Wie Ozon der Gesundheit schadet

Ist es für mehrere Tage sonnig und heiß, steigt die Ozonkonzentration an. Bei manchen Menschen ruft das Beschwerden hervor. Was Sie über das Gas wissen sollten

von Konstanze Fassbinder und Dr. Martina Melzer, aktualisiert am 14.08.2019

Was ist Ozon?

Ozon ist ein Gas, das aus drei Sauerstoffatomen besteht (chemische Formel: O3). Es zählt zu den Treibhausgasen und ist Hauptbestandteil des Sommersmogs. Ozon bildet sich in der Stratosphäre, also ab einer Höhe von zehn Kilometern, und ummantelt dort als Ozonschicht die Erde. Diese Schicht schirmt einen Teil der UV-Strahlung ab. Ozon kommt auch in Bodennähe vor. Dort entsteht es aus Sauerstoff und Luftschadstoffen, die vorwiegend aus Autoabgasen und der Industrie stammen.

Im Sommer ist Ozon-Saison

Von Mai bis September treten meist die höchsten Ozonwerte auf. Das Gas bildet sich in Bodennähe verstärkt, wenn es sonnig und heiß ist und sich für mehrere Tage ein Hochdruckgebiet aufbaut. Morgens sind die Werte am niedrigsten, die höchste Ozonkonzentration herrscht am Nachmittag zwischen 14 und 17 Uhr. Die Ozonwerte sinken abends und in der Nacht allmählich ab.

Obwohl Ozon aus Luftschadstoffen entsteht, sind Städte weniger belastet. Vermehrt findet sich das Gas am Stadtrand und in ländlichen Gegenden, die nahe einer Großstadt liegen. Der Grund: Stoffe aus Autoabgasen reagieren mit dem Ozon und bauen es ab. Zugleich werden die Substanzen, aus denen das Gas gebildet wird, mit dem Wind aus den Metropolen herausgetrieben – und reagieren dann im Umland.

Ute Dauert ist Meteorologin und leitet das Fachgebiet "Beurteilung der Luftqualität" des Umweltbundesamts in Dessau-Roßlau. Seit über 20 Jahren ist bodennahes Ozon ihr Thema. Wir haben Sie dazu interviewt:

Frau Dauert, bei Diskussionen über die Luftqualität in Städten spielt Ozon heute kaum mehr eine Rolle. Es scheint aus dem Bewusstsein verschwunden. Woran liegt das?

Zum einen kommen sehr hohe Konzentrationen wie in den 90ern, über 300 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³), gar nicht mehr vor. Zum anderen werden auch die Warnschwelle von 240 und die Informationsschwelle von 180 µg/m³ selten überschritten. Deshalb gibt es insgesamt viel weniger Warnungen.

Ozonwerte ermitteln und einschätzen

Hier finden Sie die aktuellen Ozonwerte, ermittelt vom Umweltbundesamt (bitte Daten eingrenzen und Ergebnis anzeigen lassen): Mittelwerte der Ozonkonzentration

Ab einer Ozonkonzentration von 180 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft geben die Behörden Verhaltensempfehlungen ab. Ozonalarm rufen sie aus, wenn die Ozonkonzentration den Schwellenwert von 240 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft übersteigt. Erhöhte Werte, bei denen aber kein Alarm ausgelöst wird, misst das Umweltbundesamt weitaus öfter. Während die Spitzenwerte seit 1990 eher zurückgehen, nehmen die Jahresmittelwerte und damit die permanente Ozonbelastung zu.

Die Deutsche Umwelthilfe kritisiert, es gebe keine Grenze, unterhalb derer Ozon erwiesenermaßen unschädlich sei. Teilen Sie diese Meinung?

Was man schon sagen muss: Wir richten uns in Europa nicht nach den Empfehlungen der WHO: Sie leitete aus epidemiologischen Studien ab, dass die Ozonkonzentration im Mittel über acht Stunden 100 µg/m³ nicht überschreiten sollte. Diese Empfehlung verfehlen wir übrigens komplett. In Europa haben wir einen Zielwert von 120 µg/m³. Dieser sollte zwar in einem bestimmten Zeitraum erreicht werden, ist aber kein rechtlich verbindlicher Grenzwert. Anders als bei zu hoher Stickstoffdioxid-Belastung kann deshalb bei Überschreitungen niemand klagen.

Wir bräuchten einen Grenzwert, um wirkungsvolle Minderungsmaßnahmen auch durchsetzen zu können. Immerhin: Aktuell untersucht die EU-Kommission den bisherigen Zielwert und bessert eventuell nach.

Was passiert bei zu hoher Ozonbelastung mit uns und unserer Umwelt? 

Ozon ist ein giftiges, reaktionsfreudiges Gas und kann die oberen Atemwege schädigen. Es kommt zu Husten, Kopfschmerz und Atembeschwerden, bis hin zu verminderter Lungenfunktion und entzündlichen Reaktionen in den Atemwegen. Gefährdet sind vor allem Kleinkinder, Ältere und Menschen mit Vorerkrankungen, wie zum Beispiel Asthma. Allerdings sollte jeder bei Ozonwerten über der Warnschwelle Sport im Freien vermeiden: Wenn wir uns bewegen, atmen wir mehr Luft und damit mehr Ozon ein. Neueste Studien deuten zudem an, dass Ozon Krebs verursachen könnte. Das muss aber noch genauer untersucht werden. Untersuchungen zu langfristigen Auswirkungen gibt es bislang kaum. Für Pflanzen sind schon deutlich geringere Konzentrationen schädlich als für Menschen. Ihre Blätter verfärben sich und sie wachsen schlechter. Das wirkt sich ungünstig auf die Qualität landwirtschaftlicher Produkte, die Ernteerträge, aber auch auf ganze Ökosysteme aus.

