Die Definition des Feinstaubs geht zurück auf den im Jahre 1987 eingeführten National Air Quality Standard for Particulate Matter (kurz als PM-Standard bezeichnet) der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA (Environmental Protection Agency). Dieser stellt eine grundlegende Veränderung in der Bewertung von Immissionen dar: Während zuvor die Gesamtimmission betrachtet wurde, liegt der Fokus nun auf dem einatembaren Anteil der Immissionen. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass feine Partikel von den Schleimhäuten im Nasen/Rachenraum bzw. den Härchen im Nasenbereich nur bedingt zurückgehalten werden, während gröbere Partikel keine Belastung der Atemwege darstellen (daher wird im Zusammenhang mit Feinstaub auch von inhalierbarem Feinstaub bzw. als thorakalem Schwebstaub gesprochen).

Feinstaub kann sowohl aus natürlichen wie auch aus anthropogenen Quellen stammen. Welche Quelle an welchem Ort dominiert, hängt von den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten ab. Hauptverursacher des anthropogenen Anteils am Feinstaub in Deutschland sind (in Klammern: prozentualer Anteil in Deutschland laut Bundesumweltministerium, Stand 2001): die Industrie: 60 kt/a (35,1%) Privathaushalte und Kleinverbraucher: 33 kt/a (19,3%) Straßenverkehr (ohne Abrieb): Dieselmotoren (siehe: Dieselruß): 29 kt/a (17,0%) Elektrizitäts- und Fernheizwerke: 19 kt/a (11,1%) übriger Verkehr: 16 kt/a (9,4%) Schüttgutumschlag: 8 kt/a (4,7%) Industriefeuerungen: 6 kt/a (3,5%) [1 kt/a = 1000 t(Tonnen)/Jahr] Beim o.g. Anteil des Straßenverkehrs sind jedoch Abrieb von Reifen, Bremsbelägen und Straßenasphalt nicht berücksichtigt. Der Reifenabrieb verursacht grob geschätzt rund 60 kt/a (davon PM10-Anteil etwa 10%, also rund 6 kt/a) und Bremsabrieb 5,5 - 8,5 kt/a (überwiegend PM10) (Umweltbundesamt 2004).

Über Emissionen von der Straßenoberfläche sind keine Schätzungen bekannt. Insbesondere in den Städten beträgt der Anteil des Verkehrs an den Feinstaubemissionen deutlich über 50 Prozent. Auch die Landwirtschaft trägt zur Feinstaubemission bei. Ihr durchschnittlicher Anteil an der europäischen PM10-Emission beträgt etwa 9%, wobei etwa die Hälfte auf Tierhaltung zurückzuführen ist. Quellen von Feinstaubemissionen durch Privathaushalte sind z. B. Holzheizungen und Kamine; hier ist durch moderne Techniken wie Pelletheizungen sogar eine Zunahme zu verzeichnen. Besonders in geschlossenen Räumen trägt auch der Rauch von Zigaretten zur Feinstaubbelastung bei. Zu den natürlichen Staubquellen (auch von Feinstaub) zählen: Partikelneubildung aus Vorläufern in der Atmosphäre Kleinstlebewesen und Teile von ihnen, Pollen die Erosion von Gesteinen (hauptsächlich durch Wasser, Wind und Temperaturunterschiede) Waldbrände, Vulkanausbrüche und Seesalz durch Gischt

Der Staub wird heute im Wesentlichen für die Auswirkungen von Luftverschmutzungen auf die Gesundheit verantwortlich gemacht. Zu den Auswirkungen gehört die Verstärkung von Allergiesymptomen, die Zunahme von asthmatischen Anfällen, Atemwegsbeschwerden und Lungenkrebs (durch Zigarettenrauch). Daneben werden auch Auswirkungen auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen (z.B. Herzinfarkt) angenommen. Das Ausmaß der Auswirkung von Partikeln auf die Atemwege hängt, neben der Toxizität der Partikel u.a. Blei, Vanadium, Beryllium und Quecksilber, auch von der Größe der Partikel ab: je kleiner ein Partikel ist, desto tiefer kann es in die Lunge eindringen. Feinstaub PM10 erreicht teilweise die Lunge, da die Filterwirkung des Nasen-Rachenraumes für feine Partikel mit weniger als 10 Mikrometer Durchmesser nicht ausreicht. Ultrafeine Teilchen (Durchmesser unter 0,1 µm) gelangen bis in die Lungenbläschen (Alveolen) und werden von dort nur sehr langsam oder gar nicht wieder entfernt (Staublunge).

