Aerosole – Aero… was? – Teil 1

Bei Aerosolen handelt es sich um sehr kleine Teilchen, die in fester oder flüssiger Form in der Luft oder in einem anderen Gas vorkommen. Je kleiner diese Teilchen sind, desto länger schweben sie. Sie können menschengemacht sein, stammen aber auch aus natürlichen Quellen. Bei einem Vulkanausbruch beispielsweise können sehr viele Teilchen hoch in die Atmosphäre geschleudert werden. Ein Kraftfahrzeug setzt die Partikel dagegen eher in Bodennähe frei.

Dabei variieren ihre Größen und Mengen stark. Ihre Größe reicht von etwa einem Nanometer bis zu 100 Mikrometern. Zum Vergleich: Ein Nanometer verhält sich zu einem Meter wie der Durchmesser einer 1-Cent Münze zu dem des Erdballs. Der ungefähre Durchmesser eines menschlichen Haares beträgt rund 50 bis 70 Mikrometer. Das Größenspektrum überstreicht also fünf Größenordnungen! In Reinluft (Luft, die nahezu unbeeinflusst vom Menschen ist) befinden sich lediglich 100 bis 300 Partikel pro Kubikzentimeter, in stärker belasteten Regionen kann die Anzahl hingegen auch 10.000 Partikel pro Kubikzentimeter betragen.

Grundsätzlich werden die Aerosole nach ihrem Entstehungsprozess unterschieden. So gibt es primäre Aerosole wie etwa Mineralstaub, Meersalzaerosole oder Ruß, die bereits als feste Teilchen in die Atmosphäre gelangen. Sekundäre Aerosole, wie Sulfat-Aerosole oder Schwefelsäure, entstehen in der Atmosphäre erst durch Kondensation aus das Gasphase, d.h. einzelne Dämpfe bilden neue Partikel oder kondensieren an bereits vorhandenem Aerosol.

Besonders seit dem vergangenen Jahr werden den Aerosolen in der Öffentlichkeit große Aufmerksamkeit geschenkt. Denn Infektionskrankheiten, wie beispielsweise COVID-19, können unter anderem durch Aerosole übertragen werden. Besonders in schlecht belüfteten Innenräumen spielen sie dabei eine Rolle, wenn sich ihre Konzentration dort über einen längeren Zeitraum erhöhen kann. Forscher des Max-Planck-Instituts, die dem Thema “Aerosole” in ihrem aktuellen Heft (“Max-Planck Forschung” 01/2021) eine Infografik gewidmet haben, verweisen dort auf einen eigens entworfenen Simulator, der dabei helfen kann, das Risiko einer Übertragung von COVID-19 und einer Ansteckung in Innenräumen mithilfe verschiedener Simulationen zu bestimmen
Auch der “berühmte” Feinstaub, der aus Verbrennungsprozessen, Straßenverkehr, Industrie oder Landwirtschaft stammt, zählt zu den Aerosolen und kann zu Entzündungsreaktionen, Atemwegs- oder Herz-Kreislauferkrankungen führen. Beim Thema Feinstaub unterscheidet man dabei die folgenden Partikelgrößenbereiche: Ultrafeine Partikel mit einem Durchmesser kleiner 0,1 Mikrometer (Feinstaub PM0,1), feine Partikel mit einem Durchmesser kleiner 2,5 Mikrometer (Feinstaub PM2,5) sowie grobe Partikel mit einem Durchmesser zwischen 2,5 und 10 Mikrometer (Grobstaub). Im allgemeinen Sprachgebrauch sowie historisch bedingt wird unter Feinstaub die Staubfraktion mit einem Durchmesser kleiner 10 Mikrometer (Feinstaub PM10) verstanden (siehe auch Grafik zum Thema des Tages).

Biologische Aerosolpartikel wie etwa Pollen oder Pilzsporen helfen Pflanzen und Pilzen bei der Vermehrung, können bei uns Menschen aber auch Allergien und andere Krankheiten auslösen.

Das hört sich jetzt alles nicht gerade positiv an! Hängt den kleinen Teilchen ein eher negatives Image an? Nein, ganz im Gegenteil. Die Winzlinge prägen unser Leben deutlich stärker, als es auf den ersten Blick scheint. Mehr dazu lesen Sie in Teil 2 zu diesem Thema – demnächst an dieser Stelle.

MSc.-Met. Sebastian Schappert

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 19.05.2021

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst