Coronavirus-Hotspot: Manhatten hätte mit weniger Luftverschmutzung geringere Covid-19-Todesrate
Studien

Luftverschmutzung erhöht Todesrate durch Coronavirus

Gibt es in Bezirken mit hoher Luftverschmutzung eine höhere Covid-19-Todesrate? Die neue Studie von Wissenschaftlern der Harvard University lässt diesen Schluss für die USA zu - und sollte zu kurzfristigen wie generellen Konsequenzen in Bezug auf die Luftqualität und die Messung von Feinstaub führen.

Autor:

Martin Jendrischik

Datum:

2020-04-09

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Der generelle Zusammenhang zwischen verschmutzter Luft und gesundheitlichen Problemen ist hier im Luftqualitäts-Blog von air-Q immer wieder thematisiert worden. So führt das Einatmen schlechter Luft zur Belastung der Atemwege - und kann Auslöser für allergisches Asthma, Heuschnupfen oder Neurodermitis sein (mehr dazu in diesem Blogbeitrag). Die Europäische Umweltagentur führte für 2016 mehr als 410.000 vorzeitige Todesfälle in 41 europäischen Ländern auf Luftverschmutzung durch Feinstaub (PM2,5), weitere 71.000 auf Stickoxide und 15.100 Sterbefälle auf eine Belastung durch bodennahes Ozon zurück (Beitrag vom 17. Oktober 2019).  

Wissenschaftler der Harvard T.H. Chan School of Public Health haben nun in einer aktuellen statistischen Auswertung untersucht, welchen Einfluss die Luftverschmutzung in den amerikanischen Bezirken auf die Todesrate durch das Coronavirus (SARS-CoV-2) hat:

Bei einem Anstieg der Feinstaub-Partikel um lediglich 1 μg/m³, erhöht sich die Covid-19-Todesrate um 15 Prozent.

Die Patienten, die über mehr als 15 Jahre schlechte Luft einatmen, entwickeln eher Vorerkrankungen, weil die Feinstaub-Partikel über die Lungenbläschen (Alveolen) in den Blutkreislauf und die menschlichen Zellen bis in Lunge und Gehirn eindringen können. Im Lungengewebe kommt es dadurch häufig zu langwierigen Entzündungen, die im Extremfall zu Krebs führen können. Diese Vorerkrankungen sind anschließend entscheidend dafür verantwortlich, ob eine Covid-Erkrankung mild oder schwer oder gar tödlich verläuft.

Auswirkung der Luftverschmutzung in Manhattan

Die Erkenntnisse der Harvard-Studie sind klar: Hätte der Bezirk Manhattan seine Luftverschmutzung in den letzten Jahrzehnten entsprechend auf 1 μg/m³ Luft reduziert, wären bis zum 4. April mit hoher Wahrscheinlichkeit ungefähr 250 Todesfälle weniger zu verzeichnen gewesen.

Neben Lungenschädigungen gehören Diabetes und Herz-Kreislauf-Probleme zu den häufigsten Vorerkrankungen, die bei Covid-19-Intensivpatienten in den USA festgestellt werden. Vier von fünf dieser Patienten haben eine entsprechende Vorerkrankung.

Laut der Studienleiterin und Biostatistik-Professorin Dr. Francesca Dominici ist dieser Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung durch PM2,5 und der Covid-19-Todesrate 20 mal stärker als früher ermittelte Zusammenhänge zwischen der Luftverschmutzung und einer allgemeinen Sterberate. Die sogenannte Medicare-Studie (2017) hatte einen Anstieg der Todesrate von 0,7 Prozent bei Erhöhung der Luftverschmutzung um eine Einheit gezeigt.

Andere Risikofaktoren wurden aus der Statistik - soweit möglich - herausgerechnet: Das betrifft etwa die Dichte der verfügbaren Betten auf Intensivstationen bezogen auf die Bevölkerungsgröße oder das Übergewicht der Patienten.

