Was ist bodennahes Ozon?

Wussten Sie, dass es "gute" und "schlechte" Arten von Ozon gibt? Je nachdem, wo es in der Atmosphäre vorkommt, kann Ozon für den Menschen entweder nützlich oder gefährlich für unsere Gesundheit sein. Im Folgenden erfahren Sie mehr über beide Arten von Ozon und wie wir uns vor der gefährlichen Art von Ozon schützen können.

Stratosphärisches Ozon: die "gute" Art von Ozon

Die Ozonschicht ist ein wichtiger Teil unserer Atmosphäre und befindet sich in 25 bis 30 Kilometern Höhe über der Erdoberfläche. Ihre Aufgabe ist es, alle Lebewesen vor den Gefahren der ultravioletten Strahlen der Sonne zu schützen.

Viele von uns kennen das Ozonloch, das in der die Erde umgebenden Ozonschicht entstanden ist. Dieses Loch erreichte im September 2000 seine größte Ausdehnung, die größte seit 1979, als es 28,4 Millionen km² (das entspricht fast der siebenfachen Größe der Europäischen Union) in der südlichen Hemisphäre, wo der Ozonabbau am dramatischsten ist. Das Ozonloch wurde durch "Ozonsäulenwerte von 220 Dobson-Einheiten (DU) oder weniger" definiert (nach Angaben der Europäischen Umweltagentur ist dies eine Einheit, mit der "die Gesamtmenge an Ozon in einer vertikalen Luftsäule über der Erdoberfläche" bestimmt wird²), wie durch die blaue Färbung in der nachstehenden Grafik dargestellt¹.

Was war für dieses Loch verantwortlich, das unsere Gesundheit gefährdet hat? Sie haben es wahrscheinlich schon erraten: Das menschliche Verhalten ist schuld, insbesondere unsere Verwendung von ozonabbauenden Stoffen (ODS). Bei diesen Stoffen handelt es sich um FCKW und HFCKW, Tetrachlorkohlenstoff, Halone, Methylbromid und Methylchloroform, die in Kühlschränken, Klimaanlagen, Feuerlöschern, Schaumstoffen, Aerosol-Treibmitteln und Bodenbegasungsmitteln vorkommen³. Wenn diese Stoffe in die Atmosphäre gelangen, bleiben sie in der Troposphäre stabil, bauen sich jedoch erheblich ab, wenn sie in der Stratosphäre ultraviolettem Licht ausgesetzt werden. Bei diesem Abbau werden Chlor- oder Bromatome freigesetzt, die zum Abbau von Ozon führen².

Das Montrealer Protokoll ist ein internationales Abkommen zum Schutz der Ozonschicht vor dem Abbau und wurde erstmals 1987 unterzeichnet. Zum Zeitpunkt seiner Unterzeichnung verpflichtete es alle Mitgliedstaaten der Vereinten Nationen, den Einsatz und die Emissionen von FCKW bis 1994 um 20 % und bis 1998 um 50 % (im Vergleich zum Stand von 1986) zu reduzieren. Das Protokoll wurde fünfmal geändert, und dank des raschen Handelns der Mitgliedstaaten (zwischen der Entdeckung des Ozonlochs und der Verabschiedung des Protokolls vergingen nur 14 Jahre) wird erwartet, dass die Ozonschicht bis zur Mitte des 21.Jahrhunderts⁴. Die Mitgliedsstaaten treffen sich weiterhin jährlich, um die Umsetzung des Protokolls zu gewährleisten.

Bodennahes Ozon: die "schlechte" Art von Ozon

Bodennahes Ozon, ein stark reizendes und farbloses Gas, gilt nicht als "primärer" Luftschadstoff, sondern als "sekundärer" Luftschadstoff. Das liegt daran, dass es nicht direkt in die Atmosphäre freigesetzt wird, sondern durch chemische Reaktionen entsteht, wenn sich Stickstoffoxide (NOx) und flüchtige organische Verbindungen (VOC), zwei Arten von Luftschadstoffen, in der Luft verbinden und durch Sonneneinstrahlung eine chemische Reaktion auslösen⁵.

Während NOx und VOC natürliche Quellen haben können, bestehen ihre anthropogenen Quellen hauptsächlich aus Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe (Benzin, Diesel, Erdgas und Holz) und Kohle in Fahrzeugen, in der Industrie und im Haushalt⁶. Ozon wird sogar zur Reinigung der Luft und des Trinkwassers verwendet⁷.

⁵ Umweltbundesamt: Bodennahes Ozon - Grundlagen

Auswirkungen von Ozon

Ozon kann eine Vielzahl von Problemen für Mensch und Umwelt mit sich bringen.

Auswirkungen auf die Gesundheit

Das Ausmaß der gesundheitlichen Auswirkungen hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Dauer und Konzentration der Exposition. Die Symptome variieren je nach diesen Faktoren von leicht bis schwer und können Folgendes umfassen:

• Reizung der Augen, der Nase und des Rachens
• Husten
• Kopfschmerzen
• Verminderte Lungenkapazität
• Kurzatmigkeit und damit verbundene Brustschmerzen
• Erhöhte Wahrscheinlichkeit, an einer Atemwegserkrankung zu erkranken, wegen der Symptome einer Atemwegserkrankung ins Krankenhaus eingeliefert zu werden und/oder bei empfindlichen Personen einen Asthmaanfall zu erleiden
• Erhöhtes Risiko eines vorzeitigen Todes⁸

Zu den Menschen, die am stärksten von den negativen Auswirkungen von Ozon betroffen sind, gehören Kinder (die sich in Zeiten hoher Luftverschmutzung am häufigsten im Freien aufhalten), Menschen mit Asthma oder anderen Atemwegserkrankungen, ältere Menschen, Schwangere und Menschen, die aktiv sind oder im Freien arbeiten⁹.

