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Prognose

Ozonbelastung steigt durch Anbau von Energiepflanzen

Die großflächige Produktion von Biokraftstoffen in Europa könnte Auswirkungen auf die Ozonbelastung haben und die Zahl der Todesfälle durch das die Atemwege reizende Gas um mehr als 1.000 im Jahr erhöhen. Viele Energiepflanzen sondern nämlich in einem stärkeren Maß den Kohlenwasserstoff Isopren ab, als dies typische Pflanzen für die Ernährung tun.

Biokraftstoff© Bauer Alex / Fotolia.com

Washington (dapd/red) - Von diesen Erkenntnissen zur Ozonbelastung berichtet ein britisches Forscherteam im Fachjournal "Nature Climate Change". Isopren wiederum führt zu mehr bodennahem Ozon, das die menschliche Gesundheit belastet, Ernteerträge verringert und die Artenvielfalt reduziert.

Bodennahes Ozon verursacht jährlich etwa 22.000 Todesfälle in Europa, wie eine Studie im Jahr 2005 ergab. In der Troposphäre, der untersten Schicht der Atmosphäre, entsteht Ozon aus der Reaktion von Stickoxiden mit flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs). Die globale Vegetation emittiert etwa 90 Prozent aller VOCs. Fast die Hälfte davon macht Isopren aus. Auch mit Blick auf die chemische Reaktivität ist Isopren die wichtigste Verbindung, durch die bodennahes Ozon entsteht.

72 Millionen Hektar Anbaufläche prognostiziert

Energiepflanzen gelten als wichtige alternative Energiequelle, um die Abhängigkeit von fossilen Kraftstoffen zu verringern. Oft werden Biokraftstoffe aus spezialisierten Anbaukulturen gewonnen, darunter Pappeln, Weiden und Eukalyptus. Diese aber sondern mehr Isopren ab als die traditionellen Anbaukulturen, die sie verdrängen. Weil die Europäische Union für Energiepflanzen einen Anteil von zehn Prozent an der Energieerzeugung im Jahr 2020 anstrebt, würden dann auf rund 72 Millionen Hektar Energiepflanzen angebaut werden, errechneten die Forscher um den Atmosphärenchemiker Nick Hewitt von der Universität Lancaster in Großbritannien.

Hewitt und seine Kollegen ermittelten daraufhin, wie sich dadurch der Ausstoß von Isopren und damit die Menge des bodennahen Ozons verändern. Weiterhin schätzten sie ab, wie sich das auf die menschliche Gesundheit und die landwirtschaftlichen Erträge auswirkt. Dabei berücksichtigten die Forscher die Verteilung der Anbauflächen und der Bevölkerung in Europa, um lokale Belastungen mit Ozon errechnen zu können. Aus bekannten Dosis-Wirkung-Verhältnissen folgerte das Team um Hewitt, welche gesundheitlichen Auswirkungen daraus resultieren - und wie viele zusätzliche Todesfälle. Die seit einigen Jahren sinkenden Stickoxid-Emissionen konnten die Forscher ignorieren, da Modellberechnungen ergaben, dass sich dadurch die Ozonbildung nicht signifikant verändert.

Grenzwerte für Ozon im Juli häufiger überschritten

Durchschnittlich erhöht sich der Studie zufolge die Ozonbelastung im Jahr um 0,8 Liter Ozon je eine Million Kubikmeter Luft (ppmv). Im Juli liegt der Anstieg sogar bei 2,5 ppmv. Vor allem in Osteuropa, aber auch in Italien und Griechenland erhöht sich dadurch den Berechnungen zufolge die Anzahl der Tage im Jahr, an denen die Ozongrenzwerte überschritten werden. Die Europäische Kommission erlaubt 25 Ereignisse im Jahr, an denen die Ozonwerte im Acht-Stunden-Mittel mehr als 60 ppmv betragen.

Frühere Studien haben gezeigt, dass je zehn ppmv Ozon über dem Basiswert von 35 ppmv die Sterblichkeitsrate um 0,67 Prozent erhöhen. Somit gingen jährlich 1.365 zusätzliche Todesfälle in Europa auf das Konto von Ozonbelastungen infolge des vermehrten Anbaus von Energiepflanzen. Hiervon wären der Simulation zufolge auch Mittel- und Westeuropa betroffen.

Drei Prozent Ertragsverlust bei Weizen

Bodennahes Ozon schadet zudem pflanzlichen Organismen. Für die wichtigen Ackerpflanzen Weizen und Mais errechnete das Team um Hewitt, wie sich ein ausgeweiteter Anbau von Energiepflanzen auswirken würde: Für Weizen ergäben sich Ernteverluste von drei Prozent, für Mais von einem Prozent. Die Ozonschäden an der Ernte würden sich damit gegenüber dem Jahr 2000 verdoppeln.