Mit Erlassung der 35. Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) seitens der Bundesregierung am 10. Oktober 2006 wurde die deutschlandweit einheitliche Kennzeichnung emissionsarmer Kraftfahrzeuge vorgeschrieben. Die sogenannte Plakettenverordnung trat bereits im März des darauffolgenden Jahres in Kraft. Im Dezember 2007 folgte eine Ausweitung auf Fahrzeuge, die zur Reduzierung der Feinstaubemission mit einem Partikelminderungssystem oder Fahrzeugkatalysator ausgestattet wurden. Auf Basis dessen war es den zuständigen Straßenverkehrsbehörden möglich, nach §40 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) den Kraftfahrzeugverkehr durch Einführung von Umweltzonen zu verbieten bzw. zu beschränken. Die Auswirkungen von Feinstaub auf die menschliche Gesundheit sind in der Wissenschaft bereits ausführlich untersucht worden. In Folge dessen rücken folgende Fragestellungen, denen im Verlauf der vorliegenden Arbeit nachgegangen werden soll, in den Fokus: Inwieweit wird eine Reduzierung des Luftschadstoffs durch Einführung der Umweltzonen erreicht? Und wie wirkt sich diese Entwicklung auf die Gesundheit der Bevölkerung aus? Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkungen der Einführung von Umweltzonen auf die Entwicklung der Feinstaubbelastung zu untersuchen sowie mögliche Effekte auf unterschiedliche Krankheitsbilder aufzudecken.

