Ärzte Zeitung online, 01.03.2019

FAQ

Wie gefährlich sind denn jetzt Luftschadstoffe?

Über die Folgen von Diesel und Feinstaub wird aktuell kontrovers diskutiert, Lungenfachärzte haben sich in ein großes und ein kleines Lager gespalten. Die Pneumologen-Gesellschaft hat deshalb ein Positionspapier verfasst. Hier die wichtigsten Positionen.

Von Prof. Joachim Heinrich

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Emissionen des Autoverkehrs: Dazu gehört neben Abgasen auch der Abrieb von Bremsen und Reifen.

© Ingo Bartussek / stock.adobe.com

Der Dieselskandal hat eine heftige Debatte über die gesundheitlichen Folgen der Exposition mit KFZ-verkehrsabhängigen Schadstoffen besonders in Deutschland ausgelöst. Diese Debatte wurde überwiegend in den Medien geführt. Deswegen hat die Deutsche Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin den derzeitigen Wissensstand zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Luftschadstoffe in einem Positionspapier zusammengefasst.

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Prof. Joachim Heinrich

© Klinikum der Universität München

Im Nachfolgenden werden vor allem methodische Aspekte zur Erforschung dieser Luftschadstoffwirkungen auf Lunge und Atemwege erläutert und auf einige aktuelle Kritikpunkte eingegangen.

1.) Quellen der Luftverschmutzung

Es gibt im Wesentlichen folgende Quellen, die die Luftverschmutzung in unseren Städten beeinflussen: Die Emissionen des lokalen Straßenverkehrs sowie der Ferntransport von Luftschadstoffen, die der Industrie oder Landwirtschaft entstammen. Hinzu kommt die Emission aus Kleinfeuerungsanlagen, insbesondere bei Verbrennung von Holz oder Holzpellets.

Zu den Emissionen des Autoverkehrs gehören neben den Abgasen auch der nicht zu vernachlässigende Abrieb von Bremsen und Reifen sowie die Wiederaufwirbelung von sedimentiertem Staub.

2.) Gesundheitliche Gefahren

Worin bestehen die gesundheitlichen Gefahren durch Luftverschmutzung für Lunge und Atemwege? Die nachteiligen gesundheitlichen Wirkungen von Luftschadstoffen sind durch experimentelle Expositionsstudien, Human-Expositionsstudien und epidemiologische Studien ausreichend belegt (vgl. DGP-Positionspapier, Schulz et al. 2018).

Das betrifft im Einzelnen eine starke Evidenz für eine kausale Wirkung der Feinstaubexposition (PM2.5 und PM10) auf die Sterblichkeit (besonders durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen), Lungenkrebs, Pneumonien und eine eingeschränkte Lungenfunktion.

Dagegen ist eine kausale Wirkung von NO2-Expositionen am besten untersucht im Hinblick auf Exazerbationen bei bestehendem Asthma oder bestehender COPD. Zudem wird NO2 als Indikator eines verkehrsabhängigen Schadstoffgemisches interpretiert, dessen Wirkung vermischt mit anderen Luftschadstoffen wie ultrafeinen Partikeln, CO oder flüchtigen organischen Verbindungen auftritt.

Der epidemiologische Nachweis von irreversiblen gesundheitlichen Langzeitwirkungen von Luftschadstoffen entstammt bisher überwiegend den Ergebnissen umfangreicher Kohortenstudien in Nordamerika wie der American Cancer Society Study mit über 500.000 Probanden und der European Study of Cohorts for Air Pollution Effects (ESCAPE) mit bis zu 300.000 Probanden, die ursprünglich Gesunde teils über Jahrzehnte auch im Hinblick auf die Entstehung von Atemwegserkrankungen untersucht haben

Dabei wurde für jeden einzelnen Probanden die Langzeitexposition mit Schadstoffen modelliert und zahlreiche Begleitfaktoren wie die Tabakrauchexposition und soziale Faktoren berücksichtigt.

