Zum Jahreswechsel: Wenn die Luft "zum Schneiden" ist - hintergrund // dezember 2018 - Umweltbundesamt
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hintergrund // dezember 2018 Zum Jahreswechsel: Wenn die Luft „zum Schneiden“ ist
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Stand: Dezember 2018
Zum Jahreswechsel: Wenn die Luft „zum Schneiden“ ist
Bleigießen, ein Gläschen Sekt und das Feuerwerk um gemeldeten Absatzmengen der in Deutschland zuge-
Mitternacht – für die meisten Bürgerinnen und Bürger lassenen Feuerwerkskörper. In den letzten zehn Jahren
in Deutschland gehören diese Dinge traditionell zum wurden in Deutschland demnach jährlich zwischen 38
letzten Abend des Jahres. Ein Feuerwerk ist schön und 49 Kilotonnen Feuerwerkskörper verkauft. Die Ab-
anzusehen. Es hat aber auch negative Seiten: Verbren- satzmengen gehen seit 1990 jedoch um etwa 30 % zu-
nungen, Augen- und Hörschädigungen, Explosions- rück, was unserer Beobachtung widerspricht. Insofern
schäden, und es verursacht immense Kosten. 100 bis scheinen Feuerwerkskörper auch in größerem Umfang
200 Millionen Euro jagen die Deutschen zum Jahres- auf anderen Wegen ins Land zu gelangen und deshalb
wechsel in die Luft. Zudem kennt jeder die Situation, sind deutlich höhere Emissionen wahrscheinlicher.
wenn um Mitternacht die Luft „zum Schneiden“ ist,
die Augen brennen und es im Hals kratzt. Wenn wir
Auswertungen des Umweltbundesamtes
Feuerwerkskörper abbrennen, steigt die Belastung der
Luft mit Schadstoffen explosionsartig an. Zu großen Auswertungen der Daten aus den Messnetzen der
Teilen besteht der Feuerwerksqualm aus Feinstaub (PM Länder und des Umweltbundesamtes zeigen (hier am
– Particulate Matter, PM101). Beispiel des Jahreswechsels 2012/2013, Abbildung 1),
dass am ersten Tag des neuen Jahres die Luftbelastung
Diese winzigen Staubteilchen sind nur Bruchteile von mit gesundheitsgefährdendem Feinstaub vielerorts so
einem Millimeter groß und für das menschliche Auge hoch ist wie sonst an keinem anderen Tag im ganzen
nicht sichtbar. Jahr. PM10-Stundenwerte über 1.000 µg/m³ sind in der
ersten Stunde des neuen Jahres in Großstädten keine
Es ist erwiesen, dass Feinstaub negativ auf den Ge- Ausnahme. Zum Vergleich: Im Jahr 2016 betrug die
sundheitszustand wirkt. Es gibt Hinweise, dass gerade mittlere PM10-Konzentration der städtischen Messstati-
kleine Staubteilchen besonders gesundheitsschädlich onen in Deutschland circa 17 Mikrogramm Feinstaub
sind. pro Kubikmeter Luft (µg/m³).
Im ländlichen Bereich erreichen die PM10-Stunden-
Was steckt in den Feuerwerkskörpern?
werte keine derartigen Spitzen. Sobald der Feinstaub
Zu 60-75% bestehen Feuerwerkskörper aus Hüllen, in der Luft mit dem Wind aus den Städten hinaus
Konstruktionsteilen und Verpackungen, für die transportiert wird, kann aber auch dort die PM10-
Karton, Holz, Ton und Kunststoff verwendet werden. Konzentration ansteigen. Lediglich an abgelegenen
Die restlichen 25-40% sind pyrotechnische Sätze, die ländlichen Messstationen ist das Silvesterfeuerwerk in
überwiegend aus Schwarzpulver, einer Mischung aus den gemessenen PM10-Werten nicht erkennbar.
