Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Arbeitsgruppe von Professor Ralf Zimmermann am Helmholtz Zentrum München und der Universität Rostock hat in einer Studie untersucht, wie sich Autoabgase unter atmosphärischen Bedingungen verändern – mit deutlichen Folgen für ihre toxikologische Bewertung.

Die Ergebnisse zeigen, dass moderne EURO-6d-Fahrzeuge mit Partikelfilter zwar primäre Emissionen erheblich reduzieren, jedoch die Bildung toxischer sekundärer Partikel durch photochemische Prozesse nicht verhindern können.

Trotz Filter: Sekundäre Feinstaubbildung bleibt bestehen

Fahrzeuge mit EURO-6d-Norm und Partikelfilter erreichen in Abgasmessungen auf Rollenprüfständen Filtereffizienzen von über 90 Prozent. Dennoch können laut Studie flüchtige organische Kohlenwasserstoffe und Stickoxide durch photochemische Reaktionen zu sekundärem Feinstaub umgewandelt werden.

Im Rahmen der Studie wurden menschliche Lungenzellen – sowohl A549-Alveolar- als auch BEAS-2B-Bronchialepithelzellen – sowohl direkten als auch gealterten Abgasen eines EURO 6d-Fahrzeugs ausgesetzt. Während frische Abgase kaum toxische Effekte zeigten, erzeugte die Photochemie der Atmosphäre („atmosphärische Alterung“) reaktive Sauerstoffverbindungen wie Hydroxylradikale (OH·) und Ozon (O3), die die Abgase oxidierten und sekundären Feinstaub bildeten. Die Konzentration sekundärer Partikel überstieg dabei jene der Primäremissionen und kann oxidative Zellschädigungen und DNA-Schäden verursachen.

Erweiterung bisheriger Emissionsprüfungen empfohlen

Dr. Mathilde N. Delaval, Erstautorin der Studie, betonte, dass allein der Einsatz von Partikelfiltern nicht ausreiche, um die gesundheitlichen Auswirkungen von Fahrzeugemissionen zu minimieren. Auch Zweitautor Dr. Hendryk Czech verweist auf die Notwendigkeit, die Lücke zwischen Laborbedingungen und realweltlicher Luftbelastung zu schließen:

„Wenn wir ignorieren, was mit den Abgasen passiert, nachdem sie in die Atmosphäre gelangt sind, laufen wir Gefahr, die wahren gesundheitlichen Auswirkungen der verkehrsbedingten Luftverschmutzung zu unterschätzen.“

Eine detaillierte Analyse der chemischen Zusammensetzung der Emissionen – insbesondere aromatischer Kohlenwasserstoffe – sei essenziell, da diese maßgeblich zur sekundären Partikelbildung beitragen.

Implikationen für Regulierungen

Die Ergebnisse könnten für die Weiterentwicklung zukünftiger Emissionsstandards von Bedeutung sein. Eine Ausweitung der Bewertungsansätze, wie sie in der EU-Richtlinie 2008/50/EG oder den WHO-Leitlinien für Feinstaub vorgesehen sind, wäre ein möglicher nächster Schritt.

Die Studie wurde durch die Helmholtz-Gemeinschaft im Rahmen des Deutsch-Israelischen International Labs „aeroHEALTH“ (Interlabs-0005) sowie durch die Europäische Union im H2020-Projekt „ULTRHAS“ (955390) gefördert.