Luftqualitäts-Apps: Schadstoffe und Luftdruck verfolgen

Eine Luftqualitäts-App nützt Ihnen beim Aufzeichnen von Kopfschmerzen nur, wenn Sie drei Dinge über die angezeigte Zahl verstehen: welcher Schadstoff sie treibt, wie weit entfernt gemessen wurde und ob der Wert eine echte Messung oder eine Modellschätzung ist. Der zusammengesetzte Index, den die meisten Apps zeigen, presst mehrere sehr unterschiedliche Schadstoffe in einen Wert, indem er den jeweils schlechtesten meldet. Ein Index von 90 durch Ozon an einem heißen, windstillen Nachmittag und ein Index von 90 durch Feinstaub während einer Rauchlage sind damit verschiedene Belastungen, die Sie verschieden treffen können. Nur den Index zu verfolgen verwischt genau den Unterschied, den Sie finden wollen.

Luftqualität und Luftdruck (barometrischer Druck) in einer Aufzeichnung zu verbinden, lohnt sich wirklich, denn die beiden hängen auf Weisen zusammen, die sowohl echte als auch falsche Zusammenhänge erzeugen. Stagnierende Hochdrucklagen halten Schadstoffe fest, durchziehende Fronten räumen sie weg. Schadstoffe und Luftdruck bewegen sich also oft genug gemeinsam, dass jeder von beiden Ihre Symptome zu erklären scheint, während in Wahrheit der andere verantwortlich ist.

Dies ist eine Anleitung, diese Apps kritisch zu lesen und eine Aufzeichnung aufzubauen, die zwischen beidem tatsächlich unterscheiden kann.

Was die Indexzahl verbirgt

Die meisten Länder veröffentlichen einen zusammengesetzten Luftqualitätsindex. Die Einzelheiten unterscheiden sich je nach Zuständigkeit, das Vorgehen ist aber dasselbe: mehrere Schadstoffe messen, jeden auf eine gemeinsame Skala umrechnen und den höchsten melden.

Bei diesem letzten Schritt geht Information verloren. Die Schlagzeilenzahl nennt Ihnen den schlechtesten Schadstoff, nicht die Luft insgesamt. Ein Index von 75 kann mäßiges Ozon bei sonst sauberer Luft bedeuten oder mäßigen Feinstaub bei sonst sauberer Luft. Das sind unterschiedliche Wetterlagen mit unterschiedlichen Quellen, unterschiedlichem Tagesgang und womöglich ganz unterschiedlicher Wirkung auf Sie.

Die üblicherweise enthaltenen Schadstoffe:

• PM2,5: feine Partikel unter 2,5 Mikrometer, aus Verbrennung, Verkehr, Holzfeuerung und Waldbränden. Klein genug, um tiefes Lungengewebe zu erreichen und in den Blutkreislauf zu gelangen. Spitzen im Winter durch das Heizen in vielen Regionen und während Rauchlagen.
• PM10: gröbere Partikel, darunter Staub und Pollenbruchstücke. Spitzen bei trockenem, windigem Wetter und bei Bauarbeiten.
• Ozon: wird nicht direkt ausgestoßen, sondern bildet sich photochemisch aus Verkehrs- und Industrieemissionen im Sonnenlicht. Spitzen an heißen, sonnigen, windstillen Nachmittagen, und oft schlechter im Lee einer Stadt als in ihr.
• Stickstoffdioxid: vom Verkehr geprägt, mit Spitzen zu den Stoßzeiten und einem steilen Abfall innerhalb einiger hundert Meter von einer stark befahrenen Straße.
• Schwefeldioxid und Kohlenmonoxid: aus Industrie und Verbrennung, in den meisten modernen Ballungsräumen insgesamt niedriger als früher.

Jede App, die Ihnen die einzelnen Schadstoffwerte zeigt, ist mehr wert als eine, die nur den Sammelindex anzeigt. Wenn Ihre App den Index nicht aufschlüsselt, tauschen Sie sie aus.

Beachten Sie außerdem: Indizes sind zwischen Ländern nicht vergleichbar. Dieselbe Luft kann unter verschiedenen nationalen Skalen deutlich unterschiedliche Indexwerte ergeben, weil die Schwellen und Mittelungszeiträume verschieden sind. Wenn Sie reisen, vergleichen Sie keine Zahlen über Systeme hinweg.

