Laufen bei Luftverschmutzung

Luftverschmutzung nicht nur in Großstädten

In der klaren Gebirgsluft über dem Tal von Chamonix hoch in den französischen Alpen kämpft sich eine Gruppe von Läufern in stetem Schritt bergauf. Laufstöcke helfen ihnen beim steilen Anstieg. Die Anstrengung lässt alle heftig keuchen. Doch klare Luft ist das eine, saubere Luft etwas ganz anderes. Trotz der von unberührtem Schnee gesprenkelten grünen Wälder zählt das Chamonix-Tal zu den Regionen mit den größten Luftverschmutzungen in ganz Frankreich.

Besonders schlimm ist es im Winter: Feinstaub aus den Heizungen, Industrieabgase und Stickstoffdioxide der Fahrzeuge, die sich vor dem Mont-Blanc-Tunnel stauen, verbinden sich zu einem Giftcocktail, der sich an der Talsohle sammelt und dort von den wärmeren höheren Luftschichten gefangen gehalten wird.

Eine halbe Million Lastwagen nutzen jährlich den Tunnel. Letzte Zweifel über die schädlichen Auswirkungen ihrer Abgase wurden 1999 ausgeräumt, als der Tunnel nach einem Brand drei Jahre lang gesperrt blieb. Die Luftqualität in der Region verbesserte sich drastisch. Auf den Wiesen blühten Wildblumen, die man dort jahrelang nicht mehr gesehen hatte. Viele hielten es für eine Sünde, den Tunnel je wieder zu öffnen. Heute wird im Tal die per EU-Recht festgelegte tägliche Belastungsgrenze regelmäßig überschritten.

Luftverschmutzungen lauern überall

Es ist von trauriger Ironie, dass einer der schönsten Orte der Welt für die sportliche Betätigung in der Natur durch die giftigen Abfallprodukte des modernen Lebens derart in Mitleidenschaft gezogen wird. Zugleich ist es eine Mahnung an alle, die draußen Sport treiben, dass die Gefahren der Luftverschmutzung überall lauern.

Ein Rennen gegen die Luftverschmutzung

Der eingangs geschilderte Wettkampf steht unter dem Motto „Running up for air“ und ist Teil einer weltweiten Serie, deren Anfänge in den USA liegen. Der amerikanische Ultralangstreckenläufer Jared Campbell ärgerte sich so sehr darüber, sich ständig erst mal durch Smog hinauf- (und später wieder hinunter-) quälen zu müssen, wenn er sich auf seine geliebten Trails im Salt Lake Valley in Utah (USA) begab, dass er beschloss, als Demonstration gegen die Luftverschmutzung ein Rennen zu veranstalten. Die Idee machte Schule und wurde auf andere Regionen übertragen. In Zusammenarbeit mit lokalen NGOs werden Spenden zur Verbesserung der Luftqualität gesammelt und Druck auf kommunale Regierungen ausgeübt – nun auch in Europa.

Feinstaubbelastung ist eines der weltweit größten Gesundheitsrisiken

Luftverschmutzung ist eins der größten Gesundheitsrisiken, denen der Mensch ausgesetzt ist. Und obwohl sie auch vermeintlich naturnahe Orte wie Chamonix erreicht, sind die Bewohner der Städte am stärksten betroffen: 91 Prozent der Weltbevölkerung leben an Orten, wo die Schadstoffbelastung der Luft die von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) vorgegebenen Richtwerte überschreitet.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie und der Universitätsmedizin Mainz haben jüngst errechnet, dass im Jahr 2015 weltweit 8,8 Millionen Menschen durch Luftverschmutzung vorzeitig verstarben. Das entspricht einer Verkürzung der Lebenserwartung um durchschnittlich 2,9 Jahre.

Aus was besteht der Feinstaub?

