Reine Luft schützt kleine Kinder

Luftschadstoffe werden hauptsächlich durch industrielle und landwirtschaftliche Aktivitäten, den Verkehr und die Verstädterung emittiert. Sie sind also menschengemacht und damit grundsätzlich vermeidbar. Im städtischen Raum ist das hohe Verkehrsaufkommen eine Hauptemissionsquelle. Verkehrspolitische Entscheidungen wie Fahrverbote, Geschwindigkeitsbegrenzungen oder der Ausbau des öffentlichen Nahverkehrs können also auch zum Gesundheitsschutz beitragen.

In den öffentlichen Debatten stehen jedoch oft die Kosten solcher Maßnahmen im Vordergrund. Ein Grund liegt darin, dass Ausgaben beispielsweise für die Aufrüstung von Fahrzeugen, längere Reiserouten oder Infrastruktur direkt ersichtlich sind.

Die Antworten auf die Fragen, wann, für wen und in welchem Umfang ein gesundheitlicher Nutzen eintritt, bleiben hingegen ungewiss. Es entsteht eine Informationsasymmetrie zwischen den Kosten und Nutzen der Maßnahmen.

Eine 2024 im American Economic Journal: Economic Policy erschienene wissenschaftliche Studie beleuchtet, wie sich die Einführung von Umweltzonen auf die Luftqualität und das Auftreten von Gesundheitsschäden bei Kindern auswirkt. Umweltzonen verbieten Fahrzeugen mit hohen Emissionswerten das Befahren abgegrenzter städtischer Gebiete und tragen damit zu einer verbesserten Luftqualität bei.
 
Die zeitversetzte Einführung der Umweltzonen in vielen deutschen Städten seit 2008 erlaubt es, die gesundheitlichen Folgen dieser Maßnahme in einem Experiment-ähnlichen Forschungsdesign zu untersuchen. Ziel war es dabei, bereits subtile Gesundheitseffekte zu erfassen, die in Mortalitäts- und Hospitalisierungsstatistiken verborgen bleiben. Zudem ging es darum, den Entstehungszeitraum dieser Effekte zu beleuchten und die Persistenz von einmal entstandenen Gesundheitseffekten zu messen.
 
Mittels kausalanalytischer Methoden wurde hierfür zunächst festgestellt, wie sich die Umweltzonen bei neugeborenen Kindern auf die Luftschadstoff-Exposition während der Schwangerschaft und dem ersten Lebensjahr ausgewirkt haben. Über das gesamte Vorschulalter der Kinder wurden dann Gesundheitsveränderungen quantifiziert, die sich auf diese veränderte Exposition zurückführen ließen.

Um bereits subtile Effekte messen zu können, wurde ein umfassender pseudonymisierter Mikrodatensatz der gesetzlichen Krankenversicherung zu allen Medikamentenverschreibungen für Asthma und anderen Atemwegserkrankungen genutzt. Das Wissenschaftliche Institut der AOK (WIdO) stellte diesen Datensatz zur Verfügung. Er schließt etwa ein Drittel aller Kinder in Deutschland ein, die im Zeitraum 2006 bis 2012 geboren wurden. Im Folgenden werden die wichtigsten Erkenntnisse der Studie vorgestellt.
 
Schon geringe Verbesserungen der Luftqualität bei bereits niedrigen Schadstoffausgangswerten haben nach Ergebnissen der Studie einen erheblichen Einfluss auf die Gesundheit von Kindern. Betrachtet wird dabei die als Feinstaub (PM10) bezeichnete Staubfraktion. Sie besteht aus Schwebstoffen mit einem Durchmesser von unter zehn Mikrometern. Diese Partikel sind klein genug, um eingeatmet und in der Lunge abgelagert zu werden. Kleinste Partikel gelangen sogar bis in die Blutbahn.
 
Die Einführung der Umweltzonen führte im Mittel zu einer Reduktion der PM10-Feinstaubkonzentration um etwa 1,3 Mikrogramm pro Kubikmeter, eine relative Änderung von etwa minus fünf Prozent. Für Kinder, die während der Schwangerschaft und im ersten Lebensjahr von dieser leicht verbesserten Luftqualität profitierten, sanken die Verschreibungen von Asthma-Medikamenten während ihrer Vorschulzeit um etwa 13 Prozent und die damit verbundenen Kosten um etwa 21 Prozent. Durch die verbesserte Luft erkrankten insgesamt weniger Kinder an Asthma und auch aufgrund anderer Atemwegserkrankungen waren weniger Medikamente erforderlich.

Die Gesundheitseffekte werden erst mit Verzögerung ab dem zweiten Lebensjahr der Kinder sichtbar. Die verbesserte Luftqualität führte nicht unmittelbar, sondern im Jahr nach der Exposition zu einer Reduktion der Arzneimittelverschreibungen. Das zeigt, wie wichtig die Berücksichtigung des zeitlichen Verlaufes bei Gesundheitsveränderungen ist. So konnten andere Studien, welche beispielsweise die Gesundheit von Säuglingen auf Basis ihres Gewichts unmittelbar nach der Geburt untersucht haben, keine statistisch signifikanten Verbesserungen durch die Umweltzonen feststellen. Um Effekte nicht zu übersehen, ist zu berücksichtigen, dass sie sich möglicherweise erst mittel- und langfristig messen lassen.