Woher die Zahl stammt

Das ist die zweite Sache, die die meisten Menschen nie prüfen, und sie zählt genauso viel wie die Aufschlüsselung nach Schadstoffen.

Referenzmessstellen sind Geräte in behördlicher Qualität, betrieben von Umweltbehörden. Sie sind genau und gut gewartet, aber dünn gesät. Eine große Stadt hat womöglich nur eine Handvoll, und im ländlichen Raum gibt es auf weite Strecken keine. Wenn die nächste dreißig Kilometer entfernt und in Luv liegt, hat ihr Wert womöglich wenig mit der Luft vor Ihrer Haustür zu tun.

Netze aus günstigen Sensoren sind die dichten, gemeinschaftlich betriebenen Raster, die die örtliche Sicht auf die Luftqualität im letzten Jahrzehnt verändert haben. Womöglich steht einer in einer Straße bei Ihnen. Sie sind hervorragend darin, räumliche Muster und relative Änderungen zu zeigen, doch einzelne Geräte driften, und die meisten Bauarten messen Partikel bei feuchter Luft zu hoch, weil an Partikeln angelagertes Wasser sie größer erscheinen lässt. Gute Plattformen rechnen das heraus, nicht alle Apps, die die Daten nutzen, tun das.

Modellierte Schätzungen füllen überall dort, wo gar kein Sensor steht. Die App interpoliert aus entfernten Messstellen, Satellitendaten, Emissionskatastern und Meteorologie. Das ist seriöse Wissenschaft, aber eine Rechnung und keine Messung, und ihre Genauigkeit fällt auf Stadtteilebene stark ab, also genau auf der Ebene, auf der Verkehrsbelastung am stärksten schwankt.

Viele Apps stellen alle drei gleich dar, ohne Hinweis darauf, was Sie gerade sehen. Finden Sie heraus, woher Ihre App ihre Daten bezieht, und bevorzugen Sie eine, die die Station oder den Sensor benennt und deren Entfernung zu Ihnen zeigt.

Zeitpunkt, Mittelung und die Falle im Tageswert

Schadstoffe haben typische Tagesgänge, und eine App, die einen einzigen Tageswert zeigt, glättet sie weg.

Stickstoffdioxid hat Spitzen im Berufsverkehr morgens und abends. Ozon hat seine Spitze am mittleren bis späten Nachmittag nach Stunden Sonnenlicht und fällt über Nacht fast auf null. Feinstaub hat im Winter oft eine Spitze am Abend, wenn die Heizungen hochfahren, und eine zweite in den frühen Morgenstunden unter einer flachen nächtlichen Inversion.

Wenn Ihre Kopfschmerzen am späten Nachmittag beginnen und Ihre Aufzeichnung einen Tagesmittelwert festhält, notieren Sie eine Zahl, in der acht Stunden saubere Nachtluft stecken. Tragen Sie den Wert zu der Zeit ein, zu der Ihre Symptome begonnen haben, nicht die Tageszusammenfassung. Eine App mit einem Stundenverlauf macht das leicht, eine, die nur den aktuellen Wert zeigt, nicht.

Auch die Mittelungszeiträume unterscheiden sich innerhalb desselben Index je nach Schadstoff: Manche werden über eine Stunde gerechnet, manche über acht, manche über vierundzwanzig. Ein einzelner Indexwert kann also je nach dem an diesem Tag führenden Schadstoff verschiedene Zeitfenster beschreiben.

Wie Luftdruck und Schadstoffe zusammenwirken

Das ist der Teil, der eine kombinierte Aufzeichnung lohnend macht, und zugleich der Teil, bei dem man leicht den falschen Schluss zieht.

Hochdruck hält Schadstoffe fest. Ein stagnierendes Hoch bringt schwachen Wind, absinkende Luft und oft eine Temperaturinversion, also eine Schicht warmer Luft über kühlerer Bodenluft, die wie ein Deckel wirkt. Am Boden ausgestoßene Schadstoffe sammeln sich darunter, statt sich zu verteilen. Winterliche Feinstaublagen in Tallagen und sommerliche Ozonlagen treten ganz überwiegend bei Hochdruck auf.

Tiefdruck und Fronten räumen sie weg. Wind, Durchmischung und Regen waschen Partikel aus der Luft. Die Luftqualität bessert sich meist deutlich, wenn eine Front durchzieht.

