Lebende Wände

Ein unsichtbares Problem:

Luftschadstoffe

Die Menschheit rückt zusammen, Ballungszentren verdichten sich und Städte wachsen stetig.

Das bedeutet auch, dass sich die Luftschadstoffe im urbanen Bereich konzentrieren. Anders als Abwasser oder Abfall, können wir die steigende Luftverschmutzung nicht wahrnehmen. Das macht diese zu einer der am meisten unterschätzten Gesundheitsrisiken.

Ein Mensch atmet jeden Tag etwa 10.000 L Luft.

Aus diesem Grund stuft die World Health Organisation bereits seit 2014 Luftverschmutzung als eines der größten Gesundheitsrisiken weltweit ein.

Selbst in Städten mit starker Außenluftbelastung kann die Innenluft bis zu 10x höhere Schadstoffkonzentrationen aufweisen. Immer mehr Gebäude werden mit künstlicher Ventilation ausgestattet, welche die Luft recycled, um Energie einzusparen. Die Frischluftrate wird dabei aus energetischen Gründen minimiert. Das führt gleichzeitig zur Aufkonzentrierung von Schadstoffen innerhalb der Räume.

Insbesondere im Zeitalter immer energieeffizienterer Gebäude ist die Luftverschmutzung in Innenräumen und Büros ein immer wichtigeres Thema.

Unsere heutigen Städten werden immer noch durch eine fossil-getriebene Infrastruktur betrieben. Dies bedeutet weiterhin eine Luftbelastung durch urbane Verbrennungsprozessen. Beiprodukte, wie Formaldehyd, Stickoxide und Kohlendioxid reichern sich so insbesondere in der Stadt an.

Ebenso stellen Partikel, Schwefeldioxid und Ozon eine Gefahr da. Urbanen Luftschadstoffe sind wir täglich ausgesetzt.

Luftschadstoffe sind allgegenwärtig.

Tendenz steigend.

Raumluft

Volatile Organische Kohlenstoffverbindungen (VOC) beinhaltet viele Vertreter von synthetischen Stoffen, die schwerwiegende Atemwegerkrankung hervorrufen können. Zu den häufigsten Vertretern gehören Formaldehyd, Benzene, Naphthalene, Acetaldehyd, Toluelene, Tetrachlorethylene und viele mehr.

Bereits in sehr geringen Konzentrationen [µg/m³] (→ PDF)  können diese Stoffe eine Vielzahl von Gesundheitseffekten haben. Dazu gehören: Atemwegserkrankungen, Augenirritation, Immunologische und Neurologische Effekte sowie Leukämie, Leber- und Hodenkrebs.

Hauptquelle für diese Stoffe im Innenbereich sind schlechte Baumaterialien, Lacke und Farben, Mobiliar sowie Putzmittel.

Feinstaubpartikel haben diverse Effekte auf die Gesundheit.

So können bestimmt Partikelgrößen sogar die Lungen-Blutbarriere durchschreiben. 

Eine Studie (→ Link) zeigt, dass Feinstaubpartikel möglicherweise sogar die Fötus-Plazenta-Barriere überwinden, was Einfluss auf die kognitive Entwicklung von Kindern sogar vor Geburt haben kann. Zudem zeigen wissenschaftliche Erkenntnisse, dass Thyroid-Level in Ungeborenen in Zusammenhang mit Luftverschmutzung gebracht werden könnten.

Thyroid ist ein bekanntes Hormon, welches kritischen Einfluss auf die kognitive Entwicklung von Ungeborenen zu haben scheint.

Erhöhte Konzentrationen an CO2 reduzieren die kognitive Leistung und führen zu Kopfschmerzen, Schwindel- sowie Müdigkeitsgefühlen.

Insbesondere in Büros, Veranstaltungs- und Meetingräumen sind erhöhte CO2 Konzentrationen häufig.

Bereits ab moderaten Konzentrationen von 1000-2500 ppm verschlechtert sich die kognitive Leistungsfähigkeit um bis zu 94% (→ Link).

Stickstoffdioxid reizt die Atemwege und kann Atemwegserkrankungen verursachen oder auch verschlimmern. Quelle sind Verbrennungsprozesse, wie beispielsweise Gasherde oder Außenluft.

