Ozon

Bei Ozon handelt es sich um ein farbloses und giftiges Gas, das in der Atmosphäre der Erde vorkommt. Es besteht aus drei Sauerstoffatomen – die chemische Formel von Ozon lautet somit O3. Der Begriff Ozon stammt vom griechischen Wort „ozein“, das riechen bedeutet. In geringer Konzentration ist das Gas zwar geruchslos, ab einer Konzentration von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter wird es von Menschen aber als stechend und scharf riechend wahrgenommen.

Ozon ist ein stark oxidierender und reaktiver Stoff, der daher auch im Verdacht steht, krebserregend zu sein. Sind Menschen einer großen Menge Ozon in der Luft ausgesetzt, kann dieses die Lungenfunktion einschränken, die Atemwege reizen und entzündliche Reaktionen in der Lunge verursachen. Typische Symptome sind dabei Kopfschmerzen, Husten, tränende Augen und Atembeschwerden.

Die Ozonschicht über der Erde erfüllt eine sehr wichtige Funktion: Sie schützt die Erde und damit auch uns Menschen vor der gefährlichen und krebserregenden UV-Strahlung der Sonne. Denn: Die ultraviolette Strahlung der Sonne wird bis zu einem gewissen Grad von der Ozonschicht absorbiert.

Ozon hat nur eine sehr kurze Halbwertszeit, bildet sich in der Stratosphäre jedoch kontinuierlich neu. Insbesondere in der tropischen Stratosphäre entstehen viele Ozon-Moleküle. Luftströmungen transportieren diese um den gesamten Erdball, sodass nahezu flächendeckend eine Ozonschicht vorhanden ist. Tatsächlich ist diese jedoch nicht überall gleich dicht. In den 1980er-Jahren stellten Forscher fest, dass sich vor allem über dem Südpol ein regelrechtes Ozonloch entwickelt hat – eine starke Ausdünnung der Ozonschicht. 

Das Ozonloch ist auf menschliche Aktivität zurückzuführen: Der Ausstoß von radikalen Chlorverbindungen wie Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) sorgte dafür, dass große Mengen Ozon in der Atmosphäre zerstört wurden. Kohlenwasserstoffe wurden als Kältemittel beispielsweise in Kühlschränken, in Haarsprays und als Lösemittel genutzt. Der Ausstoß von FCKW nahm so seit den 1930er Jahren kontinuierlich zu und hatte die gefährliche Ausdünnung der Ozonschicht zur Folge. Um die Ozonschicht zu retten, unterzeichneten 1987 die Europäische Gemeinschaft und 24 weitere Staaten das Montrealer Protokoll und beschlossen damit den Ausstieg aus den FCKW.

Da die FCKW eine Lebenszeit zwischen 50 und 100 Jahren haben, sind die Auswirkungen nur langsam spürbar: Seit den 2000er-Jahren nimmt ihre Konzentration in der Atmosphäre wieder ab, sodass sich die Ozonschicht allmählich erholt.

Trotz seiner schützenden Eigenschaften in der Stratosphäre ist eine hohe Konzentration von Ozon auf der Erde sehr gefährlich. Nach Kohlenstoffdioxid (CO2) und Methan (CH4) ist Ozon das drittwichtigste vom Menschen verursachte Treibhausgas und trägt somit stark zum Treibhauseffekt und Klimawandel bei. Hinzu kommen die negativen Auswirkungen von Ozon auf die Lungenfunktion von Menschen sowie auf die Umwelt und Pflanzenwelt. In erhöhter Konzentration beschädigt Ozon auf der Erde die Blätter und Nadeln von Pflanzen und Bäumen und beeinträchtigt die natürliche Photosynthese. In der Folge sind die Pflanzen in ihrem Wachstum gehemmt und ihre Qualität sowie die Ernteerträge gehen zurück.

Die Vorläuferstoffe, aus denen unter Sonneneinstrahlung an warmen Tagen Ozon entsteht, sind überwiegend menschlichen Ursprungs. Im Verkehr und bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen große Mengen Stickstoffoxide, Kohlenwasserstoffe und andere flüchtige organische Verbindungen. Darüber hinaus kommen diese auch als Lösemittel in Farben, Lacken, Klebstoffen und Reinigungsmitteln zum Einsatz.

In geringer Konzentration ist Ozon in der Luft vor allem für Asthmatiker und Personen mit Beschwerden der Atemwege gefährlich. An besonders heißen Tagen sollte körperliche Anstrengung möglichst vermieden werden, da die Ozonbelastung besonders hoch ist.