Bewohner von Küstenregionen sind einer zunehmenden Belastung durch Abgase aus Schiffsmotoren ausgesetzt. Partikelemissionen aus solchen Verbrennungsprozessen können zu vermehrten Erkrankungen der Lunge und des Herzkreislaufsystems führen – das ist bereits bekannt. Allerdings sind die Kenntnisse, auf welche Weise derartige Emissionspartikel den Zellstoffwechsel von menschlichen Lungenzellen beeinflussen, und welche chemischen sowie physikalischen Partikeleigenschaften für bestimmte zelluläre Reaktionen verantwortlich sind, noch gering.
Die Wirkung von Aerosolpartikeln aus den Abgasen eines Schiffsdieselmotors auf menschliche Lungenzellen haben jetzt Forscher der Universität Rostock und des Helmholtz Zentrums München sowie weiterer Institute im Rahmen einer Studie des internationalen Konsortiums Helmholtz Virtual Institute of Complex Molecular Systems in Environmental Health – Aerosol and Health (HICE) untersucht (siehe PLoS One, Online-Veröffentlichung am 3.6.2015). Dazu wurde im Rahmen einer Messkampagne ein Schiffsdieselmotor betrieben. Als Kraftstoff kamen Schweröl oder normales Diesel zum Einsatz. In einem mobilen biologischen Laboratorium wurden die entstandenen Abgase in verdünnter Form direkt über menschliche Lungenzellen geleitet. Dabei wurde ein neues Verfahren angewandt, das die Zellen direkt und unter realistischen Bedingungen mit den Abgasen in Kontakt bringt.
Beim Betrieb des Schiffsmotors mit dem unraffinierten Schweröl zeigen die Emissionen erwartungsgemäß eine höhere emittierte Feinstaubgesamtmasse als bei Verwendung des hochwertigen Dieselkraftstoffes. Weiterhin werden bei Schwerölbetrieb viel höhere Konzentrationen an bekanntermaßen toxischen Substanzen - wie bestimmten Metallen (Vanadium, Nickel), polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK) oder oxidierten organischen Verbindungen - gefunden. Insgesamt sind die aus der Schwerölverbrennung stammenden Partikel reicher an organischen Verbindungen, Schwefel- und Metalloxiden bei einem relativ geringen Gehalt an elementarem Kohlenstoff (Ruß). Die Feinstaubpartikel der Diesel-Emissionen dagegen weisen höhere Anteile an elementarem Kohlenstoff (Ruß) auf.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass dringend weitere Studien zur Wirkungsweise und akuten Toxizität von Feinstaubpartikeln aus dem Schiffsverkehr notwendig sind. Der Einfluss der Ruß-Fraktion der Emissionen scheint dabei besonders interessant zu sein. Den Forschern zufolge ist es empfehlenswert, die Emissionen von Feinstäuben aus Schiffsemissionen ? unabhängig vom verwendeten Kraftstoff und analog zum Straßenverkehr ? durch den Einsatz von Abgasfiltern zu reduzieren. Die bisher ergriffene Maßnahme zur Emissionsreduktion , nämlich Schweröl durch Dieselkraftstoff (Marine Gas Oil, MGO) zu ersetzen, könnte sich für die Reduktion akuter Gesundheitseffekte als unzureichend erweisen.
Quelle: Universität Rostock