Wie gefährlich sind Dieselabgase wirklich?

1. Einleitung

Der Bestand an Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren steigt weltweit stetig. In den Kraftfahrzeugen sind in der ganz überwiegenden Mehrheit Verbrennungs- motoren verbaut. Aus den ausstoßenden Emissionen bzw. Abgasen resultieren Umweltprobleme. Schadstoffgrenzwerte werden teilweise erheblich überschritten. Eine Umweltvereinigung hatte vor dem Bundesverwaltungsgericht (BVerwG) in Leipzig geklagt, dass der Luftreinhalteplan von grenzwertüberschreitenden Städ- ten einzuhalten und fortzuschreiben sei. Hintergrund ist eine schädliche Wirkung durch die Emissionen der Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren – durch Stickoxi- de, Feinstaub und andere Schadstoffe.

In diesem Fall hat das Bundesverwaltungsgericht am 27.02.2018 Fahrverbote für Diesel-Fahrzeuge grundsätzlich für zulässig erklärt. In der am 23.06.2018 veröf- fentlichen Begründung von zwei Urteilen^{1 2} zu Diesel-Fahrverboten in Städten hat das BVerwG jedoch den Ausnahmecharakter solcher Verkehrsbeschränkungen unterstrichen. Im Falle der Verhängung von Fahrverboten gelte es, den Grundsatz der Verhältnismäßigkeit zu berücksichtigen. Dies mache eine Abwägung zwi- schen dem Nutzen des Fahrverbotes sowie den Belastungen für den betroffenen Autofahrer und den Wirtschaftsverkehr im konkreten Fall erforderlich.³

Das Gericht wies in seiner Begründung darauf hin, dass Verkehrsverbote nur für einen Bruchteil des Straßennetzes und auch nur beschränkt auf wenige Ballungs- räume in Betracht kämen. Für großflächige Fahrverbote, so genannte zonale Ver- boten, die viele Haupt- und Nebenstraßen betreffen und einschließen und die ei- nen erheblichen Eingriff in die Rechte von Betroffenen darstellen würden, sei die Verhältnismäßigkeit besonders streng zu prüfen. In der gerichtlichen Begründung wurde klargestellt, dass zonale Fahrverbote grundsätzlich nur für Fahrzeuge mit benzinbetriebenem Ottomotor unterhalb der Schadstoffstufe Euro 3 und für Die- selfahrzeuge unterhalb der Schadstoffstufe Euro 4 aktuell denkbar seien und für Euro-5-Fahrzeuge frühestens ab dem 01.09.2019 ausgesprochen werden dürfen. Dabei hätten die zuständigen Behörden stets auch die zwischenzeitliche Entwick- lung bei den Grenzwertüberschreitungen zu berücksichtigen.⁴

Im Rahmen dieser Hausarbeit sollen die – nachgewiesenen und/oder potentiell möglichen – Wirkungen von Stickoxiden, Feinstaub und anderen von Verbren- nungsmotoren emittierten Schadstoffen herausgearbeitet und die gesundheitlichen Folgen von Grenzwertüberschreitungen dieser Schadstoffe diskutiert werden. Auf Basis dieser Erkenntnisse gilt es zu beurteilen, ob Fahrverbote für Diesel- Fahrzeuge sinnvoll sind oder ob und wie wirkungsvoll gegebenenfalls mit anderen Präventivmaßnahmen auf die Belastungen durch von Verbrennungsmotoren emit- tierten Schadstoffen geantwortet werden kann.

2. Schädliche Wirkungen von durch Verbrennungsmotoren emittierten Schadstoffen und deren gesundheitliche Folgen

Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren stoßen Emissionen bzw. Abgase aus. Abgase sind zumeist nicht mehr nutzbare Gase, die insbesondere durch die Ver- brennung von Kraft- oder Brennstoffen entstehen und beim Kraftfahrzeug über eine Abgasleitung (Auspuff) abgeführt werden.⁵ Schadstoffe, wie Stickoxide und Feinstaub, stellen nur einen geringen Teil der gesamten Emissionen eines moder- nen Verbrennungsmotors dar – etwa 1,1 Prozent beim Ottomotor und 0,2 Prozent beim Dieselmotor. Der Großteil des Abgases besteht aus Stickstoff, Wasser oder Wasserdampf.⁶ Dennoch ist es wichtig, dass die vergleichsweise kleinen Mengen an Schadstoffen unschädlich gemacht werden.

