THEMEN DER ZEIT

Umwelt und Gesundheit: Gefahr aus Kohlekraftwerken

Dtsch Arztebl 2015; 112(26): A-1178 / B-986 / C-958

Zacher, Winfried

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Die Korrelation zwischen einer Zunahme von Feinstäuben in der Atemluft und Gesundheitsschäden ist belegt.

Der G7-Gipfel in Elmau hat sich in seinem Abschlussbericht für den Ausstieg aus der Kohleverstromung ausgesprochen: „ . . . betonen wir, dass tiefe Einschnitte bei den weltweiten Treibhausgasemissionen erforderlich sind, einhergehend mit einer Dekarbonisierung der Weltwirtschaft.“ Foto: Picture alliance
Der G7-Gipfel in Elmau hat sich in seinem Abschlussbericht für den Ausstieg aus der Kohleverstromung ausgesprochen: „ . . . betonen wir, dass tiefe Einschnitte bei den weltweiten Treibhausgasemissionen erforderlich sind, einhergehend mit einer Dekarbonisierung der Weltwirtschaft.“ Foto: Picture alliance

Die Nutzung fossiler Brennstoffe durch den Menschen ist die Ursache der aktuellen Erderwärmung und des daraus resultierenden Klimawandels. Seine Folgen sind bereits weltweit manifest. Wenn er nicht sofort und drastisch begrenzt wird, wird er unabsehbare Folgen für das Überleben auf der Welt haben. Der letzte Bericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) von 2014 beschreibt in einem ausführlichen Kapitel, dass zu diesen Folgen erhebliche Gesundheitsschäden gehören. Durch die Zunahme von „Starkwetterereignissen“, wie Stürmen, Überschwemmungen, Hitzewellen, kommen schon jetzt weltweit „direkt“ viele Menschen zu Schaden – nicht nur in weit entfernten Ländern, sondern auch in Europa und in Deutschland.

Aber auch die indirekten Gesundheitsfolgen, die aus dem Anstieg der Durchschnittstemperatur der Erdoberfläche resultieren, verursachen heute schon – und in Zukunft dramatisch mehr – Infektionskrankheiten, die sich in neue Regionen ausbreiten; Durchfallerkrankungen, die aufgrund der Änderungen des Wasserhaushalts gewaltig zunehmen; Mangelernährung und deren Folgekrankheiten, die sich wegen verschlechterter Nahrungsmittelproduktion erheblich ausbreiten werden – und vieles mehr (1). Von entscheidender Bedeutung ist es jetzt, die Erderwärmung auf maximal 2°C zu beschränken. Hier muss Gesundheit verstärkt als Argument eingebracht werden.

Der Begriff der Energiewende hat in Deutschland nach der Atomkatastrophe von Fukushima und die dadurch ausgelöste Abkehr von der Atomenergie eine neue Richtung bekommen. Die Frage ist nun, wie einerseits eine klimafreundliche Energiewende auszusehen hat, wie andererseits die aus dem Atomausstieg entstehende „Energielücke“ geschlossen werden kann. Während Umweltbewusste dafür plädieren, nun erneuerbare Energiequellen um so schneller auszubauen, wird von anderen die Unvermeidbarkeit einer stärkeren Kohlenutzung propagiert.

Bei dieser Frage gibt es wichtige Gesundheitsaspekte zu bedenken, die jedoch – ebenso wie in der Klimadiskussion insgesamt – bislang keine angemessene Rolle spielen. Denn die Nutzung von Kohle für die Energieerzeugung ist mit gravierenden Gesundheitsgefahren verknüpft. Bei der Verbrennung von Kohle werden Feinstäube freigesetzt: Stickoxide, Schwefeldioxid, Schwermetalle und organische Substanzen. Anders als das Kohlendioxid, gehören sie zu den „kurzlebigen“ Emissionen, die nur über Wochen oder Monate in der Atmosphäre verbleiben. Sie haben nur wenig Einfluss auf den Klimawandel. Sie sind aber unmittelbar gesundheitsschädlich. Diese kurzlebigen Emissionen richten in einem Abstand von bis zu 150 Kilometern den größten Schaden an, der dort aber keineswegs endet, sondern „verdünnt“ auch noch 1 000 Kilometer vom Ursprungsort entfernt auftritt, also auch in Nachbarregionen und Nachbarländer „exportiert“ wird. In Deutschland werden 45 Prozent des Strombedarfs – mehr als in jedem anderen EU-Land – durch 140 Kohlekraftwerke erzeugt; mehr als die Hälfte davon durch die besonders schädliche Braunkohle (2).

