"Das gute Ozon da oben und das böse Ozon hier unten"
Die Ozonschicht schützt die Erde vor der energiereichen ultravioletten (UV) Strahlung der Sonne. Hohe Ozonkonzentrationen kann zu Hautkrebs und Schleimhautreizungen führen und das Immunsystem schwächen (Smogalarm). Kleinkinder sind besonders gefährdet! Auch das Erbmaterial von Pflanzen und Tieren kann dadurch geschädigt werden.
Das Ozon, das sich in der Atmosphäre z. B. aus Stickoxiden bildet, verursacht in bestimmten Regionen erhebliche Vegetationsschäden.
1995 wurde Ozon von der Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der DFG in die Kategorie der „begründet krebsverdächtigen" Stoffe aufgenommen.
Der natürliche Ozonkreislauf
Die gesamte Atmosphäre enthält
etwa 3,3 Milliarden Tonnen Ozon. Das ist eine ziemliche Menge,
aber verglichen mit der 1,5 Millionen mal so großen Gesamtmasse
der Atmosphäre beträgt der Anteil etwa ein fünfzigtausendstel
Prozent. Bei Ozon handelt es sich also um ein Spurengas. Der
Hauptteil des Ozons wird in der Stratosphäre zwischen etwa 30
und 50 km Höhe gebildet, wo die kurzwellige UV-Strahlung
besonders hoch ist.
Ozon entsteht, wenn ein UV-Quant auf ein Sauerstoffmolekül
trifft. Dieses wird durch den Energieschub in zwei ungebundene
Sauerstoffradikale aufgespalten. Diese Radikale verbinden sich
mit der Hilfe eines Katalysators mit einem anderen
Sauerstoffmolekül zu Ozon. Da diese Verbindung jedoch nicht sehr
stabil ist, kann sie bei Auftreffen von längerwelligen
UV-Strahlen, die tiefer in die Stratosphäre eindringen, auch
wieder zerlegt werden. Auf diese Art und Weise entsteht ein
Gleichgewicht, das nun ins Schwanken geraten ist. Als
Hauptverursacher des Ozonabbaus werden
Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) angesehen.
Der Prozeß der Ozonzerstörung durch diese Stoffe ist recht
kompliziert. Zunächst werden durch UV-Licht Chlormoleküle von
den Flourchlorkohlenwasserstoffen abgespalten. Diese reagieren
mit Ozon und bilden ein Chlormonoxidradikal. Nach mehreren
Reaktionszyklen mit Methan oder Stickoxiden bilden sie
Chlornitrat oder Salzsäure, die nicht am Ozonabbau beteiligt
sind. In der Stratosphäre über der Antarktis sind diese beiden
Stoffe die häufigsten Chlorverbindungen. Unter bestimmten
meteorologischen Bedingungen werden diese aber wieder
abgespalten.
Ozonbildung
Ozon (O³ ) ist die dreiatomige Form des Luftsauerstoffs (O² ). Es bildet sich durch die Spaltung von O² durch UV-Strahlung (ultraviolette Strahlung). Die O-Atome verbinden sich mit einem neutralen Partner M, der aus Energieerhaltungsgründen nötig ist, zu O³ :
O² + UV-Licht
-------------------------> O + O
2 (O + O² +M) ------------------------->2 (O³ +M)
Netto:
3O² + UV-Licht ------------------------>2 O³
Das Ozonloch über der Antarktis
Warum entsteht das Ozonloch nun ausgerechnet über der Antarktis und warum tritt es besonders im Frühjahr auf? Diese Frage war zu Beginn der Forschungen vielen ein Rätsel. Die wahrscheinlichste Erklärung für die jahreszeitlichen Schwankungen lieferten 1989 Forscher des Mainzer Max-Planck-Instituts für Chemie und des Heidelberger Max-Planck-Instituts für Kernphysik. Sie fanden heraus, daß Wolken in der Stratosphäre nicht wie angenommen aus Eiskristallen bestehen, die bei -90°C aus Wasserdampf entstehen, sondern aus einer Wasserdampf-Salpetersäure-Verbindung, die schon bei -80 Grad gefriert. An diesen sogenannten Polar Stratospheric Clouds, kurz PSCs, werden Chlornitrat und Salzsäure, die Produkte der FCKW-Reaktion, umgesetzt. Bei dieser Reaktion werden unter anderem Stickoxide in den Wolken gebunden, Chlor jedoch als freies Molekül in die Atmosphäre abgegeben. Da die Luft in der antarktischen Stratosphäre im südpolaren Winter, also im Juni - August, abkühlt und infolge dessen tiefer sinkt, bewirkt die