Seit 1994 wurden bei den Abgasemissionen bereits große Fortschritte gemacht. Die Grenzwerte für die Schadstoffe Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (HC) und Stickoxide (NOx) konnten europaweit drastisch verringert werden. So sanken die Grenzwerte für CO und HC um 95 Prozent und der Grenzwert für NOx um 50 Prozent.⁷

Nach den Angaben des Umweltbundesamtes bestehen in Deutschland derzeit fol- gende Grenzwerte für Schadstoffemissionen von Personenkraftwagen⁸:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Werden diese Grenzwerte eingehalten, wird davon ausgegangen, dass eine akute oder chronische Schädigung der Gesundheit nicht zu erwarten, wobei jedoch zur Festlegung der Grenzwerte auf epidemiologische Abgas-Studien zurückgegriffen wird. Dieser Ansatz ist nicht unumstritten, da die Grenzwerte bestimmter Schad- stoffe nicht experimentell ermittelt sondern indirekt abgeleitet werden.⁹

Nachfolgend wird die Spannbreite der für den Menschen und/oder die Umwelt gefährlichen Schadstoffe, die in Verbrennungsabgasen enthalten sein können, de- zidiert herausgearbeitet und die gesundheitlichen Folgen einer Belastung mit dem jeweiligen Schadstoff bei Überschreitung der Grenzwerte dargestellt:

a) Kohlendioxid (CO2)

Kohlendioxid (CO2) entsteht bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Stof- fen und ist natürlicher Bestandteil der Erdatmosphäre, allerdings nur in einer sehr geringen Menge.¹⁰ In fast sämtlichen Fällen enthalten Autoabgase das klimaschäd- liche Gas Kohlendioxid (CO2), da fast alle Brenn- und Kraftstoffe, wie Diesel oder Benzin, Kohlenstoff enthalten. Diese Kohlenstoff-Atome (C) verbinden sich mit je zwei Sauerstoffatomen (O) aus der Luft. CO2 ist kein unmittelbarer Schad- stoff, wird aber als Treibhausgas angesehen.¹¹ Die Wissenschaft ist sich mehrheit- lich sicher, dass Kohlendioxid zur Erwärmung der Erde beiträgt und den Treib- hauseffekt mitverantwortet. Der Begriff Treibhauseffekt besagt, dass die Erdat- mosphäre „wie ein Glashaus mehr Sonneneinstrahlung hinein lässt, als sie reflek- tierte Strahlung heraus lässt“¹². Dies bewirkt einen globalen Temperaturanstieg, der sich jedoch nicht auf der ganzen Welt gleich auswirkt.¹³ Die Reduktion von CO2 kann also einen Beitrag zum Klimaschutz leisten.¹⁴

Hinsichtlich der CO2-Ausstoßwerte weisen Diesel-Motoren eine bessere Bilanz auf als Benzin-Motoren. Zwar entsteht bei der Verbrennung pro Liter Diesel mehr CO2 als beim Benziner, jedoch hebt ein in der Regel geringerer Verbrauch diese Wirkung zugunsten der Dieselmotoren wieder auf.¹⁵ Das klimaschädliche CO2- Gas ist in diesem Fall sogar das gewünschte Verbrennungsprodukt; denn das al- ternativ entstehende Gas Kohlenmonoxid (CO) ist für den menschlichen Orga- nismus erheblich schädlicher.¹⁶

Gesundheitliche Folgen der Belastung durch Kohlendioxid:

Der Ausstoß von CO2 ist zunächst eine Gefahr für das Klima, da Kohlendioxid zur Erderwärmung beiträgt. Ob CO2 über die dargestellte Klimaschädigung hin- ausgehend auch eine Umweltschädigung, sprich eine gesundheitliche Gefahr für Mensch und Tier, (mit-)verursacht, ist umstritten. Borgeest u.a. verneint dies¹⁷, andere Autoren und Umweltorganisationen bejahen diesen Zusammenhang.¹⁸ Ihnen zu Folge stellt Kohlendioxid nicht nur eine klimatische Gefahr, sondern – wenn auch nicht primär, so doch sekundär – auch eine gesundheitliche Gefahr für den menschlichen Organismus dar. ¹⁹ Denn Studien zu Folge zerstört CO2 wichti- ge Nährstoffe in Pflanzen wie etwa im Weizen, Soja, Reis und Erbsen. Demzufol- ge hat Kohlendioxid insbesondere negative Auswirkungen auf den pflanzlichen Eisen-, Zink- und Proteingehalt. Diese Nährstoffverringerung stellt mittelbar eine Gesundheitsgefahr für den Menschen dar – nicht kurzfristig, jedoch als langfristi- ge Folge. Denn ein Mangel an Eisen führt beim Menschen unter anderem zu einer höheren Anfälligkeit für Infekte. Ein Mangel an Zink, das selbst nicht vom Körper hergestellt werden kann, wiederum verlangsamt die Wundheilung und schwächt die Abwehrkräfte des Immunsystems.²⁰

b) Kohlenmonoxid (CO)