Das zentrale Problem bei der Kohleverstromung ist aus medizinischer Sicht die Emission von Feinstäuben. Bei „Particulate Matter“ (PM) handelt es sich um teils feste, teils tröpfchenartige Schwebstoffe in der Luft, deren Größe unter 10 µm liegt (3). Sie werden zum geringeren Teil als „primäre“ direkt bei Verbrennung freigesetzt, zum größeren Teil als „sekundäre“ durch chemische Reaktionen von ebenfalls emittierten Stick- und Schwefeloxiden und organischem Material erst in der Luft gebildet. Je kleiner der Durchmesser, desto tiefer dringen die Partikel in die Lunge ein und desto schädlicher sind sie. Das trifft insbesondere auf die „PM 2.5“ zu, Partikel, deren Größe unter 2,5 µm liegt.

Langzeitexposition verkürzt deutlich die Lebenszeit

Dass Feinstäube gesundheitsschädlich sind, ist schon seit Jahrzehnten bekannt (4). Neu ist, dass das Ausmaß der Schäden in der Vergangenheit unterschätzt wurde, dass es keine „sicheren“ Mindestgrenzwerte gibt und die Richtlinien zur Luftreinheit von 2005 deswegen nun revidiert werden (5).

Die Korrelation zwischen einer Zunahme von Feinstäuben in der Atemluft und Gesundheitsschäden ist ebenso belegt wie der umgekehrte Zusammenhang: dass eine Abnahme der Konzentration sich unmittelbar in einer Verbesserung der Gesundheitssituation niederschlägt und längerfristig die Lebenserwartung steigert (Pope 2009). Zunächst hatten große Untersuchungen in den 1990er-Jahren eine klare Beziehung zwischen der Konzentration von Feinstäuben in der Luft und einer erheblichen Gesamtzusatzsterblichkeit dokumentiert. Mittlerweile sind unterschiedliche Mechanismen dafür identifiziert. Der bei weitem größte Teil dieser Exzesssterblichkeit ist auf kardiovaskuläre Ursachen zurückzuführen. Sie manifestieren sich in der Verursachung neuer oder der Verschlechterung bestehender – vor allem koronarer – Herzkrankheiten und durch Schlaganfälle. Insgesamt zeigt sich, dass schon eine kurzzeitige Exposition – Tage bis Wochen – die kardiovaskuläre Morbidität und Mortalität durch Angina pectoris, Arrhythmien, Herzinfarkte und ischämische Apoplexe erhöht; Langzeitexposition über Jahre führt zu einer deutlichen Lebenszeitverkürzung um Monate bis Jahre (6).

Die pathophysiologischen Zusammenhänge sind mittlerweile bis in molekulare Bereiche hinein aufgeklärt. Die wichtigsten Mechanismen eingeatmeter Feinstäube sind: Einwirkung auf das autonome Nervensystem mit entzündlichen Folgen und kardialen Arrhythmien sowie Freisetzung oxidativer und entzündlicher Mediatoren, die zu Endothelveränderungen, Entstehung von Thromben und Atherosklerose führen (7).

Bei der zweitwichtigsten Gruppe von durch Feinstaub verursachter Morbidität und Mortalität geht es um Atemwegserkrankungen. Bei Kindern ist die Anfälligkeit besonders groß. Die Exposition über längere Zeiträume zeigt eine Beeinträchtigung der Lungenentwicklung und der Lungenfunktion und eine Häufung von Atemwegserkrankungen (8). Selbst eine Kurzzeitexposition steigert die Krankenhausaufnahmen wegen Lungenentzündungen und Asthma erheblich (9). Die gleichen Zusammenhänge sind für Erwachsene nachgewiesen, bei denen allerdings die Verschlimmerung von chronisch-obstruktiven Lungenerkrankungen im Vordergrund steht (10). Zweifelsohne verursacht Feinstaub in der Atemluft auch Bronchialkarzinome: Bei Langzeitexposition führt eine Steigerung von 10 µg/m³ von „PM 2.5“ zu einer Zunahme der Lungenkrebssterblichkeit um acht Prozent (11). Pathogenetisch stehen bei den Lungenerkrankungen der oxidative Stress mit daraus resultierenden Entzündungen und Fibrosen im Vordergrund; die Entstehung von Karzinomen wird vermutlich durch oxidative Prozesse im Bronchialepithel gefördert (12).

