English China

Gesundheitliche Auswirkungen von Stickoxiden Krankheitslast durch Stickstoffdioxid in Deutschland: Studie liefert Zahlen

Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben im Auftrag des Umweltbundesamts (UBA) die Exposition mit Stickstoffdioxid (NO2) in Deutschland untersucht und deren gesundheitliche Auswirkungen modelliert. Die Studie ist die erste kleinräumige Schätzung der Folgen einer Stickstoffdioxid-Langzeitexposition für Deutschland.

Anbieter zum Thema

Darstellung der modellieren flächenhaften Stickstoffdioxid-Jahresmittelwerte repräsentativ für Konzentrationen im ländlichen und städtischen Hintergrund in Deutschland für 2014. (Ausschnitt)
Darstellung der modellieren flächenhaften Stickstoffdioxid-Jahresmittelwerte repräsentativ für Konzentrationen im ländlichen und städtischen Hintergrund in Deutschland für 2014. (Ausschnitt)
(Bild: © Umweltbundesamt)

Neuherberg – „Unsere Arbeit liefert ein solides Datenfundament für die Frage, welche gesundheitlichen Konsequenzen die teilweise hohe Stickoxid-Belastung in deutschen Städten haben kann“, erklärt Prof. Dr. Annette Peters, Direktorin der Instituts für Epidemiologie am Helmholtz Zentrum München (EPI). Sie und ihr Team hatten unter anderem Messdaten zur Stickstoffdioxid-Konzentration der Jahre 2007 bis 2014 ausgewertet und mit Bevölkerungs- und Gesundheitsstatistiken kombiniert. Die Berechnungen basieren auf dem „Environmental Burden of Disease“-Konzept der Weltgesundheitsorganisation (WHO). „Die Ergebnisse erlauben nun eine Debatte abseits ideologischer Gräben und entlang wissenschaftlicher Fakten“, so die Epidemiologin.

Hohe Stickoxid-Belastung: 50.000 verlorene Lebensjahre für Deutschland

Der Studie zufolge sind beispielsweise rund acht Prozent aller Diabetes-Erkrankungen rechnerisch der Stickstoffdioxid-Belastung in der Außenluft zu zuweisen. Konkret bedeutet das für das Jahr 2014 hochgerechnet rund 437.000 Fälle. Bei der Erhebung von Asthmaerkrankungen kommen die Forscher auf 439.000 Betroffene (Jahr 2012) - rund 14 Prozent aller Fälle. Auch für Herz-Kreislauf-Erkrankungen legen die Autoren konkrete Zahlen vor: Für das Jahr 2014 ermittelten sie rund 6.000 entsprechende Todesfälle, die mit hohen Stickstoffdioxid-Konzentrationen in Verbindung stehen. Anders ausgedrückt kommen die Forscher für 2014 auf rund 50.000 verlorene Lebensjahre (years of life lost, YLL) für die Bundesrepublik.

Den Zusammenhang zwischen Stickstoffdioxidbelastung und Herzinfarkt haben Wissenschaftler in aller Welt gleich in mehreren Studien gesehen. Die Autoren der aktuellen Arbeit haben sich diese Einzelstudien nun vorgenommen und sind dann einen Schritt weiter gegangen, indem sie berechnet haben, wie sich die durchschnittliche jährliche Stickstoffdioxidbelastung auf die gesamte deutsche Bevölkerung auswirkt. Die Zahl berücksichtigt nicht, wie viel Jahre vor der jeweiligen Lebenserwartung jemand stirbt.

Alle verwendeten Studien, die den Zusammenhang zwischen der Exposition und der Krankheit quantifizieren, haben für Lebensstilfaktoren, wie zum Beispiel Fettleibigkeit und Rauchen, adjustiert – sprich deren Einfluss herausgerechnet.