Die Folge ist an den meisten Orten ein echter Zusammenhang zwischen Luftdruck und Schadstoffbelastung. Und das schafft ein reales Problem bei der Deutung: Wenn sich Ihre Kopfschmerzen in stagnierenden Hochdruckphasen häufen, liegt es dann am Luftdruckmuster, am angesammelten Feinstaub, an der Wirkung der Inversion auf Luftfeuchtigkeit und Temperatur, oder daran, dass stagnierendes Wetter bei Hitze auch mit schlechtem Schlaf einhergeht?

Diese Frage können Sie mit einer einzigen Größe nicht beantworten. Sie können sie zu beantworten beginnen, indem Sie beide verfolgen und nach den Fällen suchen, in denen sie auseinanderlaufen:

• Hochdruck bei sauberer Luft: ein windiges Hoch oder eine ländliche Lage ohne örtliche Quellen. Wenn die Symptome trotzdem auftreten, sind Schadstoffe unwahrscheinlich der Treiber.
• Tiefdruck bei schlechter Luft: eine Rauchfahne von einem Waldbrand, die vor einer Front eintrifft, oder eine Staublage bei kräftigem präfrontalem Wind. Wenn hier Symptome auftreten, sind Schadstoffe der stärkere Kandidat.

Diese auseinanderlaufenden Tage sind die aussagekräftigen. Die meisten Tage sagen Ihnen nichts, weil sich beide Größen gemeinsam bewegen. Eine Aufzeichnung, die lange genug läuft, um eine ordentliche Zahl solcher Tage zu sammeln, ist weit mehr wert als eine kurze, intensive.

Eine Aufzeichnung aufbauen, die beides trennen kann

Ein brauchbarer Aufbau, festgehalten beim Einsetzen der Symptome statt am Tagesende:

• Datum und Uhrzeit des Beginns
• Schwere und Dauer
• Luftdruck und, wichtiger noch, die Änderung über die vorangegangenen sechs bis zwölf Stunden
• Einzelne Schadstoffwerte, nicht nur der Index, mindestens PM2,5 und Ozon
• Entfernung und Richtung zum genutzten Sensor, einmal notiert und dann beibehalten
• ob Sie drinnen oder draußen waren und wie lange
• die üblichen Störgrößen: Schlaf, Trinkmenge, Koffein, Alkohol, Stress, Zyklus, Bildschirmstunden

Das Feld „drinnen oder draußen“ zählt mehr, als man erwartet. Feinstaub von draußen dringt recht gut in Gebäude ein, Ozon dagegen ist stark reaktiv und wird an Oberflächen im Innenraum weitgehend zerstört, sodass Ozon drinnen meist nur einen Bruchteil des Außenwerts erreicht. Wenn Sie einen Nachmittag mit Ozonwarnung bei geschlossenen Fenstern drinnen verbracht haben, hat Ihre Belastung wenig mit der Zahl von draußen zu tun.

Pressure Pal übernimmt die Luftdruckhälfte davon, also den aktuellen Luftdruck und den Trend, automatisch neben Ihren Symptomeinträgen festgehalten, sodass sich der Aufwand von Hand auf die Schadstoffwerte beschränkt. Wenn Sie den Luftdruck ortsbezogen sehen wollen, zeigen die Vorhersageseiten für Städte das örtliche Muster und was es üblicherweise treibt, was nützlicher Zusammenhang ist, wenn sich eine stagnierende Lage einstellt.

Führen Sie sie mindestens drei Monate, bevor Sie Schlüsse ziehen. Die Häufigkeit von Kopfschmerzen ist so verrauscht, dass kürzere Reihen meist nur den Zufall messen.

Eine App auswählen

Worauf Sie achten sollten:

• Aufschlüsselung nach einzelnen Schadstoffen, nicht nur ein Sammelindex
• Benannte Messstationen mit Entfernung und ein Hinweis, ob der Wert gemessen oder modelliert ist
• Stundenverlauf, damit Sie den Wert für die Stunde abrufen können, in der Ihre Symptome begannen
• Vorhersage zusätzlich zur aktuellen Lage, denn erst das macht die App handlungsleitend statt bloß beschreibend
• Datenexport, falls Sie selbst auswerten wollen
• klare Angabe, welcher Indexstandard verwendet wird

Wovor Sie sich hüten sollten:

• Apps, die eine einzelne Zahl ohne Aufschlüsselung und ohne Quelle zeigen
• Apps, deren Vorhersage viele Tage weit reicht und dabei eine Genauigkeit suggeriert, die die Modelle nicht hergeben
• jedes Produkt, das verspricht, die gesundheitlichen Folgen von Luftverschmutzung zu beseitigen, statt sie nur zu melden

Apps staatlicher Umweltbehörden sind meist zurückhaltend, gut belegt und ehrlich über Unsicherheiten, manchmal aber dünn im Messnetz. Gemeinschaftlich betriebene Plattformen liefern eine weit bessere räumliche Auflösung, um den Preis der Verlässlichkeit einzelner Sensoren. Je eine von beiden zu nutzen und zu notieren, wenn sie sich widersprechen, ist aufschlussreicher, als einer allein zu vertrauen.