Luftverschmutzung besteht aus einem Gemisch von Feinstaub und Gasen aus unterschiedlichsten Quellen. Hierzu gehören Ruß und Rauch, Methan und Kohlendioxid (CO2), aber auch „natürliche“ Bestandteile wie Pollen oder Schimmel. Die wichtigsten Schadstoffe auf unseren Straßen sind Kohlenmonoxid (CO), Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffdioxid (NO2), Ozon und Feinstaub. Innerhalb von Gebäuden kann die Luft zusätzliche Schadstoffe enthalten, zum Beispiel Radon, Formaldehyd, Asbest und flüchtige organische Verbindungen (VOCs).

Was bewirken die Gifte im Körper?

Einige der Partikel sind so klein – etwa ein Dreißigstel der Dicke eines Haars –, dass sie direkt ins Blut gelangen. NO2, SO2 und Ozon reizen die Atemwege. Tief in die Lungen hineingetragener Feinstaub kann Entzündungen verursachen. CO verhindert die Aufnahme von Sauerstoff ins Blut. All das belastet den gesamten Organismus. „Alle Organe scheinen auf die ein oder andere Art durch das Einatmen verschmutzter Luft in Mitleidenschaft gezogen zu werden“, berichtet Professor Frank Kelly, Direktor der Arbeitsgruppe Umweltforschung am Londoner King’s College. Unzählige Studien belegen Auswirkungen wie Asthmaanfälle und ein erhöhtes Risiko für Herzerkrankungen, Schlaganfälle, Arteriosklerose Demenz und Frühgeburten.

Es beginnt schon im Kindesalter: Kinder aus stark belasteten Straßen haben ein geringeres Lungenvolumen als jene, die in einer sauberen Umgebung aufwachsen. Im Schnitt sind es laut einer Londoner Studie fünf Prozent – und dieser Rückstand lässt sich nie wieder aufholen. Es ist ein düsteres Bild. Und wie das Beispiel Chamonix zeigt, sind wir noch nicht einmal außerhalb der Großstädte in Sicherheit. Dazu kommt: Durch die verstärkte Atmung beim Laufen erhöht sich nicht nur das ein- und ausgeatmete Luftvolumen. Bei der Mundatmung können zudem Feinstaubpartikel die Schleimhäute der Nasengänge umgehen und auf direktem Weg in die Lunge gelangen.

Läufer haben weniger Gesundheitsprobleme

Sollten Sie Ihre Laufschuhe also besser an den Nagel hängen? Nein! Die Vorzüge körperlicher Betätigung im Freien überwiegen trotz allem die potenziellen Risiken – selbst in stark verschmutzter Umgebung. „Luftverschmutzung schadet unserer Gesundheit sehr, und man sollte sich ihr so wenig wie möglich aussetzen. Doch auch körperliche Inaktivität ist überaus schädlich für die Gesundheit“, sagt Michael Koehle, Leiter des umweltphysiologischen Labors der University of British Columbia in Vancouver (Kanada) und führender Experte für Sport und Luftverschmutzung.

„Aktive Menschen, die in stark belasteten Stadtteilen leben, haben trotzdem weniger Gesundheitsprobleme als Inaktive, die der gleichen Verschmutzung ausgesetzt sind.“ Diese Sicht teilt auch Edward Avol, Professor für Umweltmedizin an der University of Southern California (USA). Er hat seine Karriere dem Studium der Auswirkungen von Luftverschmutzung gewidmet und ist zeit seines Lebens gelaufen. „Die Vorteile sportlicher Betätigung sind gut dokumentiert“, berichtet er. „Dazu gehören eine verbesserte Sauerstoffzufuhr, Stressabbau, ein verringertes Brustkrebs- und Demenzrisiko, höhere Muskelstärke und Beweglichkeit sowie eine verbesserte Lebensqualität.“

Wie kann man sich vor der Luftverschmutzung schützen?

Wer sich besser schützen will, sollte als Erstes darüber nachdenken, wo und wann er läuft, denn das Auftreten von Luftbelastungen ist zeitlich und örtlich stark begrenzt.

