Ozon

Ozon ist ein hochgiftiges Gas, dessen Moleküle aus drei Sauerstoffatomen bestehen (O3). Nach einer Halbwertszeit von ca. drei Tagen zerfällt Ozon zu Sauerstoff, d.h. aus O3 entsteht O2 + 1/2 O2. Ozon entsteht u.a. bei elektrischen Entladungen in Sauerstoff (z.B. auch bei Kopiergeräten). In der Regel wird Ozon aber nicht direkt in die Umwelt abgegeben,. Es entsteht unter dem Einfluß von Sonneneinstrahlung in komplexen Reaktionen aus sogenannten Vorläufersubstanzen (z.B. Stickoxide, Kohlenwasserstoffe) und Luftsauerstoff. Ozon ist sehr viel reaktionsfähiger, als einfacher Sauerstoff (O2) und wird z.B. zur Desinfektion von Trinkwasser (aber auch in Schwimmbädern) oder zum Bleichen verwendet.

 

Ozon in den unteren Luftschichten

In den unteren Schichten der Atmosphäre führen hohe Ozonkonzentrationen zu Vegetationsschäden und bei empfindlichen oder anfälligeren Menschen (v.a. Kinder und alteMenschen) auch zu Gesundheitsbeeinträchtigungen. Selbst niedrige Konzentrationen können bereits zu einer höheren Asthmaanfälligkeit, Kopfschmerzen, Schleimhautreizungen und Übelkeit führen. Bei hohen Ozonkonzentrationen (v.a. im Sommer) wird von intensiver körperlicher Anstrengung (körperliche Arbeit oder auch Leistungssport) abgeraten. In Deutschland wird bei einem Ozongehalt von 180 Mikrogramm (zweistündiger Mittelwert) Ozonwarnung ausgelöst.

 

Ozon in den oberen Luftschichten

In den unteren Luftschichten ist Ozon unerwünscht, da es in zu hohen Konzentrationen die Umwelt schädigt. In den oberen Luftschichten ist Ozon dagegen lebensnotwendig, um das Leben auf der Erde überhaupt möglich zu machen.

90 % des Ozongehalts der Atmosphäre befinden sich in der Stratosphäre, d.h. in einer Höhe von 10-50 km. Besonders konzentriert ist das Ozon in einer Höhe von 15-30 km, der sogenannten Ozonschicht. Der Ozonanteil am Luftvolumen der Stratosphäre beträgt nur ein Millionstel, dennoch absorbiert dieser geringe Anteil die schädliche Ultraviolett-Strahlung der Sonne und schützt so die Biosphäre. Angesichts der geringen Ozonkonzentration und deren grosser Bedeutung wird deutlich weshalb bereits geringe Schwankungen in der Ozonkonzentration schwere Folgen für das Leben auf der Erde haben können.

Bestimmte Luftverunreinigungen zerstören die Ozonschicht, in dem sie Ozon (O3) zu normalen Suerstoff abbauen (O3 wird zu O2 + 1/2 O2) . Von besonderer Bedeutung sind Stickoxide aus Flugzeugabgasen (da diese direkt in der Ozonschicht emittiert werden), FCKW und Nebenprodukte von Stickstoffdüngung aus der Landwirtschaft. Neben der Schadstoffmenge wird die Schädigung der Ozonschicht beeinflußt von der Verweildauer der Stoffe in der Atmosphäre und von deren Reaktionsfreudigkeit. Ein freigesetztes Chlormolekül aus den FCKW kann beispielsweise 10000 Ozonmoleküle zerstören!

 

Das Ozonloch

1979 wurde zum ersten Mal eine massive Verringerung der Ozonkonzentration über der Antarktis festgestellt. Die verantwortlichen Wissenschaftler vermuteten angesichts der niedrigen Werte zunächst einen Messfehler. Inzwischen ist es Gewissheit, dass sich über der Antarktis ein Ozonloch auftut, dass jedes Jahr an Grösse zugenommen hat. Der Kernbereich des Ozonlochs liegt über dem antarktischen Festland, die Randbereiche erstrecken sich aber über die gesamte Südhalbkugel bis zum Äquator.

Folgen des Ozonlochs sind steigendes Hautkrebsrisiko, Schädigung von Pflanzen (z.B. Feldfrüchten) und des Phytoplanktons (Grundlage der Nahrungskette im Meer). In Australien und Neuseeland sind die Schäden durch abnehmende Ozonkonzentrationen bereits sichtbar: Australien hat die höchste Hautkrebsrate der Welt und die Rundfunksender verbreiten Hautkrebswarnungen, die darüber informieren, wie lange man sich ohne Sonnenbrandrisiko im Freien aufhalten kann.