Eine Metaanalyse (→ PDF) ergab, dass bei einem erhöhten Wert von 28 µg/m² das Risiko an Atemwegserkrankungen zu erkranken um 20% steigt. 

Kohlenmonoxid ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Es entsteht bei Verbrennungsprozessen mit unzureichender Sauerstoffzufuhr.

Das Einatmen führt zu einer Rauchgasvergiftung und im schlimmsten Fall zum Tod.

Aufgrund der hohen Gesundheitsgefahr existiert seit 2005 ein einzuhaltender Grenzwert (→ PDF) von 10 mg/m3 (höchster 8-Stunden-Mittelwert eines Tages).

Die Hauptquelle in Innenräume sind defekte oder unzureichend gewartete Heizungsanlagen, Gasthermen oder Abluftwege

Stadtluft

Unter dem Sammelbegriff Stickoxide (NOx) fallen die Stickstoffverbindungen Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2). Diese sind besonders reaktive Stickstoffverbindungen, die zu schädlichen Umweltauswirkungen führen können.

Das Gesundheitsrisiko ist bei Asthmatikern besonders hoch, da NOx bronchienverengend wirkt.

Für die Umwelt hingegen ist NOx relevanter, da Stickoxide Pflanzen schädigen (u.a. vorzeitiges Altern und Kümmerwuchs). Außerdem führt Stickstoffdioxid (NO2) zur Überdüngung und somit zu Versauerung von Böden.

Die Hauptquellen in Städten stellt der Straßenverkehr dar.

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Feinstaub ist ein Gemisch aus festen und flüssigen Partikeln unterschiedlicher Größe und Zusammensetzung.

Feinstaub stellt sowohl im Hinblick auf die Umwelt als auch auf die menschliche Gesundheit eine Gefahrenquelle dar.

Durch die Ablagerung von Feinstaub auf Bauten können Materialschäden sowie Veränderungen der Oberflächeneigenschaften (z.B. erhöhte Licht- und Wärmeabsorption) entstehen.

Durch Einatmen von Feinstaubpartikeln, je nach Größe und Eindringtiefe, können Lungen- sowie Herz- und Kreislaufprobleme auftreten.

Die relevanteste Feinstaubquelle ist der Straßenverkehr (Auspuff und Reifenabrieb).

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Schwefeldioxid ist ein Luftschadstoff, der aus Verbrennungsprozesse fossiler Energieträger entsteht.

Schwefeldioxid kann bei Menschen Schleimhäute, sowie Augen und den Atemwegtrakt reizen. Heutzutage werden die vorgegeben Grenzwerte in Deutschland eingehalten, weshalb die Gesundheitsgefahr sehr gering ist.

Auf Ökosysteme kann sich Schwefeldioxid versauernd auswirken: durch Ablagerung können sowohl Böden als auch Wasser versauern. Auch hier ist die Gefahr in Deutschland seit den 90er Jahren stark zurück gegangen

Ozon ist ein farbloses Gas, das in der Stratosphäre natürlich vorkommt und die Menschen vor der gefährlichen UV-Strahlung schützt.

Bei Ozon in der Troposphäre spricht man von bodennahmen Ozon. Dieser ist in Bezug auf die Menschheit und die Umwelt ein Schadstoff.

Bei Menschen kann es zu Atemwegserkrankungen und vermutlich auch zu Krebs führen.

Bei Pflanzen können durch Ozon die Blattorgane geschädigt werden.

Mikroalgen sind in der Lage Luftschadstoffe wie Kohlenstoffdioxide und Kohlenstoffmonoxid zu fixieren und unschädlich zu machen. Unsere derzeitigen Erkenntnisse zeigen, dass insbesondere Mikroalgenbiofilme sich ebenso eignen Stickoxide aufzunehmen. Derzeit arbeiten wir an der Weiterentwicklung unseres Mikroalgen-Biofilterkonzepts, um auch die Filtration von VOCs und SO2 zu testen.

In Biofiltern arbeiten Mikroalgenbiofilme energiearm und eignen sich für die Abreinigung von geringen Konzentrationen. Sie bieten somit ein enormes Potential für die urbane und biologische Luftreinigung. Zudem können sie an Fassaden platzsparend und effektiv angebracht werden.

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