Die Erkenntnisse der Harvard-Wissenschaftler führen kurzfristig dazu, dass sich amerikanische Bezirke mit traditionell hoher Luftverschmutzung auf mehr schwere Verläufe der Coronavirus-Epidemie vorbereiten sollten. Das betrifft auch die Versorgung mit Beatmungsgeräten und Atemschutzmasken innerhalb eines Bundesstaates. Besonders viele schwere Erkrankungen könnte es demnach in dem von der Landwirtschaft geprägten Bezirk “Central Valley” (Kalifornien) geben oder im Bezirk “Cuyahoga” (Ohio), in dem es besonders viele Industriebetriebe gibt.

Differenzierte Messungen von Feinstaub jeder Größe notwendig

Für die Zeit nach der Corona-Krise sollte aber - auch in Europa - mittelfristig zusätzlich über breitere Messungen insbesondere kleinster Feinstaubpartikel (Ultrafeinstaub) nachgedacht werden. “Neue Studien zeigen, dass kleinere Feinstaubpartikel und Ultrafeinstaub sehr lange, teilweise unbegrenzt lange, in der Luft bleiben, da diese Partikel erst dann zu Boden fallen, wenn sie sich an größere Partikel angedockt haben“, sagt der Feinstaubexperte Frank Hoferecht, Geschäftsführer der ETE EmTechEngineering GmbH - der ersten Ausgründung aus dem DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH.

Bis heute gibt es aber keine flächendeckenden Untersuchungen über die Anzahl solcher Ultrafeinstaubpartikel in der Umgebungsluft etwa in Städten. „Bei modernen Verbrennungsmotoren wird dieser Umstand sogar gezielt ausgenutzt“, so Hoferecht - hier werde kleinerer und gefährlicherer Feinstaub zugunsten einer Reduktion des groben Feinstaubs erzeugt. Hoferecht: „So verursachen modernste Hochdruckdirekteinspritzer deutlich mehr Ultrafeinstaub im Vergleich zu konventionellen Motoren, da der Treibstoff schon vor der Verbrennung in hochfeine Partikel zerlegt wird.”

Um die Gefahren für die eigene Gesundheit zu erkennen, sollten entsprechende Feinstaub-Messdaten differenzierter erhoben und veröffentlicht werden, fordert Mario Körösi, Geschäftsführer der Corant GmbH. “Die Masseangabe ist für Normalbürger irreführend. Es wird suggeriert, dass gleiche Masse je Volumen die gleiche Schadhaftigkeit bedeutet. Wissenschaftliche Erkenntnisse deuten aber darauf hin, dass es eher auf die Partikelanzahl ankommt. Beispielsweise verbergen sich bei gleicher Masse aber bis zu eine Million Partikel mehr im Ultrafeinstaub PM0,1 im Vergleich zu PM10.”

Statt sich nur allein auf die irreführende Masseangabe zu fokussieren, müsste bei Feinstaub unterschieden werden nach Partikelgröße bis hin zu Ultrafeinstaub (PM0,1), nach Masse je Volumen (µg/m³) und zusätzlich nach der Anzahl der Partikel., so Körösi. “Werden diese Daten nicht differenziert gemessen und den Menschen zugänglich gemacht, kommt es zu Fehlinterpretationen, die Entwicklungen verhindern und im Endeffekt die Gesundheit Vieler beeinträchtigen können.”

Harvard-Wissenschaftler wollen weitere Daten auswerten

Die Harvard-Wissenschaftler haben ihre Studie “Air Pollution and Mortality in the Medicare Population” an das New England Journal of Medicine zur Veröffentlichung  in einem Peer Review-Magazin eingereicht. Die zugrunde liegenden Datensätze haben die Forscher hier veröffentlicht. Weitergehende Forschung wird unter anderem Daten einbeziehen, die die Coronavirus-Erkrankungen regionaler noch stärker eingrenzen. Außerdem soll neben der Todesrate auch soziodemographische Faktoren beleuchtet werden.

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