3.) Behauptungen und Fakten

  • Die Wissenschaft ist uneins über die gesundheitlichen Wirkungen von Luftschadstoffen.

Falsch. Wissenschaft lebt zwar vom Zweifel, allerdings ist sie sich bei den Gesundheitseffekten von Feinstaub überwiegend einig. Die einschlägigen nationalen und internationalen Fachgesellschaften unterstützen das Positionspapier der DGP.

  • Grenzwerte basieren auf Korrelation und nicht auf Kausalität.

Falsch, weil Grenzwerte immer „politisch“ festgelegt werden. Umfangreiche experimentelle Studien stützen aber die epidemiologischen Ergebnisse, die zur Ableitung von Richtwerten führen. Hinzu kommt die Kohärenz der Ergebnisse verschiedener Studien in unterschiedlichsten Szenarien.

  • Es gibt keine Toten durch Feinstaub und Stickoxide.

Richtig, aber nach dieser Logik gibt es auch keine Toten durch das Rauchen. Die Schädlichkeit des Rauchens kann auch nicht am einzelnen Patienten eindeutig identifiziert werden.

  • Durch Rauchen ist die Exposition mit Partikeln um ein Vielfaches höher, dennoch sind keine akuten Effekte zu sehen. Luftschadstoffe können deswegen nicht gefährlich sein.

Halb wahr. Die Exposition mit NO2 und Feinstaub ist tatsächlich beim Rauchen vielfach höher, auch wenn sich die Kritiker bei ihrer Argumentation um Größenordnungen verrechnet haben. Allerdings kann man eben nicht von einer linearen Dosis-Wirkungsbeziehung ausgehen.

Im Gegenteil ist diese bekanntermaßen bei der Exposition durch Zigarettenrauch abgeflacht, wie auch bei extrem hohen Luftschadstoffexpositionen. Hinzu kommen die Komplexität des Zigarettenrauches, die Freiwilligkeit der Exposition und die unterschiedlichen zeitlichen Expositionsmuster, die einen belastbaren Vergleich nicht ermöglichen.

  • Die zulässigen Grenzwerte für NO2 sind in anderen Ländern wie den USA, und an anderen Orten (Innenraum und Arbeitsplatz in Deutschland) vielfach höher als die NO2-Grenzwerte der Außenluft in Deutschland.

Richtig. Daraus kann man aber nicht ableiten, dass die Außenluft-Grenzwerte zu niedrig sind. In den USA werden NO2-Belastungen durch die wesentlich niedrigeren Grenzwerte der zulässigen Emissionen geregelt. Die Innenraumschwellenwerte in Deutschland werden gerade überarbeitet und die höheren maximal zulässigen Konzentrationen am Arbeitsplatz beziehen sich auf den Gesundheitsschutz von überwiegend gesunden Erwachsenen.

  • Die epidemiologischen Studien berücksichtigen Begleitfaktoren nicht und verglichen die Bevölkerungen zwischen Stadt und Land.

Falsch. Die meisten Studien vergleichen Personen mit hoher und niedriger Exposition im städtischen Wohnumfeld und berücksichtigen andere Lebensstilfaktoren wie soziale Faktoren, Rauchen, Ernährung und weitere.

  • Gesundheitliche Nachteile durch Wohnen an stark befahrenen Straßen und in den Innenstädten werden durch soziale Faktoren und nicht durch die höheren Luftschadstoffexpositionen verursacht.

Das ist möglich, wenn man nicht für die soziale Lage adjustiert, was die meisten Studien aber tun. Zum anderen gibt es auch Studien in Städten in Europa (Amsterdam, Stockholm, München), wo Personen mit niedrigerem Einkommen keinesfalls eine höhere Exposition mit verkehrsabhängigen Schadstoffen aufweisen.

  • Messstationen stehen in Deutschland falsch, weil zu verkehrsnah.

Die Auswahl der Standorte regelt die 39. BImSchV in Anlagen A-C. Die Überprüfung der etwa 150 Messstationen in NRW durch den TÜV Rheinland ergab keinerlei Beanstandungen.

