Forscher klären Quellen des Rekord-Smogs in China 2013

Villigen AG. – Die Feinstaubbelastung in China übertraf während mehrerer Monate die in Westeuropa oder den USA üblichen Werte um das zehn- bis 100-fache. 800 Millionen Menschen waren betroffen, die Zahl von Atemwegserkrankungen stieg rasant. Die Regierung lancierte einen Aktionsplan, um die Feinstaubbelastung bis 2017 um 25 Prozent im Vergleich zu 2012 zu senken.

Wo dieser ansetzten sollte, haben nun André Prévôt vom Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen AG und Kollegen aus China, den USA, Deutschland und Italien mit umfassenden Messungen aufgeklärt: 30 bis 77 Prozent des Feinstaubs stammten aus sogenannt sekundären Aerosolen, die erst in der Luft aus gasförmigen Vorläufersubstanzen entstehen, wie die Forscher im Fachjournal «Nature» berichten.

Sie werden im Gegensatz zu anderen Feinstäuben wie Russ erst durch chemische Umwandlung in der Atmosphäre zu Feinstaub, wie das PSI am Mittwoch in einer Mitteilung schrieb. Die wichtigsten Vorläufer sind Schwefeldioxid aus der Kohleverbrennung, Stickoxide aus Verkehr und Kraftwerken, Ammoniak sowie flüchtige organische Verbindungen, die bei der Verbrennung von Kohle, Biomasse oder fossilen Kraftstoffen entstehen.

Heizungen und Fahrzeuge

Die Forscher empfehlen aufgrund ihrer Messdaten, dass der Ausstoss dieser Vorläufer stärker eingeschränkt werden soll. Es gibt bereits erste Erfolge: Die Schwefeldioxidwerte in der Luft seien dank Technologien zur Entschweflung der Abgase aus Kohlekraftwerken seit 2006 zurückgegangen, schreiben die Forscher.

Die Stickoxide nähmen jedoch weiter zu, da der Treibstoffverbrauch von Fahrzeugen und Kraftwerken steigt und die Emissionsvorschriften teils noch lax seien oder nicht umgesetzt würden. Handeln müsse man auch bei den flüchtigen organischen Verbindungen, die 18 bis 33 Prozent der gemessenen Feinstaubmasse ausmachten.

Ihre Emissionen könnten durch effizientere Kohleheiz- und Holzöfen oder striktere Emissionsvorschriften für Fahrzeuge deutlich gesenkt werden. Insbesondere die verbreiteten Kohleheizungen setzten viele solcher Verbindungen frei, aber auch Schwermetalle wie Arsen und Blei, die das Herzkreislaufsystem und die Atemwege schädigen können.

Für die Messungen kamen zum Teil neue Analyseverfahren zum Einsatz. Eine am PSI entwickelte Massenspektrometer-Methode mass die organische Feinstaubmasse mit Körnergrössen bis 2,5 Mikrometer. Kollegen der Universität Bern setzten eine Radiokarbon-Methode ein, die zwischen fossilem und nicht-fossilem Kohlenstoff unterscheiden kann.

Zudem wendeten die Forscher die üblichen und günstigen Feinstaubfilter an. Ähnliche Messkampagnen könnten deshalb auch in anderen Entwicklungs- oder Schwellenländern mit ähnlich hoher Feinstaubbelastung durchgeführt werden, erklären sie. (sda)