Als Faustregeln gelten:

1. Laufen Sie frühmorgens oder spätabends. In den Hauptverkehrszeiten sowie mittags ist die Luftverschmutzung höher.
2. Meiden Sie Strecken mit viel Verkehr. Falls Sie auf einem breiten Bürgersteig laufen, halten Sie möglichst viel Abstand zur Straße – schon das hilft enorm.
3. Nutzen Sie örtliche Parks. Dort sind Sie nicht nur weiter vom Verkehr entfernt, die Bäume absorbieren schädliche Gase und filtern sogar den Feinstaub aus der Luft.

Feinstaubbelastung der Laufstrecken vorher checken

Sie lieben Zahlen und Statistiken? Es gibt vielfältige Möglichkeiten, die Luftverschmutzung in Ihrer Region zeitnah zu verfolgen und Ihre Laufstrecken entsprechend zu planen. So lassen sich etwa die Werte der Messstationen in Ihrer Umgebung jederzeit aktuell online einsehen. Hilfreich könnten auch die derzeit auf den Markt drängenden tragbaren Schadstoffmessgeräte sein.

Koehles Forschungsgruppe testet derzeit ein Bluetooth-fähiges Gerät, das sich mit dem Smartphone synchronisiert und die Belastung der Luft mit Feinstaub, NO2 und VOCs misst. Die Entwicklung solcher Geräte steht noch ganz am Anfang, aber wenn diese sich als zuverlässig erweisen, könnten sie für Läufer überaus nützlich sein.

Eine andere Möglichkeit wäre, bei erhöhter Luftbelastung draußen auf dem Laufband zu laufen. Doch auch die Raumluft könnte belastet sein. „Die Schadstoffbelastung in Gebäuden kann stark schwanken“, sagt Koehle. Mögliche Quellen seien Kerzen, Klebstoffe und Lösungsmittel.

Atemschutzmaske gegen Feinstaub?

Viele Großstädter versuchen mit Masken oder Tüchern ihre Lungen vor der Feinstaubbelastung zu schützen und wähnen sich damit fälschlicherweise in Sicherheit. Atemschutzmasken aus Stoff sind dabei wenig hilfreich. Die Stoffmasken schützen nur vor grobem Staub - Feinstaubpartikel gelangen weiter ungehindert in die Lunge. Der chirurgische Mundschutz, wie wir ihn seit der Corona-Pandemie kennen, bietet den besseren Schutz. Diese Maske filtert bis zu 80 Prozent sowohl großer als auch kleiner Partikel aus der Luft. Jedoch nur dann, wenn sie sehr dicht über Nase und Mund sitzen.

Deutschlands schmutzigste Städte *

1. Stuttgart: 28
2. Lünen: 27
3. Gelsenkirchen: 26
4. Berlin: 24
5. München: 24
6. Hagen: 24
7. Düsseldorf: 23
8. Esslingen: 23
9. Essen: 23
10. Duisburg: 23
11. Halle: 23

Deutschlands sauberste Städte*

1. Karlsruhe: 16
2. Ingolstadt: 16
3. Kehlheim: 16
4. Landshut: 16
5. Cottbus: 16
6. Brandenburg: 16
7. Wiesbaden: 16
8. Darmstadt: 16
9. Marburg: 16
10. Heppenheim: 16
11. Essen: 16
12. Trier: 16
13. Drillingen: 16
14. Dessau: 16
15. Erfurt: 16
16. Weimar: 16
17. Borna: 15
18. Freiburg: 15
19. Stolberg: 15
20. Schramberg: 14
21. Plauen-Süd: 14
22. Lindau: 14
23. Suhl: 13

* μg/m³ Feinstaub PM₁₀ (Jahresmittelwerte 2019). Quelle: Umweltbundesamt, Verkehrs- und Industrie-Messstationen in städtischen Gebieten. Hinweis: Der PM₁₀-Jahresmittelwert darf 40 μg/m³ nicht überschreiten

Hier geht es zur offiziellen Seite des Umweltbundesamt

Ernährung

Schädliche Auswirkungen schlechter Luft können Studien zufolge teils durch wichtige Mikronährstoffe wie B-Vitamine sowie die Vitamine C, D und E ausgeglichen werden. Hier einige gute Quellen:

