Hitze und Ozonbelastung im Sommer

Wenn Hitze den Körper fordert

Da sonnige und heisse Tage nicht nur die Ozonbildung fördern, sondern den Körper gleichzeitig stärker beanspruchen, können sich beide Faktoren gegenseitig verstärken. Hohe Temperaturen erschweren die Wärmeabgabe des Körpers, führen zu verstärktem Schwitzen und belasten damit den Kreislauf. Besonders an Tagen, an denen sich die Hitze über längere Zeit staut, reagiert der Körper empfindlicher auf zusätzliche Umweltfaktoren. Weil intensive Sonneneinstrahlung auch die Ozonbildung antreibt, gehen Hitzeperioden häufig mit erhöhten Ozonwerten einher. Diese gleichzeitige Wirkung von Wärme und Ozon kann die Belastung zusätzlich erhöhen. Deshalb lohnt es sich, an sehr warmen Tagen auf ausreichende Flüssigkeitszufuhr zu achten, direkte Sonne zu meiden und körperliche Aktivitäten möglichst auf kühlere Morgen- oder Abendstunden zu verlegen.

Der Ozon-SMS-Dienst

Zusammen mit der Fachstelle Umwelt- und Gesundheitsschutz Zürich hat LUNGE ZÜRICH vor einigen Jahren das Ozon- und Feinstaub-SMS ins Leben gerufen. Möchten Sie informiert werden, wenn der Ozon-Wert in der Stadt Zürich überschritten wird? Melden Sie sich über folgenden Link für den kostenlosen Ozon-SMS-Dienst an: https://www.stadt-zuerich.ch/de/gesundheit/gesundheitsschutz/luftqualitaet/luftschadstoffe/ozon.html

Die Entstehung von bodennahem Ozon

Es gibt zwei Formen von Ozon: das stratosphärische in der Höhe und das bodennahe. In der Stratosphäre – ab rund 10 bis 15 Kilometern Höhe über der Erde – bildet Ozon eine dünne Schicht, die die Erde vor schädlicher UV-Strahlung schützt. Bodennahes Ozon hingegen ist ein gesundheitsschädlicher Schadstoff im Smog und kann die Atemwege reizen und das körperliche Wohlbefinden beeinträchtigen.

Bodennahes Ozon (O₃) entsteht aus einer Kombination von verschiedenen Vorläuferstoffen, die unter starker Sonneneinstrahlung miteinander reagieren. Dazu gehören Stickoxide, Abgase, die aus Verbrennungsprozessen entstehen – etwa aus dem Verkehr, in Heizungen oder in der Industrie – sowie flüchtige organische Verbindungen (VOC) – leicht verdampfende Stoffe aus Farben, Reinigungsmitteln, Benzin oder auch aus Pflanzen. Eine weitere wichtige Rolle spielen Methan (CH₄), das bei natürlichen Zersetzungsprozessen, in Feuchtgebieten oder durch Tierhaltung in der Landwirtschaft entsteht, und Kohlenmonoxid (CO), das vor allem bei unvollständigen Verbrennungen freigesetzt wird, beispielsweise in Autoabgasen oder Industrieanlagen. All diese Stoffe bilden unter starkem Sonnenlicht eine chemische Reaktion. Das Licht liefert dabei die nötige Energie zur Aufspaltung der Gase, worauf diese sich umwandeln und miteinander reagieren können.  Das wird photochemischer Prozess genannt – und diese Reaktion führt dazu, dass aus den verschiedenen Vorläuferstoffen Ozon entsteht. Nebst den Ozonbildenden Gasen gibt es aber auch andere Abgase, wie zum Beispiel Stickstoffmonoxid (NO), die Ozon wieder abbauen – man kann sich das so vorstellen, als würde NO dem Ozon einen Teil «wegnehmen».

Wie sich Ozon wieder abbaut

In Städten ist mehr Stickstoffmonoxid vorhanden, sodass dort nachts ein grosser Teil des am Tag gebildeten Ozons wieder abgebaut wird, während auf dem Land weniger Stickstoffmonoxid vorkommt und deshalb mehr Ozon in der Luft hängen bleibt. Stickstoffmonoxid entsteht überall dort, wo Luft sehr stark erhitzt wird – zum Beispiel im Motor eines Autos oder in einer Heizung. Bei dieser Hitze verbinden sich Stickstoff und Sauerstoff aus der Luft zu Stickstoffmonoxid. Dieses Gas unterscheidet sich vom verwandten Stickstoffdioxid darin, dass Stickstoffmonoxid Ozon abbauen kann, während Stickstoffdioxid eher an der Ozonbildung beteiligt ist. In ländlichen Gebieten ist Stickstoffmonoxid viel seltener, und deshalb bleibt dort mehr Ozon bestehen. Auf dem Land ist die Ozonkonzentration zudem höher, weil die mit Vorläuferstoffen angereicherte Luft zeitversetzt aus den Städten dorthin gelangt. Dort kann sich – weit weg von den Stickstoffdioxid- und Stickstoffmonoxid-reichen Stadtzentren – ungehindert weiter Ozon bilden. Da diese Schadstoffe auf dem Land deutlich seltener sind, wird das Ozon auch schlechter abgebaut.

Wann ist die O₃-Belastung am höchsten?

Die Ozonkonzentration steigt an sonnigen Sommertagen im Verlauf des Tages kontinuierlich an und erreicht ihr Maximum am Nachmittag bis frühen Abend, schätzungsweise meist zwischen 14 und 18 Uhr. In dieser Phase ist die Sonneneinstrahlung am stärksten und die Temperaturen bieten ideale Bedingungen für die Ozonbildung. Gleichzeitig ist ab dem Nachmittag das gesamte «Gemisch» aus Vorläuferstoffen vom Morgen- und Mittagsverkehr vollständig in die Atmosphäre gelangt und reagiert nun am stärksten. Aus diesem Grund empfehlen Gesundheitsbehörden, den Aufenthalt im Freien während der höchsten Ozonbelastung am Nachmittag möglichst zu vermeiden oder kurz zu halten. Dies gilt insbesondere für körperliche Anstrengungen wie Sport. Hohe Ozonwerte können Atemwegsreizungen, Husten, Atemnot, Kopfschmerzen, tränende Augen und eine Einschränkung der Lungenfunktion auslösen – besonders bei Kindern, älteren Menschen oder Personen mit Atemwegserkrankungen.