Bei unvollständiger Verbrennung von kohlenstoffhaltigem Sprit kann Kohlenmo- noxid (CO) anstelle von Kohlendioxid entstehen. CO ist für den Menschen gefähr- licher als CO2, denn Kohlenmonoxid ist ein starkes Atemgift. Es entsteht, sobald bei der Spritverbrennung zu wenig Sauerstoff vorhanden ist und es an O-Atomen fehlt.²¹ Der Pkw-Verkehr ist mit Abstand die größte CO-Quelle in Deutschland²², wobei seit Einführung von Abgaskatalysatoren die Kohlenmonoxid-Emissionen vergleichsweise gut beherrschbar sind – eine Vielzahl von Umweltmessstationen zeichnen CO in Deutschland gar nicht mehr auf.²³ Bei Ottomotoren entwickelt sich CO insbesondere vor allem im Leerlauf und beim Betrieb mit noch nicht er- reichter Betriebstemperatur.²⁴

Die Gefährlichkeit des farb-, geruchs- und geschmacklosen CO-Gases für den menschlichen Organismus resultiert aus dem Umstand, dass CO bei der Einat- mung die Sauerstoffaufnahme im Blut, das heißt die Bindung von Sauerstoff an die roten Blutkörperchen, unterbindet und in höheren Konzentrationen zum Tod führt.²⁵

Gesundheitliche Folgen der Belastung durch Kohlenmonoxid:

Da Kohlenmonoxid schwerer ist als Luft, reichert es sich vor allem in Bodennähe an. Gerade in geschlossenen Räumen wird CO zu einer Gefahr. Höhere CO- Konzentrationen treten u.a. häufig in Parkhäusern auf.

Gesunde Erwachsene vertragen bis zu 50 ppm (parts per million) über eine längere Zeitdauer. Bei Kindern und kranken Menschen können dagegen bereits bei dieser Dosis Probleme auftreten.²⁶ Auch alte Menschen, Herzpatienten und Ungeborene im Mutterleib reagieren besonders empfindlich auf Kohlenmonoxid.²⁷ Unter ande- rem weisen Verkehrspolizisten im Blut messbare Kohlenstoffmonoxid-Gehalte auf. Bereits das Einatmen nur geringer Dosen CO kann langfristig zu chronischen Erkrankungen am Herzen und an den Nerven führen.²⁸ Steigt die Konzentration von Kohlenmonoxid in der Luft können u.a. erkältungsähnliche Symptome auftre- ten. Eine Dosis im Bereich von 150 bis 300 ppm CO kann Übelkeit, Schwindel und Erbrechen verursachen, ab 400 ppm kommt es zu Bewusstlosigkeit bis hin zu Hirnschäden und eintretendem Tod. Der Erstickungstod tritt innerhalb von ein bis zwei Minuten ein, sobald eine Konzentration von 1,28 Prozent Kohlenmonoxid in der Atemluft besteht.²⁹ In Deutschland vergiften sich Schätzungen zu Folge ca. 3.000 Menschen jedes Jahr an Kohlenmonoxid – ein Drittel davon endet mit To- desfolge.³⁰

[...]

¹ Bundesverwaltungsgericht (2018a).

² Bundesverwaltungsgericht (2018b).

³ Köllner (2018).

⁴ Bundesverwaltungsgericht (2018a) und Bundesverwaltungsgericht (2018b).

⁵ Paschotta (2017).

⁶ o.V. (2017a).

⁷ van Basshysen/ Schäfer, S. 458.

⁸ Eigene Darstellung; Quelle: Umweltbundesamt Deutschland (2016c).

⁹ Seilnacht (2017).

¹⁰ Assayesch (2018).

¹¹ o.V. (2015).

¹² Borgeest (2017), S. 7.

¹³ Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (2014), S. 38.

¹⁴ Borgeest (2017), S. 6.

¹⁵ o.V. (2015).

¹⁶ Paschotta (2017).

¹⁷ Borgeest (2017), S. 8.

¹⁸ Assayesch (2018).

¹⁹ Assayesch (2018).

²⁰ Assayesch (2018).

²¹ o.V. (2015).

²² Assayesch (2018).

²³ Borgeest (2017), S. 7-8.

²⁴ Paschotta (2017).

²⁵ o.V. (2015).

²⁶ o.V. (2017a).

²⁷ Assayesch (2018).

²⁸ Seilnacht (2017).

²⁹ o.V. (2017a).

³⁰ Assayesch (2018).