen verstärkt.

Ein internationales Forscherteam um Raquel Silva von der University of North Carolina hat ausgerechnet, dass weltweit 470.000 Menschen durch bodennahe Ozonbelastungen sterben, meistens infolge von Asthma und Lungenkrebs. Besonders stark betroffen sind die Ballungsräume in Indien und Südostasien. „Aber auch in Europa sterben jährlich mehr als 32.000 Menschen vorzeitig durch erhöhte Ozonwerte“, warnt Silva. Eine andere US-Studie konnte zudem zeigen, dass Ozon bei Männern für Unfruchtbarkeit sorgt, indem es die Beweglichkeit und Lebensdauer ihrer Spermien reduziert. Der dreigeteilte Sauerstoff tötet also nicht nur vorhandenes Leben, sondern er verhindert auch, dass neues entsteht.

Gründe genug also, die Ozonbelastung in den Großstädten zu senken. Doch die bislang dazu ergriffenen Maßnahmen greifen nur bedingt. So ist es zwar in Deutschland gelungen, die Stickstoffbelastung in den Ballungsräumen – nicht zuletzt durch Verkehrsberuhigung und den Umstieg auf Elektroautos – um fast 60 Prozent zu senken, sodass von dieser Seite nicht mehr so viel Solo-Sauerstoff frei wird, der sich mit O2 zu O3 verbinden kann. Doch dieser Effekt verpufft, weil die Klimaerwärmung für immer mehr Hitzetage in den Sommermonaten sorgt und dadurch die Ozonbildung befeuert. Es gibt zwar nicht mehr so viele Extrem-Ozonwerte wie in den 1990er Jahren, doch dafür deutlich öfter mäßige Erhöhungen, die in ihrer Summe immer noch als gesundheitsschädlich gelten. So hat die EU als Ozon-Zielwert relativ strenge 120 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft vorgegeben – und der wurde in den Hitzesommern 2015 und 2018 in Stuttgart-Bad Cannstatt 32 bzw. 47 Mal überschritten, so oft wie nie zuvor.

Mit einer nachhaltigen Entschärfung der Ozon-Situation am Boden wäre also erst zu rechnen, wenn der Klimawandel gestoppt ist. Bis dahin bleibt den Ozon-Betroffenen – rund 15 Prozent der Bevölkerung reagieren besonders empfindlich auf den dreiteiligen Sauerstoff – nur, bei Hitzewellen nachmittags und am frühen Abend die Fenster geschlossen zu halten und körperliche Anstrengung zu meiden.

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