Kaliumnitrat, Holzkohle und Schwefel, bestehen. Für
Knallen, Pfeifen und Farben sorgen sogenannte Effekt- Wie schnell die Feinstaubbelastung nach dem Silves-
sätze. Strontium-, Kupfer- und Bariumverbindungen terfeuerwerk abklingt, hängt vor allem von den Wetter-
färben die Raketen rot, blau bzw. grün. verhältnissen ab. Kräftiger Wind hilft, die Schadstoffe
rasch zu verteilen. Bei windschwachen Wettersituati-
Jährlich werden zirka 4500 Tonnen Feinstaub (PM10) onen mit eingeschränktem vertikalen Luftaustausch
durch das Abbrennen von Feuerwerkskörpern frei verbleiben die Schadstoffe jedoch über viele Stunden
gesetzt, der größte Teil davon in der Silvesternacht. in der Luft und reichern sich in den unteren Atmosphä-
Diese Menge entspricht in etwa 15,5 % der jährlich im renschichten an. Die Bedeutung der meteorologischen
Straßenverkehr abgegebenen Feinstaubmenge und Verhältnisse für die Belastungssituation während des
zirka 2,25% aller PM10-Emissionen (203070 Tonnen). Neujahrstages wird am Beispiel des hoch belasteten
Die ermittelten Emissionen beruhen auf den statistisch 1.1.2009 im Vergleich zum deutlich weniger belasteten
1.1.2013 sichtbar (Abbildung 2).
1 PM10 – Staubteilchen mit einem Durchmesser von weniger als
10 µm (10 µm sind 10 Millionstel Meter)
3
Abbildung 1
Beispielhafte stündliche PM10-Konzentrationsverläufe an deutschlandweiten Messstationen
(jede Kurve: Verlauf an einer Messstation)
Feinstaub zum Jahreswechsel
2012/2013
2500 μg/m3
2000
31. Dezember
1. Januar
1500
1000
verkehrsnah
500
im städtischen Hintergrund
0 im ländlichen Hintergrund
21 Uhr 1 Uhr
5 Uhr
Abbildung 2
PM10-Belastung am 1. Januar 2009 und 2013
4Die Animation unter dem Link http://gis.uba.de/ weitere Schadstoffe) festgelegt. Diese gelten seit dem
website/silvester/ zeigt die Entwicklung der PM10- 01.01.2005 und sind in allen EU-Mitgliedstaaten ver-
Luftbelastungssituation durch Silvesterfeuerwerk bindlich. Für PM10 gilt: Der Tagesmittelwert von
für die Jahreswechsel 2003/2004 bis 2016/2017. Sie 50 µg/m3 darf nicht öfter als 35mal im Jahr über-
veranschaulicht die sich stündlich ändernde Luft- schritten werden.
belastung durch Feinstaub in den Neujahrsnächten.
Bitte beachten Sie, dass aufgrund der extrem hohen, Die an nur wenigen Stunden des Neujahrstages ext-
einstündigen Spitzenwerte die Skalierung in den rem hohen PM10- Stundenwerte, führen häufig schon
Deutschlandkarten für diesen speziellen Zweck ge- zu Tagesmittelwerten über 50 µg/m³. Von den 35
genüber unserer Webpräsentation aktueller Luftquali- zulässigen Überschreitungstagen ist damit bereits mit
tätsdaten abweicht. dem ersten Tag des neuen Jahres ein Überschreitungs-
tag „verbraucht“. In Städten, wo auch sonst erhöhte
Feinstaubkonzentrationen gemessen werden, führt
Konsequenzen und Gesundheitsgefährdung
diese Zusatzbelastung durch Silvesterfeuerwerk oft zu
Um die Gesundheit der Menschen zu schützen, hat besonders deutlichen Überschreitungen des Tages-
die EU-Kommission Grenzwerte für Feinstaub (und mittelwertes von 50 µg/m3 (Abbildung 3):
Abbildung 3
Beispielhafter Verlauf von PM10-Tagesmittelwerten zum Jahreswechsel 2012/2013
(hell unterlegt: Stundenmittel)
µg/m3
300
Dezember 2012 Januar 2013
250
200
150
100
Tagesgrenzwert
50
0
10
11
13
14
15
16
18
19
20
21
23
24
25
26
28
29
30
31
33
34
35
36
38
39
40
41
43
44
45
46
48
49
50
51
53
54
55
56
58
59
60
61
0
1
3
4
5
6
8
9
Tage seit dem 1. Dezember 2012
verkehrsnah ländl. Hintergrund
Deutschlandweit betrachtet sind in Städten somit Abbildung 4
am ersten Januar deutlich mehr Stationen von Anteil von Messstationen mit Überschreitungen
Überschreitungen des PM10-Tagesgrenzwertes des Tagesgrenzwertes für PM10
betroffen als an einem durchschnittlichen Tag in 40%
der winterlichen Jahreszeit (Abbildung 4).