Die Verbesserung der Luftqualität im ersten Lebensjahr hat einen dauerhaft anhaltenden positiven gesundheitlichen Effekt. Der geringere Medikamentenbedarf blieb über die ersten fünf Lebensjahre – der in der Studie betrachtete Zeitraum – bestehen. Die bessere Gesundheit in diesen frühen Entwicklungsjahren kann für den weiteren Verlauf des Lebens der Kinder weitreichende Folgen haben. Einige Studien liefern Evidenz dafür, dass Kinder, die in ihrer ersten Lebensphase einer schlechteren Luftqualität ausgesetzt waren, in der Schule und auf dem Arbeitsmarkt schlechtere Ergebnisse erzielten.

Die aktuelle Studie auf Basis der Krankenkassen-Daten bietet neue Antworten auf die Fragen, für wen, wann und in welchem Umfang ein gesundheitlicher Nutzen durch die Einführung von Umweltzonen eintritt und welche Kosten damit einhergehen. Für die gesetzlichen Krankenkassen ergeben sich Einsparungen, die etwa ein Viertel der hypothetischen Kosten abdecken, die Besitzer von Fahrzeugen, die nicht den Standards der Umweltzonen entsprechen, in die Aufrüstung ihrer Autos investieren müssen.
 
Weitere gesundheitsbezogene Einsparungen durch Umweltzonen ergeben sich daraus, dass der reduzierte Medikamentenbedarf bei Kindern über das Vorschulalter hinaus fortbestehen und sich auf weitere Medikamente erstrecken kann. Darüber hinaus kann es zu zusätzlichen Ersparnissen im Gesundheitssystem kommen, insbesondere wenn eine verbesserte Atemwegsgesundheit präventiv auf Klinikeinweisungen und verfrühte Sterbefälle wirkt.
 
Die Erkenntnis, dass allein der in der Studie betrachtete Gesundheitsnutzen einen erheblichen Teil der Einführungskosten der Umweltzonen wettmacht, ermöglicht eine umfassendere Bewertung des Kosten-Nutzen-Verhältnisses dieser Maßnahme. Auch prospektiv sollte sie Anlass geben, mögliche Gesundheitsvorteile von Fahrbeschränkungen in Städten umfänglicher zu berücksichtigen. Umweltzonen sind bereits weit verbreitet: Mehr als 200 europäische Städte haben sie eingerichtet. Laut Umweltbundesamt erzielen die aktuellen Abgasstandards der deutschen Zonen wegen der inzwischen moderneren Fahrzeugflotte jedoch nur noch einen geringen Effekt. Ihre Ausweitung und Verschärfung wird deshalb regelmäßig kontrovers diskutiert. Gleichzeitig haben einzelne Städte ihre Umweltzone wieder abgeschafft.

Die Studie verdeutlicht außerdem, wie anfällig Kinder für Gesundheitsschäden durch schlechte Luftqualität sind. Aufgrund ihrer schnelleren Atmung und der geringen Körpergröße nehmen sie mehr Luftschadstoffe auf als Erwachsene, während ihr Immunsystem noch nicht ausgereift ist.
 
Da Kinder sich nicht selbst schützen oder für ihren Schutz einsetzen können, besteht eine besondere Fürsorgepflicht. Sie sollte durch politische Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität wahrgenommen werden. Auf institutioneller und individueller Ebene kann es zusätzlich sinnvoll sein, Eltern, Einrichtungen zur Kinderbetreuung und Gesundheitspersonal besser über Möglichkeiten zum Schutz von Kindern vor den langfristigen Folgen schlechter Luftqualität zu informieren. Beispielsweise kann der Einsatz von Luftfiltern helfen, die Luftqualität gezielt an Orten zu verbessern, an denen sich Neugeborene und Kleinkinder vermehrt aufhalten.

Die Ergebnisse legen zudem nahe, dass eine präzisere Analyse der Entstehung von Gesundheitsfolgen grundsätzlich erforderlich ist, nicht nur in Deutschland und mit Blick auf die Umweltzonen. Schäden, die sich erst mit Verzögerung manifestieren und nicht unmittelbar zu einer Hospitalisierung oder einem vorzeitigen Tod führen, und die damit verbundenen sozialen Kosten werden momentan in der Bewertung zukünftiger Herausforderungen vermutlich deutlich unterschätzt.
 
Bis Mitte des 21. Jahrhunderts werden voraussichtlich fast 70 Prozent der Menschheit in Städten leben – also an besonders Luftschadstoff-belasteten Orten. Mit steigenden Temperaturen aufgrund des Klimawandels erhöht sich unter anderem das Risiko des Auftretens von Waldbränden, die toxische Schadstoffe in großen Mengen in die Luft abgeben. Die Belastungen durch Luftverschmutzung sind dabei sehr ungleich verteilt.
 
Im Jahr 2019 ereigneten sich 89 Prozent der vorzeitigen Todesfälle durch Luftverschmutzung in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen. Selbst in einem Land wie Deutschland, mit vergleichsweise guter Luft und einem starken Gesundheitssystem, können durch zusätzliche Schadstoffreduktionen bedeutende gesundheitliche Verbesserungen erzielt werden. Das unterstreicht den potenziell großen Gesundheitsnutzen von Verbesserungen der Luftqualität in stärker betroffenen Ländern der Welt.

Insgesamt zeigt die Studie deutlich, wie prägend bereits geringfügige Veränderungen der Luftqualität im frühen Lebensalter sein können. Sie unterstreicht, dass es die zeitliche Entwicklung von Gesundheitsschäden zu berücksichtigen gilt, um sie nicht zu unterschätzen oder gänzlich zu übersehen. Bereits die Reduktion um knapp ein Mikrogramm Feinstaub kann die gesundheitliche Entwicklung eines Neugeborenen nachhaltig verbessern. Damit untermauert die aktuelle Studie den eindringlichen Appell des Ausschusses für Kinderrechte der Vereinten Nationen, Maßnahmen zum Schutz vor verschmutzter Luft zu implementieren.