Partikel in der Innenraumluft

Definition

Im normalen Sprachgebrauch wird, wenn von »Staub« in Verbindung mit Innenräumen die Rede ist, meist der sichtbare, auf Oberflächen abgelagerte Staub verstanden, der mehr oder weniger regelmäßig entfernt wird. Korrekterweise muss man aber zwischen diesem sedimentierten Staub, der im Allgemeinen als Hausstaub bekannt ist, und den in der Luft befindlichen Partikeln unterscheiden. Aus gesundheitlicher Sicht ist die Größe der Staubpartikel ein wesentlicher Parameter für die Aufnahme in den menschlichen Körper. Partikel mit einem Durchmesser größer 10 μm (Grobstaub) bleiben mehr oder minder gut im Nasen-Rachenraum hängen. Kleinere und kleinste Staubpartikel (Feinstaub, ultrafeine Partikel) können dagegen über Trachea und Bronchien bis in die Lunge (Alveolen) vordringen.

Für die Beschreibung luftgetragener Partikel werden verschiedene Begriffe benutzt, die eine Einteilung bezüglich der Größe oder Herkunft gestatten. Oft werden Partikelgrößen durch den Begriff PM (= Particulate Matter) und einen messtechnisch bedingten Zahlenindex charakterisiert.

TSP Gesamtschwebstaub (engl. Total Suspended Particulate Matter)
PM10 Partikelfraktion, die einen größenselektiven Lufteinlass passiert, der für einen aero­dynamischen Durchmesser von 10 μm eine Abscheidewirksamkeit von 50% hat.
PM2,5 Partikelfraktion, die einen größenselektiven Lufteinlass passiert, der für einen aerodynamischen Durchmesser von 2,5 μm eine Abscheidewirksamkeit von 50% hat.
UFP Ultrafeine Partikel (Partikel mit einem Durchmesser < 100 nm).
Nanopartikel Künstlich hergestellte Partikel mit einem Durchmesser < 50 nm.

 

Vielfach werden luftgetragene Partikel auch als Aerosole bezeichnet. Darunter versteht man feste oder flüssige Schwebeteilchen, die in der Luft suspendiert sind.

Grenz- und Richtwerte

Die Belastung der Allgemeinbevölkerung durch Feinstaub ist seit vielen Jahren als mögliches Gesundheitsproblem bekannt. Ein Schwellenwert für die Wirkung von Feinstäuben auf die menschliche Gesundheit konnte aber bisher nicht gefunden werden.

Verbindliche Grenzwerte gibt es bisher nur für die Außenluft (Feinstaub PM10: Jahresmittelwert nicht über 40 μg/m³, nicht mehr als 35 Tagesmittelwerte über 50 μg/m³; Feinstaub PM2,5: Jahresmittelwert nicht über 25 μg/m³), welche die EU zum Schutz der Gesundheit der allgemeinen Bevölkerung festgelegt hat. Empfehlungen der WHO für die Außenluft, die das gesundheitliche Risiko minimieren sollen, liegen niedriger (PM10: Jahresmittelwert nicht über 20μg/m³, Tagesmittelwert nicht über 50 μg/m³, PM2,5: Jahresmittelwert nicht über 10 μg/m³, Tagesmittelwert 25 μg/m³). Der Ausschuss für Innenraumrichtwerte (AIR) empfiehlt, in Wohnräumen bei Abwesenheit von Verbrennungsprozessen (z. B. Rauchen) als Beurteilungsgröße für PM2,5 einen Tagesmittelwert von 25 μg/m³ heranzuziehen.

Quellen

Die Belastung von Innenräumen mit Feinstaub ist sowohl seitens der Partikelkonzentration als auch seitens der Partikelart sehr unterschiedlich. Dies liegt sowohl an den sehr verschiedenen Arten der Raumnutzung als auch an der Art und Stärke der Quellen und Senken im Raum.

In Innenräumen liegt das Hauptaugenmerk auf PM2,5 und den ultrafeinen Partikeln. Sehr hohe Feinstaubbelastungen können z. B. beim Rauchen auftreten, bei offenen Feuerquellen oder bei staubfreisetzenden Handwerksarbeiten. Zusätzlich zur Infiltration von Feinstaub mit der Außenluft gibt es eine Vielzahl an möglichen Innenraumquellen. Dazu gehören chemische Reaktionen, z. B. zwischen Ozon und ungesättigten organischen Verbindungen, sowie ganz normale Haushalts- und Büroaktivitäten wie Reinigen, Bügeln, Toasten, Kochen/Braten und Drucken. Für die Bewertung einer konkreten Gefährdungssituation ist neben der Partikelmassenkonzentration die Art des Feinstaubs relevant. Es gibt bestimmte Staubtypen, von denen ein erhöhtes Risiko ausgeht, beispielsweise die bekannten Asbestfasern, metallhaltige Stäube und Verbrennungspartikel (Ruß). Künstliche Nanopartikel sind mittlerweile in vielen Produkten enthalten und können in Innenräumen z. B. bei der Anwendung von Sprays freigesetzt werden.

Ultrafeinpartikel (UFP) wurden in den letzten Jahren zunehmend in Bezug auf die Außenluftqualität und Luftreinhaltungsmaßnahmen diskutiert. Auch Nanopartikel werden in diesem Zusammenhang genannt. Sie können durch industrielle Prozesse freigesetzt werden, können aber auch in Produkten des täglichen Lebens sein (z. B. in Kosmetika).

Das Umweltbundesamt gibt auf einer eigens eingerichteten Homepage Antworten auf häufige Fragen rund um das Thema Ultrafeinpartikel (UFP). Die Seite wird regelmäßig dem wachsenden Wissensstand angepasst.

Literatur

Birmili, W., Kolossa-Gehring, M., Valtanen, K., Debiak, M., Salthammer, T., 2018. Schadstoffe im Innenraum - aktuelle Handlungsfelder. Bundesgesundheitsblatt 61, 656-666.

Birmili, W., Süring, K., Becker, K., Gerwig, H., Schwirn, K., Löschau, G., Plass, D., Tobollik, M., 2018. Ultrafeine Partikel in der Umgebungsluft - Aktueller Wissensstand. Umwelt und Mensch Informationsdienst, 57-65.

Schieweck, A., Salthammer, T., 2014. Schadstoffe in Museen, Bibliotheken und Archiven. Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart.

Schripp, T., Kirsch, I., Salthammer, T., 2011. Characterization of particle emission from household electrical appliances. Science of The Total Environment 409: 2534-2540. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2011.03.033

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Schripp, T., Salthammer, T., Wientzek, S., Wensing, M., 2014. Chamber Studies on Nonvented Decorative Fireplaces Using Liquid or Gelled Ethanol Fuel. Environmental Science & Technology 48(6): 3583-3590. DOI: 10.1021/es404972s