Wer von Ozon besonders belastet wird

Ab welcher Ozonkonzentration ein Mensch mit Beschwerden auf das reizende Gas reagiert, ist individuell sehr unterschiedlich. Generell gilt: Je länger Sie es einatmen und je höher die Ozonwerte sind, desto eher spüren Sie die negativen Effekte. Babys, Kleinkinder, kranke und alte Menschen sollten besonders vorsichtig sein.

Aber wenn die Spitzenwerte seit den 1990er Jahren stark zurückgehen, kann man dann insgesamt nicht von einer Erfolgsgeschichte sprechen? 

Zum einen ja – das ist eine positive Entwicklung. Andererseits beobachten wir einen Anstieg der Werte im mittleren Konzentrationsniveau: Ohne zusätzliche Ozonbildung im Sommer haben wir bereits mittlere Konzentrationen von um die 80 µg/m³. Um den EU-Zielwert einzuhalten, dürften wir nur noch 40 µg/m³ selbst produzieren, laut WHO wären es sogar nur noch 20 µg/m³. Hinzu kommt der Klimawandel: Die durchschnittliche Erwärmung, die Experten prognostizieren, bringt die Ozonwerte längerfristig wieder in gesundheitsrelevante Bereiche. Längere Hitzeperioden könnten dann unser Bemühen, hier am Boden in Verkehr und Industrie weniger Vorläuferstoffe zu produzieren, zunichte machen.

Inwiefern?

Bei Temperaturen von deutlich über 30 Grad stellen wir fest, dass die Ozonbildung nochmal einen Schub bekommt und sich deutlich verstärkt. Das könnte auf biogene Vorläuferstoffe zurückgehen, die zum Beispiel aus Bäumen ausdünsten. Das können wir nicht beeinflussen.

Wie sieht die Situation in den Nachbarländern aus?

Das variiert sehr stark, es gibt ein deutliches Nord-Süd-Gefälle in Europa. In den Nordländern war Ozon aufgrund der Klimabedingungen nie ein großes Thema. In Italien, Spanien oder Griechenland hingegen gibt es deutlich mehr Probleme als bei uns.

In Deutschland ist Baden-Württemberg, speziell der Schwarzwald zwischen Freiburg und Schweizer Grenze, Dauer-Hotspot in Sachen Ozon-Zielwertüberschreitungen.  
Freiburg ist das Wärmestübchen Deutschlands. Dort herrschen für  die Ozonbildung – wenn man so will – optimale Bedingen: intensive Sonnenstrahlung und die meteorologischen und geografischen Gegebenheiten des Rheingrabens.

Was müsste getan werden, damit auch die Mittelwerte nicht weiter ansteigen, sondern sogar sinken?

Wir müssten die zwei Hauptquellen der Vorläuferstoffe noch stärker reduzieren. Das sind für die Stickstoffoxide der Verkehr und für flüchtige organische Verbindungen vor allem Verdunstungen aus Lösungsmitteln, Farben oder Lacken. 

Würden Dieselverbote in Städten etwas bringen?  

Eher nein. Es gab in den 90er-Jahren diverse Versuche: In Gebieten mit Ozon-Spitzenwerten wurden kurzfristige Fahrverbote erlassen. Die Effekte waren minimal bei maximalem Aufwand. Dass man mit kurzfristigen lokalen Maßnahmen in Deutschland nicht weiterkommt, ist seit Jahren klar.

Was bringt es aber, wenn wir hierzulande versuchen, Ozon zu reduzieren, während woanders auf der Welt ­wenig passiert? Das ist doch ein Tropfen auf den heißen Stein.

Berechtigter Einwand, natürlich. Denn Ozon ist kein lokales, sondern ein großräumiges Problem. Die Luftmassen in der nördlichen Hemisphäre transportieren Luftverunreinigungen über weite Strecken hinweg. Auch wenn in Deutschland weniger Ozon gebildet würde, kommt von anderen Orten immer welches bei uns an. Ande­rerseits: Die Schadstoffe, die wir hier frei­setzen, gelangen genauso in andere Länder. Luft kennt keine Grenzen.

Ozon-Belastung einschränken: Wie Sie sich richtig verhalten

  • - Beim Sport nehmen wir besonders viel Ozon auf, da wir öfter und tiefer einatmen. Jogger, Radfahrer und andere, die sich an heißen Sommerabenden körperlich ertüchtigen, sind daher unter Umständen hohen Ozonkonzentrationen ausgesetzt. Deshalb den Sport besser in die frühen Morgenstunden verlegen.
  • - Haben Sie am Abend lange die Fenster und Türen offen, gelangt mehr Ozon in die Innenräume. Lüften Sie deshalb bevorzugt frühmorgens ausgiebig.