Ozon - das Gas mit den zwei Seiten
- Was ist Ozon?
- Ozonwirkung auf die Bevölkerung
- Bewertung der Gesundheitlichen Schädigung
- Bleibende Gesundheitsschäden
- Wie soll man sich schützen?
Was ist Ozon?
Ozon ist ein sehr unangenehm, stechend riechendes Gas. Die Ozonmoleküle bestehen aus drei Sauerstoffatomen:
Ozon entsteht durch Verbindung von Sauerstoffradikalen (d.h. sehr energiereichen und aggressiven Sauerstoffatomen) mit dem normalen Sauerstoffmolekül:
Diese Sauerstoffradikale entstehen entweder durch Aufspaltung von Sauerstoffmolekülen (in den oberen Luftschichten - der Stratosphäre - durch die energiereiche UV - Strahlung der Sonne) oder durch Abspaltung von atomarem Sauerstoff aus Stickoxiden (in den bodennahen Luftschichten).
Ozon ist ein Gas, das sehr leicht eines der drei Sauerstoffatome wieder als Sauerstoffradikal abgibt. Die hochreaktiven Sauerstoffradikale können wiederum Moleküle der Umgebung oxidieren und damit verändern. Diese Oxidationswirkung ist einerseits positiv nutzbar (wie etwa bei der Bleichung von Papier - sauerstoffgebleichtes Papier; oder zur Abtötung von Krankheitserregern - Ozon ist ein Desinfektionsmittel); andererseits führt diese Sauerstoffradikalabgabe zu Reaktionen lebender Zellen (Entzündung, Abwehrerscheinungen), die wiederum zu Krankheitserscheinungen führen können. In Tierversuchen wurde festgestellt, dass Ozon die Entstehung bösartiger Geschwülste (also von Krebs) auslöst oder fördert.
Die oxidierende Wirkung von Ozon auf lebendes Gewebe kann durch die sogenannten antioxidativen Vitamine C und E teilweise blockiert werden.
Das Gute Ozon
Die Ozonschicht der oberen Atmosphäre (Stratosphäre) ist über viele Milliarden Jahre entstanden. Die Temperatur in den oberen atmosphärischen Schichten ist sehr niedrig (etwa -80 bis - 120 °C); alle chemischen und physikalischen Reaktionen laufen bei diesen Temperaturen deutlich langsamer als bei den uns gewohnten Umgebungstemperaturen ab.
Ozon absorbiert in den oberen Luftschichten einen Großteil des energiereichen UV-Lichtes der Sonne, so dass dieses schädliche Licht nicht in vollem Maße auf die Erde triff.
Diese Ozonschicht ist in den letzten Jahren zunehmend "dünner" geworden, es hat sich ein Ozonloch gebildet. Mitverursachend hierfür waren vom Menschen erzeugte (Fluor-) Chlorkohlenwasserstoffe, die in den oberen Luftschichten mit dem Ozon reagieren und dadurch die Ozonschicht dünner werden lassen. Diese Fluorchlorkohlenwasserstoffe wurden (und werden in vielen Ländern heute noch) verwandt als Lösungsmittel, als Kühlmittel und als Treibgase in Sprays. In Deutschland ist (nach langem Zögern) inzwischen die Verwendung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen weitgehend verboten.
Wissenschaftler schätzen, dass ein Abfall der Ozonkonzentration in der oberen Atmosphäre um 1% eine Zunahme der schädlichen UV-Strahlung um etwa 2% zur Folge hat. Die Ozonkonzentration in den ausgeprägtesten Ozonlöchern ist inzwischen um über 50% gesunken!
UV-Strahlen können u.a. Hautkrebs erzeugen. In Ländern mit hoher Sonnenintensität (wie etwa Australien) ist die Häufigkeit von Hautkrebs wesentlich erhöht.
Das schlechte Ozon
Ozon in den bodennahen Luftschichten (also in der Luft, die wir alle atmen) wirkt als Reizgas. Es ist der Hauptbestandteil des Sommersmogs. Zur Ozonentstehung sind in dieser Höhe Moleküle notwendig, die Sauerstoffradikale abgeben (hier vor allem das Stickstoffdioxid NO2). Außerdem ist Sonnenlicht notwendig um die Reaktion des Stickstoffdioxids mit dem Luftsauerstoff zu Stickstoffmonoxid und Ozon u ermöglichen. In unbedeutenden Mengen entsteht Ozon auch bei elektrischen Entladungen aus dem Sauerstoff (etwa bei Kopiergeräten oder Laserdruckern).
Stickstoffdioxid stammt im wesentliches aus Auto- und Flugzeugabgasen, daneben aber auch aus Industrieabgasen und anderen chemischen Prozessen. Die gleichzeitige Anwesenheit von Kohlenwasserstoffen (etwa aus Abgasen, aus Lösungsmitteln, aber auch ausgeschieden von grünen Pflanzen) wirkt katalysierend auf die Ozonentstehung. Die durchschnittliche Ozonkonzentration in der Atemluft ist seit der Jahrhundertwende um etwas 100% gestiegen.
Ozon wird - genauso wie die anderen Luftbestandteile - über große Entfernung mit der Luftströmung transportiert. So kann eine hohe Ozonkonzentration ohne weiteres Hunderte von Kilometern vom Entstehungsort entfernt nachgewiesen werden.
Typischerweise ist in verkehrsreichen Zonen (also etwa in Großstädten) tagsüber ein starker Anstieg der Ozonkonzentration in der Atemluft zu messen. Nachts (also bei fehlendem Nachschub) sinkt die Ozonkonzentration wieder sehr schnell ab: Das Ozon gibt ein Sauerstoffatom an reaktionsbereite Luftbestandteile ab. Da diese reaktionsbereiten Bestandteile vor allem in verschmutzter Atmosphäre (also eben in Großstädten) zu finden sind, sinkt die Ozonkonzentration hier auch wieder besonders schnell ab.
Auf dem freien Land schwankt die Ozonkonzentration wesentlich weniger stark, da der Ozonabfall während der Nacht nur gering ist und die Ozonentstehung tagsüber durch die weitaus geringere Konzentration an Stickstoffdioxid auch nur relativ gering ist.
Ozon ist eindeutig giftig: Jeder Mensch reagiert ab einer individuell etwas unterschiedlichen Ozonkonzentration in der Luft mit (mess- und spürbaren) Veränderungen: Die Augen brennen und werden rot, es kommt zu Reizhusten. Die tieferen Luftwege (also die Luftröhre und die Bronchien) werden gereizt und reagieren mit Entzündungen. Bei längerem Anhalten einer höheren Ozonkonzentration kommt es zu vermehrter Infektanfälligkeit im Bereich der Luftwege. Im Tierversuch wurde eine Auslösung (oder eine Förderung) der Entstehung von bösartigen Tumoren nachgewiesen. Deshalb wurde Ozon von der Deutschen Forschungsgemeinschaft in die Liste der Stoffe aufgenommen, bei denen der begründete Verdacht auf ein krebserregendes Potential auch beim Menschen besteht.
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