30%
PM10 kann beim Menschen in die Nasenhöhle
20%
und die Luftröhre eindringen, die kleineren Par-
tikel PM2,5 (Partikel mit maximalem Durchmes- 10%
ser von 2,5 µm) bis in die kleinen Bronchien und
Bronchiolen. Einige dieser sehr kleinen Partikel 0%
verkehrsnah städtischer Hintergrund ländlicher Hintergrund
können sogar die Lungenbläschen erreichen und
so auch in den Blutkreislauf gelangen. Für diese 1. Jan 2013 durchschnittl. Tag im Dez 2012/Jan 2013
5Partikel gilt ein Zielwert von 25 µg/m3 im Jahres- Messstationen deutlich wird, kam es am Neujahrstag
mittel, der in Deutschland nahezu flächendeckend 2013 aufgrund des nächtlichen Feuerwerks zu deutli-
eingehalten wird. Die Weltgesundheitsorganisation chen Überschreitungen dieses Tagesmittelwertes für
(WHO) empfiehlt, 25 µg/m3 im Tagesmittel nicht zu PM2,5:
überschreiten. Wie am Beispiel von vier Münchner
Abbildung 5
PM2.5-Tagesmittelwerte an vier Münchner Messstationen
µg/m3
150
125
100
75
50
25
0
01.12.12 07.12.12 13.12.12 19.12.12 25.12.12 31.12.12 06.01.13 12.01.13 18.01.13 24.01.13 30.01.13
verkehrsnahe Messstationen Messstationen im städt. Hintergrund
Das Einatmen von Feinstaub gefährdet die mensch- Ultrafeine Partikel: Eine Herausforderung für
liche Gesundheit. Die Wirkungen reichen von vorü- die gesundheitliche Bewertung
bergehenden Beeinträchtigungen der Atemwege über
einen erhöhten Medikamentenbedarf bei Asthma- Bei Verbrennungsprozessen entstehen auch sehr
tikern bis zu vermehrten Krankenhausaufnahmen kleine sogenannte ultrafeine Partikel.2 Gerade durch
wegen Atemwegserkrankungen und Herz-Kreislauf- Feuerwerke werden große Mengen dieser Partikel frei-
Problemen sowie einer Zunahme der Sterblichkeit. gesetzt. Sie sind zwar auch im PM10 und PM2.5 enthal-
Es wird sogar vermutet, dass es für Feinstaub keine ten, gleichzeitig sind sie im Vergleich zu den größeren
Schwelle gibt, unterhalb derer keine schädigende Partikeln aber so leicht, dass sie buchstäblich kaum
Wirkung mehr zu erwarten ist. Das bedeutet: Un- ins Gewicht fallen. Daher sind insbesondere hohe
erwünschte Wirkungen können zwar vermindert, PM10-Konzentrationen nicht zwangsläufig mit einer
jedoch nicht völlig verhindert werden. Auch wenn hohen Anzahl von ultrafeinen Partikeln verbunden.