Textprobe: Kapitel 4 Durch Feinstaub gefährdete Krankheitsbilder: 4.1 Atemwegserkrankungen: 4.1.1 Medizinischer Prozess: Wie bereits im vorherigen Kapitel angesprochen, stellen die Atemwegserkrankungen eines der am stärksten durch Feinstaub hervorgerufenen Krankheitsbilder dar. Dazu gehören Erkrankungen der Lunge (u.a. Asthma, Bronchitis, COPD ), der Nasennebenhöhlen (u.a. Rhinitis, Sinusitis) sowie des Rachens (u.a. Pharyngitis). (LGA, 2014) Da in einer Vielzahl von Studien bereits die gravierende Wirkung von PM auf Asthmatiker untersucht wurde, liegt das Augenmerk zunächst auf dieser Krankheit. Bei der Erkrankung Asthma handelt es sich um eine dauerhafte Entzündung der Atemwege, bei der aufgrund einer Schwellung der Schleimhäute die oberen Luftwege verengen und so die Ein- und Ausatmung behindern. Häufigste Ursache ist eine Allergie gegenüber bestimmten Stoffen, daher ist diese Ausprägung in der Regel als allergisches Asthma bekannt. Von diesem Asthmatyp sind überwiegend Kinder, Jugendliche und Erwachsene unter 40 Jahren betroffen. In selteneren Fällen lässt sich Asthma auf keine allergische Reaktion zurückführen. Das sogenannte nichtallergische Asthma tritt überwiegend nach einer lange unerkannten Atemwegsinfektion auf. Hiervon betroffen sind in der Regel Erwachsene im fortgeschrittenen Alter (Kroegel, 2005). Der Krankheitsverlauf ist für beide Typen episodenförmig. Die Dauer und Stärke der Beschwerden sind je nach Periode sehr individuell und lassen sich nicht verallgemeinern. Insbesondere der Wechsel von Zeiten des Wohlbefindens zu Beschwerdeintervallen unterscheidet Asthma von anderen chronischen Atemwegserkrankungen. Die Symptome reichen dabei von starkem wiederkehrenden Husten bis hin zur lebensbedrohlichen Luftnot. Verstärkt treten die Beschwerden an Tagen mit hoher Luftfeuchtigkeit, beim Sporttreiben und in rauchhaltiger Umgebung auf. Besonders letzteres macht den Zusammenhang mit einer hohen Feinstaubkonzentration deutlich. Leidet eine Person bereits unter Asthma, so verstärken die lungengängigen und ultrafeinen Partikel eine Reizung der Atemwege durch das Freisetzen von entzündungsfördernden Substanzen, die sich auf den bereits vorbelasteten Schleimhäuten ablagern. In Folge dessen kommt es häufig zu einer Asthmaattacke, der nur mit erhöhtem Medikamentenkonsum Einhalt geboten werden kann (Kroegel, 2005). Ähnliches gilt jedoch auch für die anderen eingangs erwähnten Atemwegserkrankungen. Die Partikel dringen unbehandelt, d.h. mit allen Elementen, mit denen sie in der Luft organische Verbindungen eingegangen sind, in den Mund-, Nasen- und Rachenraum des Menschen vor. Bei entsprechender Menge können Krankheiten von Entzündungen bis hin zu Tumoren hervorgerufen werden. Dies geschieht einerseits durch die Freisetzung schädlicher Substanzen, die an die Partikel gekoppelt sind und andererseits durch die Aktivierung diverser Entzündungsmediatoren in den Körperzellen (Koch & Spieth, 2007). 4.1.2 Bisherige Forschungsergebnisse: Die Auswirkungen von Feinstaub auf die Atemwege eines Menschen wurden bereits in diversen Studien untersucht. Im Folgenden werden einige dieser näher dargelegt und die entsprechenden Forschungsergebnisse vergleichend diskutiert. SCHIKOWSKI ET AL. führten in den letzten Jahren zu diesem Sachverhalt gleich mehrere Studien durch. Dabei bezogen sie sich stets auf die SALIA-Studie, die den Einfluss der Luftverschmutzung auf die Lungenfunktion, mögliche Entzündungen und Alterung untersucht. Die Daten wurden im Zeitraum von 1985-1994 für Frauen im Alter von 54-55 Jahren erhoben. Da das weibliche Geschlecht bereits aufgrund von umweltbedingten Faktoren möglicherweise anfälliger für eine chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ist und berufsbedingt am Arbeitsplatz seltener mit anderen Schadstoffen in Berührung kommt, eignet es sich für derartige Untersuchungen besonders gut. Die Studie liegt im Querschnitt vor und bezieht sich auf Städte des Ruhrgebietes. Dabei bilden die Gebiete Dortmund, Duisburg, Essen, Gelsenkirchen und Herne eine Treatment-Gruppe, während Borken und Dülmen als Referenzgruppe dienen (Schikowski et al., 2005). Den Probandinnen wurde jeweils ein Fragebogen zugesandt, bei dem ärztlich bestätigte Diagnosen, wie chronische Bronchitis und chronischer Husten mit sowie ohne Schleimproduktion, im Fokus standen. Des Weiteren wurden sonstige Atembeschwerden und andere Risikofaktoren, wie das Verwenden von fossilen Brennstoffen, abgefragt. Die Hälfte der Kohorte unterzog sich zudem einem Lungenfunktionstest, bei dem das Ausatmungsvolumen in einer Sekunde (FEV) und das gesamte Lungenatemvolumen (FVC) gemessen wurden. Beide Komponenten ins Verhältnis gesetzt ergibt nach dem GOLD-Kriterium ein sensitives Messinstrument für COPD. Ein Wert