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Ermittlung der NO2-Exposition von Kindern mit Hilfe statistischer Modelle unter Berücksichtigung der Verkehrs- und Wohnsituation

Volltext

Beschreibung

Dieses im Auftrag des Forschungszentrums Karlsruhe durchgeführte F&E-Vorhaben hatte zum Ziel, ein Simulationsmodell zur Berechnung der NO2-Exposition von Kindern in Abhängigkeit von ihrer individuellen Wohnsituation und der Belastung der Außenluft im Wohnumfeld durch verkehrsbedingte NO2-Immissionen zu entwickeln. Dieses Modell wurde konzipiert zur Verwendung in epidemiologischen Studien. Dies bedeutet, daß es nicht nur raumbezogene Meßdaten zur Eingabe verarbeiten kann, sondern auch Ergebnisse aus Fragebögen bei größeren Probandenkollektiven mit berücksichtigt, z.B. Angaben zu individuellen Verhaltensweisen innerhalb der Wohnungen und zum individuellen Aufenthalt im Freien.

Basis für dieses Modell waren Meß- und Fragebogenergebnisse aus dem "Nationalen Verbundprojekt - Haut- und Atemwegserkrankungen im Kindes- und Jugendalter", das in das ISAAC-Programm (International Study of Asthma and Allergies in Childhood) eingebunden war. Im Rahmen dieses Projektes waren in den Städten Dresden und München in den Jahren 1995 bis 1997 jeweils 3000 Kinder im Grundschulalter u.a. zur Häufigkeit von Atemwegserkrankungen untersucht und die Eltern befragt worden. Bei einem Unterkollektiv von je 300 Kindern wurde zusätzlich die Schadstoffbelastung untersucht, und bei einem weiteren Unterkollektiv von je 30 Wohnungen dieser Kinder wurden zusätzlich Messungen der NO2-Konzentration an den Wohnungen und innerhalb der Wohnungen durchgeführt. Um diese Ergebnisse auf alle insgesamt rd. 6000 Probanden übertragen zu können, wurde ein Instrument benötigt, das aus vorhandenen Routinemessungen und Fragebogenangaben NO2-Konzentrationen in der Innenraumluft und in der Außenluft zu berechnen und daraus individuelle NO2-Expositionen abzuschätzen in der Lage ist.

Das hierzu entwickelte Modell besteht aus drei Teilen: Zum einen wird die NO2-Konzentration in der Außenluft an der Wohnung und im Stadtteil berechnet. Weiterhin wird die Konzentration in der Wohnung der Probanden mit dem von HEHL & WINTERMEYER (1999) vorgestellten Teilmodell berechnet. Schließlich werden die Ergebnisse des Innen- und Außenluftmodells mit den Aufenthaltszeiten verknüpft. Da in den Fragebögen nur die Aufenthaltsdauer der Kinder im Straßenverkehr erfragt wurde, werden ergänzend Daten aus dem Umwelt-Survey (KRAUSE & SCHULZ, 1998) zu den Aufenthaltszeiten von Kindern im entsprechenden Alter herangezogen.

Obwohl die Aufenthaltszeiten im Freien vergleichsweise kurz sind, hängt die GesamtExposition der Kinder sehr stark von der NO2?Konzentration in der Außenluft im Nahbereich der Wohnungen ab, da diese einen wesentlichen Beitrag zur der NO2-Bilanz innerhalb der Wohnung liefert (HEHL & WINTERMEYER, 1999). Der Modellierung der NO2?Konzentration in der Außenluft kommt damit innerhalb des Gesamtmodells besondere Bedeutung zu, da diese Größe wesentlich die NO2-Konzentration in denWohnungen bestimmt.

Es konnte gezeigt werden, daß mit diesem Modell, das teils statistische Methoden verwendet, teils aber auch physikalische Mechanismen berücksichtigt, insbesondere für den Bereich der Außenluft sehr gute Modellergebnisse für die NO2-Konzentration erzielt werden (vgl. Kap. 3). Das Innenraummodell mußte im Vergleich dazu sehr einfach konzipiert werden (Ein-Raum-Modell), da die vorliegenden Angaben aus den Fragebögen in vieler Hinsicht nicht ausreichten, um einen prinzipiell möglichen komplexeren Ansatz (Mehr-Raum-Modell) im Rahmen dieses Projekts verwirklichen zu können (Einzelheiten s. Kap. 4).

Im wesentlichen konnte gezeigt werden, daß ein großer Teil der NO2-Belastung bereits auf die Hintergrundbelastung und durch die Zusatzbelastung im innerstädtischen Bereich zurückgeführt werden kann. Straßen in der Nähe der Wohnungen tragen nur dann nennenswert zur NO2-Belastung bei, wenn sie ein sehr starkes Verkehrsaufkommen bei geschlossener Bauweise (Straßenschlucht) aufweisen und die Entfernung zur Wohnung gering ist.

Die NO2-Konzentration wird im Jahresmittel ? und nur dieser Mittelungszeitraum wurde im Rahmen des Projekts betrachtet ? ganz überwiegend durch die NO2-Konzentration in der Außenluft an den Wohnungsstandorten bestimmt. Lediglich bei Nutzung eines Gasherdes und -backofens konnten erhöhte NO2-Belastungen in den Wohnungenfestgestellt werden. Für die Beurteilung der individuellen Expositionssituation der Kinder bedeutet dies schließlich, daß die Höhe der Exposition ganz wesentlich durch die NO2-Konzentration in der Außenluft bestimmt wird und die Innenraumbelastung in der Regel eine untergeordnete Rolle spielt. Einschränkend muß hierzu allerdings festgestellt werden, daß mangels exakter Angaben in den Fragebögen über die Aufenthaltszeiten der Kinder speziell in erfahrungsgemäß stärker belasteten Verkehrsbereichen (an Straßen und in Fahrzeugen) stärker differenzierende Aussagen auf der vorhandenen Datenbasis nicht gemacht werden konnten. Daher ergibt sich als eine der Schlußfolgerungen aus diesem Projekt auch die eindringliche Forderung, Fragebögen in epidemiologischen Studien von vornherein möglichst so anzulegen, daß mit Hilfe von Modellen und anderen Auswertemethoden zu verallgemeinernde Aussagen getroffen werden können.

Metadaten

TitelErmittlung der NO2-Exposition von Kindern mit Hilfe statistischer Modelle unter Berücksichtigung der Verkehrs- und Wohnsituation 
Stand 2001 
Seitenzahl78 
Förderkennzeichen PUGL97006

 

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