Fazit

Zweifellos kann man über die politisch festgelegten Grenzwerte diskutieren und gegebenenfalls diese neu und höher festlegen. Dadurch können Fahrverbote für Dieselfahrzeuge vermutlich vermieden werden und ein Alarm wegen erhöhter Feinstaub-und Stickstoffdioxidkonzentrationen wäre weniger wahrscheinlich.

Die eindeutige Sachlage zu den gesundheitlichen Wirkungen von Feinstaub und Stickoxiden rechtfertigt solche politische Entscheidungen allerdings nicht. Insofern handelt es sich eben doch nicht nur um einen „falschen Alarm“.

Prof. Joachim Heinrich wird zum Thema Luftschadstoffe einen Vortrag beim 60. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie (13.-16. März in München) halten.

Weitere Beiträge aus diesem Themenbereich
[02.03.2019, 22:47:05]
PD Dr. Ulrich Schuler 
Seltsamer Text, der mich eher skeptisch macht
(1) Meines Erachtens werden hier mehrfach Gegenpositionen aufgebaut, die so eigentlich keiner vertritt und die dann natürlich keicht zu demontieren sind.
"Die Wissenschaft ist uneins über die gesundheitlichen Wirkungen von Luftschadstoffen" das ist wischi-waschi. Die Wissenschaft ist uneins über sinnvolle Definitionen von Grenzwerten für definierte Einzelsubstanzen oder Faktoren.
(2) Mich irritiert z.B. etwas ganz banales: aus Wissenschaftlichen Texten bin ich gewohnt, dass Zahlenangaben mit Konfidenszintervallen, Ranges oder ähnlichen veranschualicht werden, wie sicher man sich ist. Seh das hier nirgends, kann es vielleicht geben, habe die fast schon sprichwörtlichen 70000 Untersuchungen natürlich nicht gelesen.

(3)Das 70000 Studien-Argument ist auch so ein Ding. Errinnert an die Zahpastwerbung "klinisch geprüft". Sagt ohne das Prüfungsergebnis auch wenig. Wenn es 70000 Studien bräuchte, sind dann Effekte groß und eindeutig?

(4) Manche Fomulierungen sind schlicht keine Argumente:
"Grenzwerte basieren auf Korrelation und nicht auf Kausalität.
Falsch, weil Grenzwerte immer „politisch“ festgelegt werden....." Ist da logische Struktur dahinter?

(5) Allein in den letzten Tagen macht der Umgang mit Zahlen durch den deutschen Pneumologenverband ebenfalls skeptisch. Auf der Homepage ist zu lesen "wissenschaftsmethodologischen Einwände der jetzt oft zitierten „106 kritischen Pneumologen“ (die sich aus einer Befragung von über 4000 Mitgliedern der DGP zusammensetzen) repräsentieren keineswegs die Meinung „der deutschen Lungenärzte“. Das zeigt eine Blitzumfrage die wir gestern im Berufsverband der Pneumologen durchgeführt haben." Einige Absätze späterdann die Antwort auf die Statement: "Um unsere Atemwegspatienten bestmöglich zu schützen und die Gesundheitsrisiken der Gesamtbevölkerung zu minimieren bin ich als Pneumologin / Pneumologe weiterhin für die Beibehaltung der bestehenden, politisch beschlossenen und gesetzlich festgelegten Grenzwerte" Ergebnis: 47 % der Befragten stimmen dieser Aussage zu; 53 % lehnen die Aussage ab. Ich würde sagen, in der eigenen Befragung lehnte die (knappe) Mehrheit die Grenzwerte ab, der Vorstand kehrt diese Antwort in das Gegenteil um.....
Schafft echt Vertrauen.

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[01.03.2019, 13:03:36]
Dr. Klaus Erler 
Klarheit bitte
Der Artikel ist für mich eher verwirrend als überzeugend. Im folgenden erlaube ich mir einige Einwände vorzubringen, die sich mir aufdrängen. Die Einzelpunkte des Artikels führe ich als Referenz nur stichwortartig an.

