Projekt ULTRHAS: Ist Bremsstaub schädlich für die Gesundheit?

5 März 2024

Das Projekt ULtrafine particles from TRansportation – Health Assessment of Sources (ULTRHAS) untersucht die gesundheitlichen Auswirkungen von Ultrafeinstaub, der durch Verkehr verursacht wird.

Im November und Dezember 2023 ist die zweite von drei Messkampagnen an der Universität der Bundeswehr München unter der Leitung von Prof. Thomas Adam (Institut für Chemie und Umwelttechnik) durchgeführt und erfolgreich abgeschlossen worden. Die Messungen sind in Zusammenarbeit mit dem dtec.bw¹-Projekt MORE erfolgt. Das Ziel des Projektes ULTRHAS ist es, den Einfluss von Ultrafeinstaub aus dem Verkehr auf die menschliche Gesundheit und das Klima zu untersuchen.

Als Ultrafeinstaub bezeichnet man Partikel in der Luft mit einer Größe unter 100 Nanometern, das heißt, sie sind etwa 1000-mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Vor allem bei der Entstehung von Atemwegserkrankungen wie Lungenkrebs, der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) und Asthma, aber auch bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinfarkten und Schlaganfällen wird dem Ultrafeinstaub eine Schlüsselrolle zugeschrieben.

ULTRHAS untersucht die biologische Wirkung sowie die chemisch-physikalischen Eigenschaften von Partikeln, welche durch verschiedene Bereiche des Verkehrssektors hervorgerufen werden. Dazu gehören Abgase von Diesel-, Benzin- und Gasmotoren aus dem Straßenverkehr, Schiffsmotoren, Flugantriebe, aber auch Abrieb von Bremsen und Schienenoberleitungen. Im Anschluss werden die Ergebnisse verwendet, um eine Risikoanalyse zu erstellen und herauszufinden, welche Quelle das höchste Gefährdungspotential für die menschliche Gesundheit aufweist.

Vergleich der Emissionen aus dem Straßen-, Schiffs- und Bahnverkehr sowie dem Flugbetrieb

Basis der wissenschaftlichen Studie bilden drei mehrwöchige Messkampagnen in Rostock, München und Kuopio (Finnland). Nachdem sich die erste Messkampagne mit den Schwerpunkten Schiffsmotoren und Flugantrieben befasste, lag der Fokus der zweiten Messkampagne in München auf der Charakterisierung von Bremsstaub aus dem Straßenverkehr.

An dieser Stelle kam die projektübergreifende Zusammenarbeit mit MORE unter der Leitung von Prof. Christian Trapp (Professur für Fahrzeugantriebe) zustande: ein kürzlich fertiggestellter Bremsenprüfstand konnte für die Messreihe eingesetzt werden. Das Prüffeld erfüllt bereits heute die Voraussetzungen für zukünftige gesetzeskonforme Bremsstaubmessungen, da ab der Abgasnorm Euro 7 auch der Bremsstaub für Pkw gesetzlich geregelt ist.

^{dtec.bw1-gefördertes Projekt MORE: Bremsenmodul des Prüfstandes mit untersuchter Bremsanlage (© Dr. Jan Bendl)}

Neben den chemisch-physikalischen Analysen durch die UniBw M lag der Schwerpunkt auf toxikologischen Untersuchungen, welche von den Partnern aus dem Helmholtz Zentrum München und der Universität Rostock durchgeführt wurden. Dabei wurden menschliche Lungenzellkulturen in einem Expositionssystem (Air-Liquid-Interface Exposure (ALI)), direkt mit dem Bremsstaub beaufschlagt. Anschließende bioanalytische Laboruntersuchungen zeigen, ob dies zu Zelltoxizität, DNA-Strangbrüchen oder Störungen des Zellstoffwechsels führt.

Über das Projekt

ULTRHAS ist ein Konsortium, das über vier Jahre hinweg mit vier Millionen Euro durch die EU finanziert wird. Neben der Universität der Bundeswehr München sind sechs weitere Forschungseinrichtungen aus Norwegen, Finnland, Deutschland und der Schweiz Teil des Projektes. An der Universität der Bundeswehr München sind aus der Fakultät Maschinenbau Prof. Thomas Adam (Institut für Chemie und Umwelttechnik) und Prof. Andreas Hupfer (Institut für Aeronautical Engineering) für das Projekt verantwortlich.

^{ULTRHAS-Konsortium und Messkampagnen-Team (© Dr. Jan Bendl)}

Weitere Infos finden Sie auf der Projekt-Website und auf LinkedIn.

^{Titelbild: Beladung des ALI-Systems mit Lungenzellmedium (© Prof. Thomas Adam)}

¹_{Das dtec.bw – Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr – ist ein von beiden Universitäten der Bundeswehr gemeinsam getragenes wissenschaftliches Zentrum und Bestandteil des Konjunkturprogramms der Bundesregierung zur Überwindung der COVID-19-Krise. Mit der Aufnahme in den Deutschen Aufbau- und Resilienzplan (DARP) wird dtec.bw von der Europäischen Union – NextGenerationEU finanziert.}