Von Benjamin von Brackel

Wolfgang Junkermann hat die vergangenen 15 Jahre damit verbracht, Teilchen hinterherzujagen, die für das menschliche Auge unsichtbar sind und gerade mal so groß wie ein Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares. Dafür ist der Atmosphärenforscher vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Garmisch-Partenkirchen immer wieder in ein eigenkonstruiertes Ultraleichtflugzeug gestiegen und Tausende Kilometer über Europa, Australien und China geflogen.

Das vielleicht kleinste bemannte Messflugzeug der Welt ist mit fast zwei Dutzend Instrumenten ausgestattet, die winzige Teilchen in der Luft aufspüren sollen - Ultrafeinstaub. Im Unterschied zum gröberen Feinstaub, über den gerade viel in Zusammenhang mit Fahrverboten diskutiert wird, ist der 100-mal kleinere Ultrafeinstaub viel schwieriger nachzuweisen. Seine Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit können aber mitunter gravierender sein. Je kleiner die Teilchen, desto schädlicher sei ihre Wirkung für die Gesundheit, insbesondere für das Herz-Kreislauf-System, warnten Wissenschaftler etwa in einer Studie im Fachblatt Science of the Total Environment.

Schon Anfang der 90er-Jahre konnten Messstationen in Europa nachweisen, dass die Zahl der Nanopartikel sprunghaft angestiegen war, und zwar auch in ländlichen Gegenden, wo man sie nicht erwartet hätte. Denn als wichtigste Quelle für den Ultrafeinstaub gilt nach wie vor der Verkehr, insbesondere in Städten. Nur die Ursache für die hohe Konzentration an Ultrafeinstaub außerhalb von Städten war lange nicht erklärbar.

Junkermann meint, sie inzwischen gefunden zu haben. Erstmals sei er 2007 während eines Fluges von Karlsruhe in den Kraichgau darauf gestoßen. Damals sei der Zähler nach oben ausgeschnellt, und der Monitor im Cockpit zeigte bis zu 60 000 Partikel pro Kubikzentimeter an. "Das waren Bedingungen wie am Stachus in München", kommentiert der 68-Jährige. Junkermann flog einen Vollkreis, um zu testen, wann das Flugzeug durch Rückenwind an Geschwindigkeit zulegte, um so die Windrichtung zu bestimmen. "Dann sah ich die Quelle", erzählt er. Ein Kohlekraftwerk und eine Raffinerie.

Die Schornsteine der Kraftwerke pusten die Teilchen hoch in die Luft

Nach mehr als 1200 Flugstunden über 15 Jahre hinweg in mehreren Erdteilen hat er mit australischen Forschern nun das Ergebnis seiner Langzeitmessung im US-Fachblatt Bulletin of the American Meteorological Society vorgelegt: Die gewichtigste Einzelquelle für die ultrafeinen Partikel seien moderne Kohlekraftwerke. "In der Abgasreinigung sind die Bedingungen für die Partikelneubildung optimal", sagt Junkermann.

Mitte der 70er-Jahre begannen erste Länder, ihre Kohlekraftwerke mit Filteranlagen auszustatten, um dem sauren Regen entgegenzuwirken. Allerdings gelangten damit auch Unmengen an ultrafeinen Partikeln in die Luft. Einen Anteil daran könnte das Ammoniak haben, das den Abgasen beigefügt wird, um die schädlichen Stickoxide in Wasser und Stickstoff umzuwandeln. Durch das Ammoniak können sich im Abgas Ultrafeinstaubpartikel in hoher Zahl bilden, die über die Schornsteine der Kraftwerke 200 bis 300 Meter in die Luft gelangen und je nach Wetterlage sogar mehrere Hundert Kilometer verfrachtet werden können.