Was Sie bei einem schlechten Wert tun

Aufzeichnen lohnt den Aufwand nur, wenn es das Verhalten ändert. Sinnvolle Reaktionen bei erhöhten Werten:

• Feinstaub hoch: Fenster schließen, einen HEPA-Luftreiniger in dem Raum laufen lassen, in dem Sie sich am meisten aufhalten, Sport draußen verschieben. Sport zählt deshalb, weil Anstrengung die Menge der eingeatmeten Luft vervielfacht.
• Ozon hoch: während der Nachmittagsspitze drinnen bleiben. Ozon ist drinnen weit niedriger als draußen, deshalb wirkt das ungewöhnlich gut. Aktivitäten im Freien auf den Morgen verlegen.
• Stickstoffdioxid hoch: weg von stark befahrenen Straßen. Die Konzentrationen fallen mit der Entfernung steil ab, eine Route eine Straße hinter der Hauptstraße ist also spürbar sauberer.
• Alles erhöht während einer Rauchlage: Fenster zu, Filterung an, und in der Vorhersage nachsehen, wann sich die Lage auflöst, meist mit dem nächsten Frontdurchgang, den auch Ihre Luftdruck-Aufzeichnung zeigen wird.

Häufige Fragen

Was zählt bei Kopfschmerzen mehr, Luftqualität oder Luftdruck? Darauf gibt es keine allgemeine Antwort, und genau deshalb lohnt es, beides zu verfolgen. Die veröffentlichte Evidenz für den Luftdruck als Migräne-Auslöser ist umfangreicher und älter als die für Luftverschmutzung, doch in beiden Fällen überwiegt die individuelle Streuung. Ihre eigene Aufzeichnung ist die einzige Quelle, die die Frage für Sie beantwortet.

Meine App zeigt eine andere Zahl als die Behördenseite. Welche stimmt? Vermutlich ist keine falsch. Wahrscheinlich nutzen sie verschiedene Quellen, verschiedene Mittelungszeiträume oder verschiedene Indexstandards. Wählen Sie eine und bleiben Sie dabei, denn Beständigkeit zählt weit mehr als die Wahl selbst.

Reinigt Regen die Luft? Er entfernt Partikel wirksam durch nasse Deposition. Auf Gase wirkt er schwächer. Regen kommt außerdem meist mit Wind und Durchmischung, was beides hilft, deshalb bessert sich die Luftqualität nach Regen im Allgemeinen.

Warum ist Ozon am Stadtrand höher als in der Innenstadt? Ozon bildet sich im Lee, während die Vorläuferstoffe über Stunden im Sonnenlicht reagieren, und Stickstoffmonoxid aus dichtem Verkehr zerstört Ozon vor Ort sogar. Das Ergebnis ist oft weniger Ozon im verkehrsreichen Zentrum und mehr davon im Lee.

Soll ich den Index verfolgen oder die einzelnen Schadstoffe? Die einzelnen Schadstoffe. Der Index sagt Ihnen nur, welcher der schlechteste ist, und die nützliche Information steckt im konkreten Schadstoff.

Helfen Messgeräte für die Innenraumluft dabei? Sie beantworten eine andere und oft wichtigere Frage, denn die meiste Belastung findet drinnen statt. Eine Außendatenquelle zusammen mit einem Messgerät für drinnen ergibt ein weit vollständigeres Bild als jedes für sich.

Wie lange dauert es, bis eine kombinierte Aufzeichnung etwas aussagt? Mindestens drei Monate, länger ist besser, denn die aussagekräftigen Tage sind die, an denen Luftdruck und Schadstoffe auseinanderlaufen, und die sind in der Minderheit.

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Dieser Artikel ist allgemeine Information und keine medizinische Beratung. Bei anhaltenden oder zunehmenden Kopfschmerzen sprechen Sie mit einer Ärztin oder einem Arzt.