Die Gefährlichkeit von Feinstaub wird offensichtlich nicht durch die Masse, sondern vor allem durch die Oberfläche der Partikel bestimmt. Partikel, die aus Verbrennungsprozessen stammen, sind offensichtlich relevanter als beispielsweise Bodenpartikel oder Reifenabrieb. Weitgehend ungeklärt ist noch, welche Bedeutung die verschiedenen Partikelkomponenten (anorganisch, organisch, löslich, unlöslich, flüchtig, nichtflüchtig) haben. Seesalze tragen durchschnittlich 5 µg/m³ zum PM10-Anteil auf der Nordseeinsel Norderney bei [1]. Da sie wasserlöslich sind, gelten sie nicht als gesundheitsrelevant und brauchen deshalb bei den EU-Grenzwerten nicht berücksichtigt werden. Da sich der Mensch den größten Teil seiner Lebenszeit in Innenräumen aufhält, spielt deren Partikelbelastung eine wichtige Rolle. Hier besteht noch besonderer Forschungsbedarf. Italienische Wissenschaftler vom nationalen Krebsinstitut in Mailand verglichen 2004 die Feinstaubbelastung eines abgasreduzierten Diesel-Pkws im Leerlauf mit der Belastung durch Zigarettenrauch. Die Forscher hatten in einer Garage mit 60m³ Rauminhalt zuerst eine halbe Stunde lang bei geschlossenen Türen und Fenstern einen Ford Mondeo Turbodiesel 30 Minuten laufen lassen, und dann den Partikelanteil bestimmt. Anschließend wurde die Garage vier Stunden lang gründlich gelüftet und das Experiment mit drei Zigaretten wiederholt, die innerhalb von 30 Minuten abgebrannt wurden. Die Feinstaubbelastung lag im PKW-Experiment bei 36 (PM10), 28 (PM2.5), und 14 (PM1) µg/m³, im Zigaretten-Experiment bei 343 (PM10), 319 (PM2.5), und 168 (PM1) µg/m³. Der europäische Emissionsgrenzwert beträgt 40 Mikrogramm pro Kubikmeter. Ihre Untersuchung, so das Fazit der Wissenschaftler, belege den dringenden Bedarf, in allen geschlossenen öffentlichen Räumen und Arbeitsstätten ein Rauchverbot zu verhängen. Die in den Medien viel zitierte Behauptung, der Versuch hätte gezeigt, dass der Rauch einer Zigarette etwa so viel Feinstaub enthält, wie ein laufender Dieselmotor innerhalb von 100 Minuten abgibt, ist also falsch. Die Autoren selbst weisen in ihrer Studie darauf hin, dass ein anderes Experiment gezeigt hätte, dass die Feinstaubemissionen eines nicht abgasreduzierten Dieselmotors selbst im Leerlauf um ein Vielfaches höher sind als die von Zigaretten.

Nach der 1980 beschlossenen Richtlinie 80/779/EWG [3] wurden die Mitgliedstaaten der Europäischen Union zur Einhaltung folgender Grenzwerte ab 1. April 1983 verpflichtet: 80 µg/m³ für den Median der während des Jahres gemessenen Tagesmittelwerte von PM10; 130 µg/m³ für den Median der im Winter gemessenen Tagesmittelwerte von PM10; 250 µg/m³ für den 98-%-Wert der Summenhäufigkeit aller während des Jahres gemessenen Tagesmittelwerte von PM10, eine Überschreitung ist nur einmal an höchstens drei aufeinanderfolgenden Tagen erlaubt. Der Europäische Gerichtshof hat 1991 festgestellt [4], dass die Bundesrepublik Deutschland die Richtlinie nicht rechtzeitig umgesetzt hat; die Grenzwerte wurden jedoch eingehalten. Die 1996 beschlossenen Richtlinie 96/62/EG [5] schreibt Mess- und Informationspflichten auch zu Feinstaub vor. Wegen Verstoßes dagegen hat der Europäische Gerichtshof Frankreich und Spanien in Vertragsverletzungsverfahren verurteilt. Die 1999 beschlossene Richtlinie 99/30/EG [6] legt für die Zeit ab 1. Januar 2005 folgende Grenzwerte fest: 50 µg/m³ für den 24-Stunden-Mittelwert von PM10, es sind 35 Überschreitungen pro Jahr erlaubt; 40 µg/m³ für den Jahresmittelwert von PM10. Ebenfalls in der Richtlinie 99/30/EG ist festgelegt, dass am 1. Januar 2010 folgende Verschärfungen der Grenzwerte in Kraft treten, wenn sie nicht vorher geändert werden: weiterhin 50 µg/m³ für den 24-Stunden-Mittelwert von PM10, es sind jedoch nur noch 7 Überschreitungen pro Jahr erlaubt; 20 µg/m³ für den Jahresmittelwert von PM10. Die zuständigen Behörden müssen bei Überschreitungen kurzfristig mit Aktionsplänen Gegenmaßnahmen treffen. Sie sind verpflichtet, Luftreinhaltepläne aufzustellen, wenn zukünftig geltende Grenzwerte deutlich überschritten werden. In mehreren europäischen Ballungsgebieten werden die Grenzwerte überschritten. Als erste deutsche Stadt hat Stuttgart am 13. März 2005 den Grenzwert zum 35. Mal überschritten.

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Autorin Tamara Kammerlander, © Rainforest Newsletter e.V. Abdruck (auch auszugsweise), Vervielfältigung und Zitat erwünscht unter Angabe der Quelleangabe.