Corioliskraft einen starken Wirbel über dem Pol. Während dieser Zeit sind die Luftmassen über dem Südpol weitgehend von der Atmosphäre abgeschirmt und ohne Sonnenlicht. Dann findet aufgrund der Spaltung von Chlornitrat an den PSCs eine Anreicherung der Atmosphäre mit Chlormolekülen statt, die zunächst jedoch ohne Folgen bleibt. Wenn die Sonne im Frühling zurückkehrt, schwächen sich die Winde ab, aber der Wirbel bleibt bis November stabil und isoliert die Luft über der Antarktis. Erst jetzt, also im Oktober und November, werden durch die energiereiche Sonnenstrahlung die Chlormoleküle in Chlorradikale aufgespalten, die die Ozonzerstörung in Gang setzen, die folgendermaßen abläuft:
Ozonloch
Ist das Gleichgewicht von ozonbildenden und ozonzerstörenden Prozessen gestört, d.h. wird mehr Ozon zerstört als gebildet, kommt es zur Zerstörung der Ozonschicht. Diese Ausdünnung der Ozonschicht wird als Ozonloch bezeichnet. Diese wird verursacht u.a. durch FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe) ,die u. A. als Treibgas in Spraydosen, Reinigungsmittel und Kältemittel verwendet wurden bzw. werden und durch Kohlendioxid, das maßgeblich am Treibhauseffekt beteiligt ist, worauf ich später noch näher eingehen werde. 30 Jahre lang wurden FCKW verwendet ,bis ihre Gefährlichkeit bekannt wurde. FCKW steigen in die Ozonschicht auf, wo die UV-Strahlen, das in den FCKW enthaltene Chlor freisetzen. Die Chloratome wandeln Ozonmoleküle in Sauerstoffmoleküle um, die im Gegensatz zum Ozon die UV-Strahlen bis zur Erde durchlassen. Das Ozonloch, das sich über dem Südpol befindet, erreichte im Oktober 1993 mit rund 60% unter der Normalkonzentration ein Rekordtief. Es hatte 1993 eine Größe von 30 Mio: km², 1992 war es "nur" 23 Mio. km² groß gewesen. Jedes Prozent Ozon weniger läßt 2% mehr UV-Strahlen durch, was wiederum zu einem Anstieg der Hautkrebsrate um 3% führt. Durch den Abbau der Ozonschicht werden u.a. eine Erwärmung und Verschiebung der Klimazonen erwartet. Eine mögliche Maßnahme, die man dagegen ergreifen kann bzw. auch schon ergriffen hat, ist ein Verbot von Produktion und Verbrauch von FCKW. Erfreulicherweise war am Wochenende in den Zeitungen zu lesen, daß Wissenschaftler den Trend einer Verringerung dieser schädlichen Substanzen festgestellt haben. Allerdings muß dieser Trend ein Jahrzehnt oder länger anhalten, bis es wirklich zu einer Erholung der Ozonschicht kommt. Während in den höheren Schichten der Erdatmosphäre die Ozonkonzentration abnimmt, nimmt sie in der Atemluft zu. Zu den Hauptverursachern zählen die Emissionen aus dem Straßenverkehr. Hohe Ozonkonzentrationen können zu Kopfschmerzen, Atembeschwerden und Übelkeit führen. (Smogalarm)
Ozonzerstörung:
Zusätzlich wird Ozon zerstört.
Es findet eine Umwandlung von O³ und seinem Vorläufer O durch
einen Katalysator X in 2 O² statt.
Diese Katalysatoren entstehen aus langlebigen Quellgasen, deren
Emission (Ausstoßung) am Erdboden erfolgt:
O³ + X
------------------------->O² + XO
O + XO ------------------------>O + X
Netto:
O + O -------------------------->O + O
Werte unter 220 DU werden als Schädigend für Mensch, Tier und Pflanze angesehen.
Aus diesen Gründen lege ich den allergrößten Wert auf eine ordnungsgemäße Entsorgung von gebrauchten Kältemitteln und Kältemaschinenölen.
Der Gesetzgeber nimmt hier übrigens nicht nur den Ausführenden, sondern auch den Auftraggeber in die Pflicht. Überzeugen Sie sich also vorher davon, ob Ihr Fachbetrieb auch ordnungsgemäß entsorgt und kontrollieren Sie diese Arbeiten!
Leider gibt es immernoch Betriebe, die aus Profitgier oder Bequemlichkeit Kältemittel in die Atmosphäre vorsätzlich ablassen!
Helfen Sie als Kunde in Ihrem eigenen Interesse und im Interesse unserer Kinder mit, solchen "Schwarzen Schafen" das Handwerk zu legen!