über die akuten Wirkungen einer kurzfristig hohen An Silvester erreichen aber beide Partikelkenngrößen
Feinstaubbelastung wesentlich weniger bekannt ist, Spitzenwerte. Gelangen diese kleinsten Feinstaub-
als über langfristig erhöhte Konzentrationen in der bestandteile in die Luft, werden auch sie eingeatmet
Atemluft: Jegliche Reduzierung und Vermeidung von und erreichen so die tiefen Bereiche der Lungen.
Feinstaubemissionen ist vom Gesichtspunkt der Ge- Toxikologische Untersuchungen deuten darauf hin,
sundheitsvorsorge sinnvoll und empfehlenswert. dass durch inhalierte ultrafeine Partikel auftretende
gesundheitliche Effekte mit Hilfe eines technisch er-
mittelten Wertes (lung deposited surface area = LDSA)
erklärt werden können.
2 Staubteilchen mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 µm
6Über diese Hilfsgröße ist ein Vergleich verschiedener tischen Hintergrundes für die Jahre 2009 bis 2013
Ultrafeinstaubexpositionen für den Menschen zeigt. Meteorologisch bedingt war die gesundheitliche
möglich - ansatzweise auch eine gesundheitliche Belastung in der Silvesternacht 2008/2009 analog
Bewertung dieser Belastung durch ultrafeine Partikel. zu den PM10 Werten besonders extrem. Höhere Werte
traten an dieser Station das ganze restliche Jahr über
Für die ersten Neujahrsstunden werden regelmäßig nicht auf. Als Jahresdurchschnitt wurden 25 µm²/cm³
deutlich erhöhte LDSA-Belastungen gemessen, wie ermittelt.
Abbildung 6 für eine ausgewählte Station des städ-
Abbildung 6
LDSA-Minutenmittelwerte während der ersten Neujahrsstunden am Stadtrand von Langen
(Hessen)
500
2012/13
450
2011/12
400
2010/11
LDSA µm² / cm³
350
2009/10
300
2008/09
250
200
150
100
50
0
23:00 23:30 0:00 0:30 1:00 1:30 2:00
Silvester ist besonders gefährlich fürs Ohr im Innenohr mit ihren feinen Härchen (Stereozilien)
dauerhaft geschädigt werden. Bereits einmalige Ereig-
Unser Ohr ist ein exzellentes, aber auch empfindli- nisse mit hoher Schallintensität, Knalle und Explosio-
ches Wahrnehmungsorgan. Wir können Geräusche nen durch Spielzeugpistolen oder Feuerwerk, können
präzise orten, feinste Unterschiede wahrnehmen und unmittelbar zu dauerhaften Hörstörungen führen. Bei
verstehen unseren Gegenüber selbst bei Lärm noch Spielzeugpistolen treten kurzzeitige Spitzenpegel von
halbwegs gut. Unser Gehör ist ständig aktiv und lie- 160 Dezibel (dB(A)) auf, wenn sie unmittelbar am Ohr
fert uns einen fortwährenden Informationsstrom über abgefeuert wurden. Ein Hörschaden ist die Folge.
unsere Umwelt. Zu viel Schall kann jedoch bleibende In Deutschland erleiden jährlich 8.000 Menschen zu
Schäden hervorrufen, wie z.B. Verschlechterung des Silvester Verletzungen des Innenohrs durch Feuer-
Hörvermögens bis hin zur Schwerhörigkeit sowie werkskörper. Rund ein Drittel dieser Menschen behält
lästigen Ohrgeräuschen. Sowohl durch anhaltend bleibende Schäden, so eine Meldung im Deutschen
hohe Dauerschallbelastung, als auch durch kurze Ärzteblatt im Jahre 20133.
sehr hohe Schallpegelspitzen können die Haarzellen .