• Brokkoli: Eine Untersuchung in einer der am stärksten verschmutzten Regionen Chinas ergab, dass Menschen, die einen Smoothie mit Brokkoli-Sprossen tranken, größere Mengen an Benzol (einem Karzinogen) und Acrolein (einem Lungenreizstoff) ausschieden. Andere grüne Kreuzblütengewächse tragen ebenfalls zur Verringerung des Risikos von Krebs und anderen Erkrankungen bei.
• Leinsamen und fetter Fisch: Beide sind reich an Omega-3-Fettsäuren, die in Studien mit einer Verringerung von Entzündungen und oxidativem Stress in Verbindung gebracht wurden. Falls Sie Vegetarier sind, fügen Sie Ihren Smoothies oder Salaten Leinsamen hinzu oder besorgen Sie sich ein Omega-3-Präparat.
• Olivenöl und Avocados: Beide stecken voller guter Fette und sind reich an Vitamin E (gilt auch für Mandeln und Sonnenblumenkerne). In Studien zeigte sich ein Zusammenhang zwischen einem geringen Vitamin-E-Level und diversen Lungenerkrankungen.
• Karotten: Möhren enthalten viel Beta-Karotin. Es hemmt die Oxidation anderer Moleküle und schützt den Körper vor freien Radikalen. Weitere gute Beta- Karotin-Quellen sind rote und gelbe Paprika, Süßkartoffeln und Aprikosen.

Gesundheitliche Folgen von Luftverschmutzung

• Kopf: Eine hohe Luftverschmutzung erhöht das Autismus-Risiko bei Kindern und die Gefahr einer Altersdemenz. Das legen jüngste Studien nahe.
• Lunge: Luftverschmutzung trägt zur Entstehung von Asthma bei. Abgase von Autos, Kraftwerken und Fabriken können die Lungenfunktion verschlechtern und Lungenkrebs verursachen.
• Herz: Das Einatmen von Feinstaub kann die Ablagerung von Kalzium in den Arterien beschleunigen. Damit steigt die Gefahr eines Herzinfarkts oder Schlaganfalls.
• Bauchspeicheldrüse: Ultrafeine und Nanopartikel können in Lunge und Bauchspeicheldrüse Entzündungen auslösen. In Einer Studie im Ruhrgebiet zeigte sich ein Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Diabetes, wobei solche Entzündungen das Bindeglied waren

Auswirkungen auf die Laufleistung

Eine weitere Frage, die sich Läufern stellt, ist die, ob man sein Training an die jeweiligen Luftbedingungen anpassen sollte. „Wir haben untersucht, ob intensiveres Training bei hoher Luftverschmutzung schädlicher ist, dafür aber keine Belege gefunden“, sagt Koehle. „Wir gehen daher davon aus, dass Tage mit hoher Schadstoffbelastung vermutlich nicht so geeignet für lange, langsame Läufe sind.“ Anders ausgedrückt: Sie sollten sich weniger um die Intensität sorgen, aber eventuell die Dauer Ihrer Läufe begrenzen.

Fest steht, dass die gesundheitlichen Folgen der Luftverschmutzung langfristig gravierend sind. Aber wie steht es mit den Auswirkungen auf die Laufleistung? Vor den Olympischen Spielen 2008 in Peking gab es Befürchtungen, dass die miese Luftqualität dort den Sportlern zu schaffen machen würde. Eine besondere Sorge galt hier den Marathonläufern, die die Luft in den stark verschmutzen Straßen der Stadt mehr als zwei Stunden lang einatmen mussten.

Und so begannen die Wissenschaftler Linsey Marr (Virginia Tech University, USA) und Matthew Ely (US Army Research Institute of Environmental Medicine), sich mit der Luftverschmutzung bei großen City-Marathons zu befassen.