„Bei unseren Modellrechnungen sind wir bewusst vorsichtige Annahmen eingegangen“, erklärt Dr. Alexandra Schneider, Arbeitsgruppenleiterin am EPI und Erstautorin der Studie. So wurden nur Krankheiten berücksichtigt, die mit hoher statistischer Gewissheit in Zusammenhang mit Stickstoffdioxid-Belastungen stehen. Andere Krankheiten, für deren Zusammenhang weniger eindeutige Studien vorliegen, wurden nicht in die Berechnungen mit einbezogen (wie etwa Herzinfarkt, Lungenkrebs und Frühgeburten). „Darüber hinaus haben wir unsere Zahlen ausschließlich auf Stickstoffdioxid-Belastungen oberhalb von 10 μg/m3 beschränkt, obwohl bis dato keine eindeutige Wirkungsschwelle bekannt ist“, ergänzt Schneider.

Berlin, München und Brandenburg als Modellregionen für Stickoxid-Belastung

Zudem seien für die Gesamtbevölkerung in Deutschland aufgrund methodischer Beschränkungen lediglich die Stickstoffdioxid-Belastung des städtischen und ländlichen Hintergrunds berücksichtigt und bestehende Belastungen an verkehrsreichen Straßen („Hot Spots“) nicht miteinbezogen worden.

Um auch den Einfluss von Belastungen in Ballungsräumen beurteilen zu können, wurde zusätzlich der verkehrsbezogene Anteil an der Krankheitslast durch Stickstoffdioxid exemplarisch für die ausgewählten Modellregionen Stadtgebiet Berlin, Stadtgebiet München und Bundesland Brandenburg geschätzt. Für Brandenburg ergab sich eine um 165 Prozent erhöhte Krankheitslast. Für Berlin und München waren es 40 bis 52 Prozent mehr als wenn man nur die Hintergrundbelastung der jeweiligen Städte berücksichtigt.

Im Verlauf der letzten Jahre zeigen die Zahlen eine gewisse Dynamik: „Positiv ist zu vermerken, dass die Zahlen in den vergangenen Jahren leicht zurückgegangen sind, die Belastung Stickstoffdioxid ist aber nach wie vor beträchtlich“, so Institutsdirektorin Annette Peters abschließend.

Hintergrund: Epidemiologie

Ein Beweis für einen ursächlichen Zusammenhang wird die Epidemiologie nicht liefern können, denn es handelt sich nicht um ein kontrolliertes Experiment. Die Epidemiologie ist aber laut den Autoren die einzige Möglichkeit die Auswirkungen von Stickstoffdioxid auf die Bevölkerung direkt zu quantifizieren. Zudem fehlen diagnostische Möglichkeiten, den Tod von Menschen direkt dem Reizgas zuzuordnen. Hier werden künftig gemeinsame Arbeiten mit weiteren Disziplinen wie etwa der Toxikologie gefragt sein, um den Zusammenhang weiter aufzuklären. „Bis dahin bleibt die Epidemiologie das beste Werkzeug was wir haben, um die Auswirkungen von Stickstoffdioxid zu beschreiben“, erklärt Annette Peters. Ebenfalls an der UBA Studie beteiligt war die IVU Umwelt GmbH Freiburg.

Die Wissenschaftler am Institut für Epidemiologie befassen sich seit vielen Jahren mit den Auswirkungen von Luftverschmutzung auf die Gesundheit. 2016 konnte ein Team um Dr. Kathrin Wolf beispielsweise zeigen, dass das Risiko, eine Insulinresistenz als Vorstufe von Typ-2-Diabetes zu entwickeln, steigt, wenn die Luft am eigenen Wohnort belastet ist.

Weitere Studien zur Untersuchung der Auswirkungen der Luftschadstoffe in Bezug auf Diabetes, Allergien, Atemwegs-und Herzkreislauferkrankungen sowie Mental Health werden am Helmholtz Zentrum München in interdisziplinären Teams untersucht.

Originalpublikation: Schneider, A. et al. (2018): Quantifizierung von umweltbedingten Krankheitslasten aufgrund der Stickstoffdioxid – Exposition in Deutschland. Umweltbundesamt, März 2018

(ID:45221619)