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Kohlekraftwerke verändern regionales Klima

Moderne fossile Kraftwerke sind einer neuen Studie zufolge die Hauptquelle für die Verbreitung von ultrafeinen Partikeln in der Luft. Die gefährden nicht nur die Gesundheit, sondern können auch Extremwetter begünstigen.


Sechs dampfende Kraftwerks-Kühltürme bei Nacht, aus der Entfernung über einen See aufgenommen.
Besonders klimaschädlich und außerdem eine Ultrafeinstaub-Quelle: Kohlekraftwerke, hier das Kraftwerk Jänschwalde in Brandenburg. (Foto: Tobias Scheck/​Flickr)

Wenn über erhöhte Ultrafeinstaub-Werte diskutiert wird, geht es meistens um den Luftverkehr, der rund um die Flughäfen maßgeblich dazu beiträgt, die ultrafeinen Partikel zu verteilen, und damit die Gesundheit der Anwohner gefährdet. Eine aktuelle Studie zeigt nun, dass es sich lohnt, eine andere Quelle in den Blick zu nehmen: Kohlekraftwerke.

Ausgerechnet die Filter moderner Kohlekraftwerke seien die gewichtigste Einzelquelle für ultrafeine Partikel auf der Welt, so das Ergebnis der Studie, die im Fachmagazin Bulletin of the American Meteorological Society erschienen ist.

Forscher aus Deutschland und Australien haben über 15 Jahre Messflüge im kleinsten bemannten Forschungsflugzeug rund um die Welt unternommen, um die nanoskaligen Staubpartikel zu untersuchen. Sie maßen außerdem Spurengase, Temperatur, aber auch Feuchtigkeit, Windströmungen und Energiebilanzen. All das verglichen sie mit Wetterdaten und Wettermodellen.

Was die Gesundheitsgefahr anbelangt, sind die Risiken im Großen und Ganzen bereits bekannt. Eine Untersuchung von Umweltorganisationen wie dem WWF und der Health and Environment Alliance (Heal) ergab im Mai, dass jedes Jahr in Europa 23.000 Menschen verfrüht an den Folgen der Luftverschmutzung durch Feinstaub und andere Schadstoffe aus Kohlekraftwerken sterben.

Nanoteilchen mit großer Wirkung

In der aktuellen Studie fanden die Forscher nicht nur heraus, dass ultrafeine Partikel aus modernen fossilen Kraftwerken ein unterschätztes Problem sind, sondern auch, dass Ultrafeinstaub das regionale Klima erheblich verändert. "Sie beeinflussen meteorologische Prozesse massiv und können zu extremen Wetterereignissen führen", erklärte Hauptautor Wolfgang Junkermann vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT).

Auf den ersten Blick erscheint es kaum vorstellbar, dass ultrafeine Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 100 Nanometern solch großflächige Auswirkungen haben können. Denn beim Ultrafeinstaub handelt es sich um Nanoteilchen, die ungefähr tausendmal kleiner sind als der Durchmesser des menschlichen Haares.

Genau diese geringe Größe der Teilchen ist aber das Problem, sagt Junkermann: "Sie bieten Oberflächen für chemische Reaktionen in der Atmosphäre oder können als Kondensationskerne die Eigenschaften von Wolken und Niederschlag beeinflussen."

Wie Staubteilchen Wolken verändern

Der Umweltphysiker interessierte sich vor allem für Gegenden außerhalb von Städten, in denen sich die Niederschläge verändert hatten, und untersuchte die Zusammenhänge mit dem regionalen Anstieg von Ultrafeinstaub aus modernen Kohlekraftwerken und Raffinerien.

Diese böten beste Bedingungen für die Bildung kleinster Partikel, die im Abgas entstehen und in hoher Konzentration in die Luft ausgestoßen werden, wo sie sich in 200 bis 300 Metern Höhe breit verteilen. Mehrere hundert Kilometer könnten die Kleinstteilchen zurücklegen, so der KIT-Forscher, je nachdem wie der Wind steht und welches Klima herrscht.

Die Staubteilchen können demzufolge sogar Wolken verändern. Weil sie so extrem klein sind und als Kondensationskeime fungieren, bilden sich viel kleinere Wassertröpfchen um sie herum und es dauert länger, bis sich große Wassertropfen formen. Das wiederum verändert, wo, wann und wie stark es regnet.

"Die Folge ist nicht unbedingt, dass es weniger regnet", sagt Junkermann. "Die Partikel können auch extreme Regenereignisse verstärken. Wo das passiert, ist wieder vom Wind abhängig."

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