Als Ursache für Atemwegserkrankungen spielt neben den Feinstäuben ein anderer Luftschadstoff eine wichtige Rolle. Bodennahes Ozon (nicht zu verwechseln mit dem Ozon in der Stratosphäre) entsteht aufgrund komplexer chemischer Reaktionen durch Schwefel- und Stickstoffoxide, organische Verbindungen und teils auch durch Feinstaub in der Luft. Alle diese Emissionen werden bei der Kohleverbrennung freigesetzt. Ozon ist ein Reizgas, das Atembeschwerden verursacht und zur Entstehung oder Verschlimmerung von chronischen Atemwegserkrankungen führt.

Für eine ganze Reihe weiterer Gesundheitsprobleme ist der Zusammenhang zwischen Emissionen aus der Kohleverbrennung – sei es Feinstaub, toxische Metalle oder organische Verbindungen – und ihrer Entstehung oder Verschlimmerung nachgewiesen oder zumindest sehr wahrscheinlich. Im Vergleich zu den kardiovaskulären und den Atemwegserkrankungen sind sie quantitativ jedoch weniger bedeutsam.

Es gibt keine saubere Kohleverstromung

Die WHO kam 2005 in einer umfassenden Literaturanalyse zu dem Schluss, dass ein Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und negativen Folgen für Schwangerschaften besteht, jedoch mehr Forschung nötig ist, um die Fakten zu klären (13). Auch für einen Zusammenhang zwischen Luftverschmutzungsexposition in der Schwangerschaft und einer erhöhten Rate an Präeklampsie, Frühgeburten und geringerem Geburtsgewicht gibt es zunehmend Belege (14, 15).

Mittlerweile ist auch nachgewiesen, dass – verkehrsbedingte – Exposition von Stickstoffdioxid in den ersten Schwangerschaftsmonaten zu einem gravierend erhöhten Risiko an Spina bifida und Anenzephalie führt (16). Es ist naheliegend, dass Stickstoffdioxid aus Kohleschornsteinen den gleichen Effekt hat. Zunehmend wahrscheinlicher wird auch, dass die frühkindliche Exposition mit Luftverschmutzung zur Entwicklung von Diabetes und hormonell bedingten Karzinomerkrankungen im späteren Leben führt (17, 18).

Die WHO hat 2013 ihre Zahlen aufgrund neuer Untersuchungen deutlich nach oben korrigiert. Im Jahr 2012 wurden von weltweit 52,8 Millionen Todesfällen allein sieben Millionen durch Luftverschmutzung verursacht (19). Das sind fast 13 Prozent aller Todesfälle weltweit und mehr als doppelt so viele, wie durch Malaria, AIDS und Tuberkulose zusammen. Etwa vier Millionen davon sind vor allem durch das Kochen mit Holzkohle, Holz, Kuhfladen und Ähnlichem in Häusern und Hütten in Entwicklungsländern verursacht (20). Aber 3,7 Millionen gehen zulasten der allgemeinen Außenluftverschmutzung, die damit fast sieben Prozent aller Todesfälle weltweit verursacht (21).

Weniger bekannt ist, dass Europa zu den Regionen zählt, die die höchsten Raten von Sterbefällen aufgrund von Luftverschmutzung aufweisen (22). Dementsprechend fordert die Kohleverbrennung nach wie vor in Europa einen hohen Gesundheitspreis. Die WHO schätzt, dass in den westeuropäischen Ländern jährlich 44 vorzeitige Todesfälle pro 100 000 Einwohner auf das Konto der Luftverschmutzung gehen. Allein für Ozon ist nachgewiesen, dass in Europa die tägliche Sterblichkeit aufgrund von Herzerkrankungen um 0,4 Prozent pro 10 µg/m3 Expositionszunahme steigt (23).