kleiner 0,7 gibt dabei den Schwellenwert für COPD an. Frauen mit diagnostiziertem Asthma wurden aufgrund der bereits durch das Krankheitsbild hervorgerufenen gering verfügbaren Lungenfähigkeit ausgeschlossen (Schikowski et al., 2005). Um eine mögliche Beziehung zum Sozioökonomischen Status aufzuzeigen, wurde das höchste im Haushalt vorhandene Bildungsniveau, sprich der Probandin oder das des Ehemannes, erhoben. Dabei wurden folgende drei Kategorien unterschieden: I) Niedriges Bildungsniveau: Schulbildung < 10 Jahre. II) Mittleres Bildungsniveau: Schulbildung = 10 Jahre. III) Hohes Bildungsniveau: Schulbildung > 10 Jahre. Da zuvor in vielen Studien herausgefunden worden war, dass das individuelle Rauchverhalten einer Person enormen Einfluss auf die Lungenfunktion bzw. die Entwicklung von Lungenkrankheiten hat, führten SCHIKOWSKI ET AL. (2005) ihre Analyse gesondert nach dem aktuellen Rauchstatus durch. Dafür wurde die Kohorte in vier Untergruppen aufgesplittet: 1) Nicht-Raucher. 2) Passiv-Raucher (zu Hause oder am Arbeitsplatz). 3) Ehemalige Raucher. 4) Aktive Raucher (weiter unterteilt nach Packungsverbrauch pro Jahr). Die Werte für eine Exposition mit Luftschadstoffen basieren auf den gemessenen Daten von sieben Kontrollstationen, die sich in einem Radius von acht Kilometern um die Wohngebiete der Probandinnen befanden. Des Weiteren berücksichtigten die Autoren die Belastung mit Abgasen von Kraftfahrtzeugen, indem sie mittels Geographischem Informationssystem (GIS) die Distanz zwischen Wohnsitz der Frau und der nächsten Hauptverkehrsstraße (d.h. mit einem Verkehrsaufkommen > 10.000 Autos pro Tag) erhoben. Um schließlich den Zusammenhang zwischen einer Exposition mit Feinstaubpartikeln und dem Auftreten diverser Krankheitssymptome zu ermitteln, bedienten sich die Autoren einer logistischen Regressionsanalyse. Mit deren Hilfe kann der Einfluss unabhängiger Variablen auf eine binäre Zielgröße untersucht werden (Eid, Gollwitzer & Schmitt, 2013). Die Studienpopulation weist im Schnitt ein Alter von 54,5 Jahren auf und mit einem durchschnittlichen Wert von 27,7 (kg/m²) einen erhöhten Body Mass Index (BMI). Der Anteil der Nicht-Raucher in der Kohorte beträgt 40,1% und der der Passivraucher 33,5%. Beinahe die Hälfte der untersuchten Haushalte besitzt mit einer Schulbildung von zehn Jahren einen mittelhohen Sozioökonomischen Status. Die aus dem Fragebogen ermittelte Prävalenz für regelmäßige Erkältungen liegt bei 22,5% und die der Bronchitis bei 9,5%. Unter Hinzunahme der Ergebnisse des Lungentests, die entsprechend dem BMI bereinigt wurden, fallen diese Werte sogar noch etwas geringer aus. Die Erkrankungswahrscheinlichkeit für die chronisch obstruktive Lungenerkrankungen gemessen anhand des zuvor angesprochenen GOLD-Kriteriums liegt bei 4,5% (Schikowski et al., 2005). Zur Ermittlung des Zusammenhangs von Exposition mit Feinstaubpartikeln und berichteten Atembeschwerden der Probandinnen bilden die Autoren sogenannte Odds Ratios (OR) – auch bekannt als Quotenverhältnisse – ab. Dabei wird die Wahrscheinlichkeit, dass ein Merkmal (hier: Symptom) in der Treatment-Gruppe (hier: Dortmund, Duisburg, Essen, Gelsenkirchen & Herne) auftritt ins Verhältnis zur Wahrscheinlichkeit, dass dieses Merkmal in der Kontroll-Gruppe (hier: Borken & Dülmen) schlagend wird, gesetzt. Eine OR = 1 bedeutet dementsprechend, dass zwischen beiden Gruppen keine Unterschiede bestehen. Eine OR > 1 impliziert eine höhere und eine OR < 1 eine niedrigere Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Merkmals in der Treatment-Gruppe (TG) (EbM Netzwerk, 2011). Tabelle 4 des Papers Long-term air pollution and living close to busy roads are associated with COPD in women” von SCHIKOWSKI ET AL. (2005) stellt die Ergebnisse zur Untersuchung des Effektes einer Zunahme der PM10-Konzentration um 7µg/m³ auf schlagend werdende Atembeschwerden dar. Bei der einjährigen Betrachtung führt dieser Anstieg zu einer Prävalenzsteigerung von COPD um 37%. Dieser Wert ist auf dem 10%-Niveau signifikant. Entsprechend nehmen die Werte für FEV und FVC signifikant ab. Ähnliche Resultate können bei der fünfjährigen Betrachtung erzielt werden. Die Prävalenz steigt hierbei signifikant um 33% an, die Lungenfunktionswerte nehmen um 5,1% (FEV) und 3,7% (FVC) ab. Letztere Werte sind dabei zum 1%-Niveau signifikant. Auswirkungen auf die anderen Erkrankungen lassen sich nicht erkennen, die OR liegen jeweils nahe eins. Nur wenn die Personen weniger als 100 Meter von einer Hauptverkehrsstraße entfernt wohnten, lässt sich auch für rezidivierende Erkältungen ein signifikanter Anstieg der Prävalenz um 24% verzeichnen (Schikowski et al., 2005).

• Feinstaubbelastung

• Plakettenverordnung

• grüne Zone

• Luftschadstoff

• Krankheitsbild

• Kraftfahrzeug