Auswirkungen auf die Umwelt

Ozon ist giftig für Pflanzen. Laut einer Studie der amerikanischen Umweltschutzbehörde (EPA) beeinträchtigt übermäßiges Ozon die Fähigkeit empfindlicher Pflanzen, Mineralien zu produzieren und zu speichern, und macht sie anfälliger für Verschmutzung, Schädlinge, Krankheiten, Konkurrenz und Unwetter. Außerdem verringert es die Photosynthese und verlangsamt das Wachstum der Pflanzen. Darüber hinaus wirkt sich Ozon besonders auf die Blätter von Bäumen aus, indem es die Fähigkeit zur Photosynthese verringert, die Ernteerträge schmälert und das Wachstum der Wälder behindert, wodurch die biologische Vielfalt der Ökosysteme verringert und die Qualität der Lebensräume sowie die Wasser- und Nährstoffkreisläufe verändert werden.⁸.

Die oben genannten Auswirkungen haben erhebliche wirtschaftliche Folgen sowohl für die Land- als auch für die Forstwirtschaft. Eine neuere Studie schätzt, dass bodennahes Ozon weltweit für Ernteeinbußen von 3 bis 16 % verantwortlich ist, was wirtschaftlichen Verlusten von $14 bis 26 Mrd. USD entspricht (£11,2 Mrd. oder 12,7 Mrd. €)¹⁰.

Wie kann ich meinen Beitrag zum Ozon reduzieren und mich vor seinen Gefahren schützen?

Die gute Nachricht ist, dass die besten Möglichkeiten zur Verringerung der Ozonbelastung die gleichen sind wie die zur Verringerung aller Luftschadstoffe! Um unsere Luft sauberer zu halten, sollten Sie Ihren Verbrauch an fossilen Brennstoffen so weit wie möglich reduzieren. Das bedeutet, dass Sie weniger mit dem Auto fahren (versuchen Sie, mit dem Fahrrad zu fahren, zu Fuß zu gehen oder öffentliche Verkehrsmittel zu benutzen, um an Ihr Ziel zu gelangen) oder auf Elektroantrieb umsteigen. Wenn Sie doch mit dem Auto fahren müssen, lassen Sie den Motor nie im Leerlauf laufen, achten Sie auf den richtigen Reifendruck, kombinieren Sie Fahrten und reduzieren Sie Fahrten. Sie können auch den Einsatz sauberer Energien zum Heizen Ihres Hauses fördern, indem Sie den Verbrauch von Erdgas und Holz reduzieren und natürliche, flüchtiggasarme oder flüchtiggasfreie Produkte wie Farben und Reinigungsmittel für Ihr Haus und Ihr Büro wählen.

In unserem Artikel erfahren Sie mehr darüber, was Sie tun können, um Ihren Beitrag zu Luftschadstoffen zu verringern hier.

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Ressourcen

¹ Miletli, A. (2023, April 19). Wie ist der aktuelle Zustand der Ozonschicht? Europäische Umweltagentur. Abgerufen am 27. April 2023, von https://www.eea.europa.eu/en/topics/in-depth/climate-change-mitigation-reducing-emissions/current-state-of-the-ozone-layer

² Ozonabbauender Stoff. Europäische Umweltagentur. (2017, February 14). Abgerufen am 27. April 2023, von https://www.eea.europa.eu/help/glossary/eea-glossary/ozone-depleting-substance.

³ Ozon abbauende Stoffe. Ministerium für Klimawandel, Energie, Umwelt und Wasser. (2021, 3. Oktober). Abgerufen am 27. April 2023, von https://www.dcceew.gov.au/environment/protection/ozone/ozone-science/ozone-depleting-substances

⁴ Umweltschutzbehörde. (2021, 30. August). Internationale Verträge und Zusammenarbeit zum Schutz der stratosphärischen Ozonschicht. EPA. Abgerufen am 27. April 2023, von https://www.epa.gov/ozone-layer-protection/international-treaties-and-cooperation-about-protection-stratospheric-ozone

⁵ Umweltschutzbehörde. (2022, 14. Juni). Grundlegende Informationen über bodennahes Ozon. EPA. Abgerufen am 27. April 2023, von https://www.epa.gov/ground-level-ozone-pollution/ground-level-ozone-basics

⁶ Regierung von Kanada / Gouvernement du Canada. (2016, May 19). Allgemeine Luftschadstoffe: Bodennahes Ozon. Canada.ca. Abgerufen am 27. April 2023, von https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/air-pollution/pollutants/common-contaminants/ground-level-ozone.html.

⁷ Centers for Disease Control and Prevention. (2019, June 22). Ozone. National Institute for Occupational Safety and Health. Abgerufen am 27. April 2023, von https://www.cdc.gov/niosh/topics/ozone/default.html.

⁸ Ozon schädlich für Menschen, Pflanzen und Vegetation. Ontario Newsroom (2008, 29. Juli). Abgerufen am 27. April 2023, von https://news.ontario.ca/en/backgrounder/2056/ozone-harmful-to-humans-plants-and-vegetation

⁹ Umweltschutzbehörde. (2022, Juni 14). Gesundheitliche Auswirkungen der Ozonverschmutzung. EPA. Abgerufen am 27. April 2023, von https://www.epa.gov/ground-level-ozone-pollution/health-effects-ozone-pollution

¹⁰ Emberson, L. (2020). Auswirkungen von Ozon auf Landwirtschaft, Wälder und Grasland. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 378(2183), 20190327. https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsta.2019.0327