In der EU stirbt jeder Erwachsene aufgrund von Feinstaubbelastungen allein aus Kohlekraftwerken im Durchschnitt 0,5 Jahre früher als erwartet. Auch wenn die entsprechenden Zahlen in Indien fünf Mal und in China sieben Mal so hoch sind (24), darf das für Europa kein Grund sein, das Problem auf sich beruhen zu lassen.

Die Annahme, dass Kohlekraftwerke in einem hochentwickelten und umweltbewussten Industrieland wie Deutschland mittlerweile technisch so aufgerüstet sind, dass sie keine relevante Luftverschmutzung mehr verursachen, ist falsch. Es gibt keine „saubere Kohle“. Zwar sind durch Schwefel- und Feinstaubfilter in den letzten Jahrzehnten die Emissionen deutlich reduziert worden; dennoch besteht hier erheblicher Nachholbedarf: In den USA ist bei Kohlekraftwerken nur ein Zehntel der europäischen Feinstaubemissionen zulässig (25). Die WHO-Schätzungen – für die „high income European countries“ – bedeuten, dass in Deutschland jährlich etwa 35 000 Menschen an den Folgen der Luftverschmutzung sterben. Allein zehn Prozent davon werden durch die Kohleverstromung verursacht. Das bedeutet, dass die Verbrennung von Kohle in Deutschland jährlich mehr als 3 000 Menschenleben fordert – etwa ebenso viele, wie durch Verkehrsunfälle ums Leben kommen.

Die Klimadiskussion und damit auch die Diskussion um die Nutzung von Kohle und anderen fossilen Brennstoffen wird vor allem auf der Ebene natur- und klimawissenschaftlicher Argumentation geführt. Man muss sich aber auch klar darüber sein, dass es hier um ökonomische Interessen geht. Die British Medical Association (BMA) hat deshalb den Klimawandel nicht nur zum größten Gesundheitsproblem des 21. Jahrhunderts erklärt, sondern auch beschlossen, sich für „divestment“ zu entscheiden (26). Divestment oder auch Disinvestment bedeutet, dass Investitionen aus Bereichen abgezogen werden, die der Geldgeber für schädlich hält. Die britische Ärzteorganisation wird nun also alle Finanzreserven, die von ihr in Form von Fonds oder Aktien bei Firmen investiert sind, die etwas mit Kohle zu tun haben, abziehen. So soll Druck auf die Verantwortlichen ausgeübt werden, sich ihrerseits aus dem Kohlegeschäft zurückzuziehen. Auch in Australien – das schon jetzt erheblich unter den Folgen des Klimawandels leidet – mobilisieren Ärzte für den „Global Divestment Day“ (27). Ein entsprechender Entschließungsantrag aus der Ärztekammer Berlin wurde vom 118. Deutschen Ärztetag 2015 zur weiteren Beratung an den Vorstand der Bundes­ärzte­kammer überwiesen.

Die Krankheitskosten, die aus der Luftverschmutzung resultieren, werden derzeit von den Betroffenen – in den Industrieländern meist via Kran­ken­ver­siche­rung – getragen. Die Gewinne sind privat, der Schaden wird vergesellschaftet. Diese Situation muss geändert werden. So ruft etwa Christine Lagarde, die Direktorin des Internationalen Währungsfonds (IMF), nicht nur dazu auf, die international weit verbreiteten Subventionen für fossile Brennstoffe endlich einzustellen und die so gewonnenen Mittel für die Verbesserung auch der Gesundheitsversorgung einzusetzen, sondern fordert darüber hinaus, dass alle fossilen Brennstoffe – und die schmutzige Kohle ganz besonders – mit Steuern belegt werden, um die verursachten Schäden zu kompensieren (28). Die World Public Health Association ruft in ihrem „Kolkata Call to Action“ 2015 zu einer schnellen Beendigung der Kohlestromerzeugung auf, fordert den Abzug finanzieller Mittel aus fossilen Brennstoffen und den Umbau zu erneuerbaren Energien und sieht diese Schritte als Investition in globale Gesundheit, in gesunde Städte, Dörfer und Gemeinschaften (29).

Dr. med. Winfried Zacher

Facharzt für Allgemeinmedizin,

Tropenkrankheiten, MPH

Zacher@germanwatch.org

@Literatur im Internet:
www.aerzteblatt.de/lit2615
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