1. Quellen der Eposition/Studienlage
"...Dabei wurde für jeden einzelnen Probanden die Langzeitexposition mit Schadstoffen modelliert"(Zitat). Nein, m. W. wurden aus vorhandenen Daten und einer (großen) Zahl von Modellannahmen fiktive Expositionen berechnet. "Individuelle" Expositionen (z. B. durch quantifiziertes Rauchen, häusliche Quellen, andere Einflüsse) wurden eben nicht erhoben (praktisch auch kaum möglich), sondern durch die berechneten Modellwerte "angenähert" und gruppenweise zugeordnet (wie wurden die unvermeidlichen aber nicht quantifizierten Fehler berücksichtigt?). Die Validierungsdaten der verwendeten Modelle gegen relevante Stichproben-Messungen in den betrachteten Regionen sind wo erwähnt? Die Berücksichtigung anderer Expositionsquellen von z.B NO2 ist mir wohl beim Lesen vieler Studien "entgangen" (beispw. zeitl. Exposition: 5 min Überquerung einer verkehrsreichen Kreuzung gegenüber z. B. vier Adventswochenenden - jeweils mehrere h bei Kerzenschein mit inner-räumlichen NO2-Werte, die oft 10-fach über den Straßenwerten liegen, altbau-übliche Gasthermen (Innenstadt)..)

2. Gesundheitliche Gefahren
Interessant erscheint mir, dass zwar die "starke Evidenz" für die kausale Beeinträchtigung der Gesundheit durch Feinstaub herausgestellt wird, für NO2 (dessen Grenzwert hauptsächlich kritisiert wird) aber "nur" eine Exacerbation bestehender Krankheiten erwähnt wird; die korrespondierenden vorzeitigen Todesfälle beziehen sich dann wohl nur auf die entsprechene Subpopulation?
Zur Funktion von NO2 als Indikator für Luftverschmutzung: dafür gibt es auch aus meiner Sicht gute Korrelationen. Allerdings sagt das nichts über die gesundlheitlicher Relevanz der hier zur Diskussion stehenden NO2-Expositionen aus. Eine - derzeit von einigen Seiten vehement geforderte - teure Harware-Umrüstung reduziert i. W. NO2, die anderen Luftverschmutzungen, die u. U. relevanter sind, werden davon nicht berührt (oder ggf. sogar verstärkt?)! Dieses Geld könnte vermutlich effektiver anderswo für den allgemeinen Gesundheitsschutz verwendet werden.

3. Behauptungen und Fakten
3.1. Uneinigkeit über die gesundheitlichen Wirkungen ...
Irreführend! Es besteht m. W. nur Uneinigkeit über die postulierten (Langzeit-)Wirkungen bei NO2-Konzentrationen von kleiner ~40 - 50 µg/m^3 (Jahresmittelwert). Die Ergebnisse direkter Expositionstudien sind m. E. unstrittig, wurden aber bei Expositionen von ~ 900 - 4000 µg/m^3 erhalten. Diese adversen Effekte werden in der weit überwiegenden Zahl der mir bekannten Arbeiten als reversibel beschrieben.