3 Dtsch. Ärzteblatt, 2013, 110, 1-2
7Das dürfte eigentlich gar nicht sein, da die Lautstärke Unkalkulierbare Gefahren bringen Knallkörper mit
von Feuerwerkskörpern in Deutschland gesetzlich sich, die nicht von der Bundesanstalt für Material-
begrenzt wird. Im Sprengstoffgesetz finden sich dazu forschung und -prüfung (BAM)4 zugelassen sind:
genaue Regelungen: Ihre Lautstärke kann so hoch sein, dass auch bei
Einhaltung des Sicherheitsabstands Gehörschäden
∙ Feuerwerkskörper der Klasse I dürfen von min- möglich sind. Manche dieser illegalen Knaller ex-
derjährigen Personen benutzt werden, wobei eine plodieren zudem zu schnell nach dem Anzünden, so
Abgabeempfehlung von 12 Jahren eingehalten dass schwerwiegende Verletzungen an Händen und
werden sollte oder die Verwendung unter Aufsicht Gesicht entstehen können.
einer erwachsenen Person stattfindet. Pyrotechni-
sche Gegenstände der Klasse I dürfen nicht lauter Eine erfolgversprechende Therapie zur Heilung einer
als 120 dB(A), gemessen aus einem Meter Entfer- lärmverursachten Innenohrschwerhörigkeit gibt es
nung, sein. bislang nicht. Ein chronischer Hörverlust ist irrever-
sibel. Gehörschäden beeinträchtigen nicht nur die
∙ Knall-/Feuerwerkskörper der Klasse II dürfen nur persönliche Entfaltung im Privatleben erheblich, son-
von Personen benutzt werden, die 18 Jahre oder dern schränken auch die Möglichkeiten der Berufs-
älter sind. Sie dürfen ohne eine anders lautende wahl drastisch ein.
Ausnahmegenehmigung nur zu Silvester und
Neujahr genutzt werden. Sie dürfen nicht lauter als Traditionen und Bräuche sind Teil unseres Lebens
120 dB(A), gemessen in einer Entfernung von acht und sollen dies auch bleiben. Wir bitten Sie jedoch,
Metern, sein. einen Beitrag zur Verminderung der Feinstaubbelas-
tung in der Silvesternacht zu leisten: Schränken Sie
Für das Gehör ungefährlich sind Feuerwerkskörper Ihr persönliches Feuerwerk ein oder verzichten Sie
nur dann, wenn der Sicherheitsabstand auch einge- sogar ganz darauf. Gleichzeitig würden Sie so auch
halten wird: Für Feuerwerkskörper der Klasse I be- helfen, die Müllmenge von Verpackung und Umhül-
trägt der Sicherheitsabstand mindestens einen Meter, lung der Feuerwerkskörper und den Energieaufwand,
für die der Klasse II mindestens acht Meter. der bei der Herstellung der Feuerwerkskörper erheb-
lich ist, zu verringern.
Da die Lautstärke eines Knallers mit abnehmender
Entfernung deutlich ansteigt, steigt auch die Gefahr Unter folgenden Links finden Sie außerdem:
fürs Ohr, wenn der Sicherheitsabstand unterschritten
wird. Die Schallenergie, die bei zwei Metern Abstand ∙ unsere aktuellen Luftqualitätsdaten
auf das Ohr trifft, ist rund zehnmal so hoch wie die
bei der Einhaltung des Sicherheitsabstandes von ∙ weiterführende Informationen zum Thema
acht Metern. Explodiert der Knaller nur einen Meter Weihnachten und Silvester
vom Ohr entfernt, ist die Schallenergie noch deutlich
größer und das Gehör leidet. Wichtig beim Abbrennen ∙ Animation der PM10-Konzentrationen in der
des Feuerwerks ist deshalb, auf ausreichend Abstand Silvesternacht
zu den Knallkörpern zu achten und keine Knaller auf
Personen zu werfen. 4 Feuerwerkskörper beider Klassen müssen von der BAM geprüft
und zugelassen sein.
8▸ Diese Broschüre als Download www.facebook.com/umweltbundesamt.de bit.ly/2dowYYI www.twitter.com/umweltbundesamt
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