Feinstaub

Was ist Feinstaub?

Feinstaub ist ein komplexes, heterogenes Gemisch aus festen und flüssigen Teilchen. Die Staubpartikel sind nur wenige Mikrometer klein und für das menschliche Auge daher unsichtbar. Der Schwebstoff wird in die sogenannten PM-Kategorien unterteilt, die Partikel nach ihren Größen unterscheiden. Die Bezeichnung „Particulate Matter“ geht aus der aktuell gültigen Definition durch die US-amerikanische Umweltschutzbehörde EPA (Environmental Protection Agency) hervor. Sie legt den „nationalen Luft-Qualitätsstandard“ fest. 

Bei der Messung der Partikelgrößen liegt der Fokus auf den einatembaren Anteilen von Immissionen. Je kleiner die Partikel, desto tiefer können sie in die Lunge geraten und irreparablen Schaden anrichten, was bis zu Lungenkrebs führen kann. Schwebstaub umfasst alle luftgetragenen Teilchen. Diese werden unterteilt in PM10, bei der die Hälfte der Teilchen einen Durchmesser von 10 µm haben. Die andere Hälfte besteht aus PM2,5 mit einem Partikeldurchmesser von 2,5 mm und kleiner. Zum Beispiel emittieren moderne Laserprozesse Partikel im Nanometerbereich, was nur einem Millionstel Millimeter entspricht. Die Konzentration der kleinsten Partikel vermehrt sich heutzutage stetig, während die Anzahl größerer abnimmt. Das steigert die Gefahr für den Menschen.

Die Nachbildung der inneren Atemwege ermöglicht die Messung der Partikelkonzentration im Abscheideverfahren. Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von 10 Mikrometern werden bereits vollständig in die inneren Atemwege bis in die Bronchien eingezogen. Die Wertung der größeren Partikel erfolgt nach deren prozentualen Anteil, der mit zunehmender Größe abnimmt und bei ungefähr 15 µm 0 % erreicht. Seit 1997 existiert die Ergänzung der Richtlinie 2008/50/EG um PM2,5. Diese bemisst lungengängigen Feinstaub und definiert ultrafeine Partikel mit einem thermodynamischen Durchmesser von weniger als 0,1 mm.

Neben den Partikelgrößen können Stäube auch nach Beschaffenheit, Entstehung, physikalischen Eigenschaften, chemischen Zusammensetzungen, Form oder Farbe eingeteilt werden. Beispielsweise ermitteln andere Modelle die stoffliche oder strukturelle Toxizität oder den Verursacher. Eine vollständige Betrachtung ist jedoch nur unter Einbeziehung mehrerer Modelle möglich.

Früher wurde Feinstaub nach der EN779 bewertet. Diese bezog sich aber lediglich auf die Partikelgröße 0,4µm und bewertete den Wirkungsgrad eines Luftfilters als Mittelwert über eine Beladung mit synthetischem Laborstaub. Aufgrund ihrer eingeschränkten Aussagekraft, wurde sie durch die ISO 16890 ersetzt. Im Januar 2017 ist sie in Kraft getreten und seit Mitte 2018 alleingültig.

Die ISO wird auch von der WHO verwendet und teilt die Filter in vier Gruppen ein. Der Abscheidegrad bestimmt die Zugehörigkeit. Ein Filter muss dabei mindestens 50 % der jeweiligen Partikelgröße abscheiden. Ein ISO ePM1 Filter scheidet beispielsweise mindestens 50 % der PM1 Partikel ab. Scheidet ein Filter weniger als 50 % PM10 ab, fällt dieser in die Kategorie Grobstaubfilter (= ISO coarse). Das e steht für efficiency (= dt. Wirksamkeit). Die jeweilige Prozentangabe zeigt den prozentualen Anteil der entsprechenden Partikel, die der Filter abscheidet.