3.2. Grenzwerte basieren auf Korrelation und nicht auf Kausalität
Richtig! Die politisch motivierte Festlegung sagt über Korrelation/Assoziation oder Kausalität nichts. Alle hier zur Debatte stehenden umwelt-relevanten Grenzwerte basieren auf Extrapolationen epidemiologischer Untersuchungen, die per se keine Kausalität belegen können (Aussagen von Epidemiologen/Statistikern). Dazu bedarf es immer zusätzlicher Informationen, die im betrachteten Konzentrationsbereich nicht verfügbar (oder umstritten?) sind und auch in den FAQs nicht erwähnt werden.
Darüberhinaus wird m. W. hinsichtlich der Studien nicht kritisiert, dass mögliche Confounder gar nicht berücksichtigt würden, sondern dass die Adjustierungen wegen vieler methodischer Probleme keineswegs spürbare Verzerrungen ausschliessen (aufgrund von residual confounding von zahlreichen, "effektstärkeren" Störgrößen, Schwierigkeiten aufgrund Multikollinerarität, Mess-/Zuordnungsfehler und möglicherweise verzerrenden Kategorisierungen). Die berechneten (je nach Studie) OR-, RR- oder HR-Werte im Bereich von 1.01 - 1.12 (mal unabhängig von den CI(95%), die sehr oft den Wert 1.0 einschliessen) können dadurch sehr wohl zufallsbedingt sein (bei "Rauchen und Lungenkarzinom" wurden immerhin OR von ca. 5 ~ 10 gefunden). Dazu kommt ggf. noch die w. o. erwähnte Unsicherheit zwischen zugeordneter und tatsächlicher NO2-Exposition.

3.3 Keine Toten durch Feinstaub:
Irreführend! Es geht nicht darum, ob Todesursachen "gerichtsfest" auf Feinstaub, NO2, Rauchen oder andere individuell zuordenbare Ursachen zurückgeführt werden können, sondern ob und in welchem Maße die betrachteten Erkrankungen in relevantem Umfang durch NO2 (bei Feinstaub ist das wohl deutlich wahrscheinlicher!) hervorgerufen oder ihr Ausbruch oder Verlauf tatsächlich begünstigt wird.
In den kritisierten Studien/Stellungnahmen werden sehr wohl lineare Beziehungen bezügliche Konzentrationsänderungen von +/- 10 µg/m^3 angegeben und zur Begründung der Relevanz/Notwendigkeit reduzierter Grenzwerte benutzt. Die Freiwilligkeit des Rauchen ist kein Argument für oder gegen eine schädliche Wirkung! In den mir bekannten kritischen Stellungnahmen zu diesem Problemfeld wird nirgends argumentiert, man dürfe relevant gesundheitsschädliche Schadstoffe zulassen, weil ja auch Raucher sich "vergiften". Hier geht es für mich nur um die Plausibiliät zwischen den postulierten Gesundheitsgefahren im betrachteten, niedrigen Konzentrationsbereich zu den zugeschriebenen Wirkungen der tatsächlichen, viel massiveren Belastung von gewohnheitsmäßigen Rauchern.

3.4 Andere Grenzwerte (Innenräume/Arbeitsplätze), nur Gesunde?
Auch die o. erwähnten experimentellen Expositionsstudien haben COPD-Kranke und Asthmatiker berücksichtigt. Die Unterschiede in der Anfälligkeit dieser Personen für (Kurzzeit-)effekte ergeben dort keineswegs Faktoren von 50 oder gar 100! Die (berufsbedingte, z. B. am Arbeitsplatz) Expositionsdauer ist auf 8h/Tag, 5Tage/Woche, 40 Arbeitsjahre ausgelegt. Das dürfte wohl für eine Expositionszeit der allgemeinen Bevölkerung an viel befahrenen Straßen (gelinde gesagt) unrealistisch sein.

Fazit
Auffallend für mich ist, dass die Befürworter der gesundheitlichen Relevanz der kritisierten Grenzwerte bisher quantitative und methodenkritische Antworten schuldig bleiben. Eine sachliche (sach-relevante) Diskussion ist so schwerlich möglich. Erschwerend kommt hinzu, dass m. E. zwischen verschiedenen Argumentationsebenen und -richtungen hin- und her gesprungen wird. Klarer wird die Sachlage dadurch für mich nicht. Da ich keineswegs Experte bin, gehe ich allerdings davon aus, dass der Autor, die DGP oder die ÄrzteZeitung diese Einwände leicht, quantitativ und inhaltlich überzeugend korrigieren können. Ich hoffe auf einen 2. Artikel, in dem ich und andere Interessierte viel dazulernen können.
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