Solche Wettkämpfe, stellten sie fest, seien Situationen, in denen die Menschen Luftverschmutzung „unter atypischen Atembedingungen ausgesetzt sind“. Ein Marathonläufer, der circa drei Stunden lang mit mindestens 70 Prozent der maximalen Sauerstoffaufnahme läuft, atmet in dieser Zeit so viel Luft ein wie eine sportlich inaktive Person in zwei Tagen. Und durch die Mundatmung wird die Schadstoffdosis noch erhöht.

Während Marathons annehmbare Luftqualität gemessen

Die Forscher maßen das Schadstoffniveau in der Luft unter anderem bei den Marathons von Boston und New York und quantifizierten danach die Auswirkungen auf die Leistung. Dazu verglichen sie die Siegzeiten mit den Streckenrekorden und rechneten andere Faktoren wie die Luftfeuchtigkeit heraus. Die Ergebnisse überraschten. Trotz der bekannt schlechten Luftqualität in diesen Städten übertraf das Schadstoffniveau selten die von der US-amerikanischen Umweltbehörde EPA festgelegten gesundheitlichen Grenzwerte oder Werte, die als gefährlich für die Lungenfunktion gelten.

Dennoch verschlechterte sich die Marathonleistung von Frauen mit Zunahme der Feinstaubbelastung (Partikelklasse PM10) messbar. Die Leistung der Männer veränderte sich dagegen nicht.

Dass bei den bedeutenden US-Marathons eine annehmbare Luftqualität gemessen wurde, überrascht kaum: Marathons finden fast immer am Wochenende statt und beginnen oft früh am Morgen. Zudem sind die Straßen im Allgemeinen für den Verkehr gesperrt. Schadstoffe wie Ozon, das durch Sonneneinstrahlung entsteht, haben sich noch nicht gebildet.

Frauen leiden mehr unter Luftverschmutzung

Den festgestellten Unterschied zwischen den Geschlechtern bestätigten dagegen die Ergebnisse von Peking, wo die Belastung höher war: Samuel Wanjiru stellte auf dem Weg zur Goldmedaille einen neuen olympischen Rekord auf, der bis heute Bestand hat. Doch die Siegerzeit bei den Frauen lag um 2,6 Prozent unter dem olympischen Rekord. Die Wissenschaft weiß schon länger, dass Frauen mehr unter Luftverschmutzung leiden als Männer. Sie neigen stärker zu dadurch verursachten Lungenerkrankungen und Atemwegsbeschwerden. Die Gründe hierfür sind unklar.

Eine Theorie besagt, dass die Atemwege von Frauen empfindlicher auf Schadstoffe reagieren; ihre im Vergleich zu Männern engere Kehlkopföffnung verursache eine stärkere Verwirbelung der Atemluft und dadurch stärkere Ablagerungen größerer Schadstoffpartikel. Die männliche Physiognomie könnte zur Folge haben, dass sich die Schadstoffpartikel hier über eine größere Fläche verteilen, während sie vom weiblichen Körper schneller verstoffwechselt werden.

Das klingt zunächst gut, ist jedoch in Wahrheit schädlich, weil es zu einer höheren Toxizität führt. Für Läuferinnen könnte all dies bedeuten, dass sie schneller atmen und sich mehr anstrengen müssen und daher langsamer laufen.

Aussichten für die Zukunft?

In Chamonix ist das Rennen inzwischen beendet. Die Vertreter der örtlichen NGO, Inspire74, danken allen Teilnehmern für ihren Beitrag im Kampf zur Luftverbesserung. Greg McNevin von Europe Beyond Coal – einem Bündnis verschiedener Gruppen, die darauf hinarbeiten, Europa kohlefrei zu machen – blickt auf sein mobiles Luftmessgerät und lächelt. Ausgerechnet an diesem Tag haben die Wetterbedingungen zu den niedrigsten Belastungswerten geführt, die er je gemessen hat. Wenn doch nur jeder Tag so wäre! „Allerdings wäre ich dann wohl arbeitslos!“, scherzt er. Ein Nachteil, den er aber wohl gern in Kauf nehmen würde.

Größes Lungenvolumen, bessere Leistung? Erfahren Sie hier den Zusammenhang.