Es gilt mittlerweile als anerkannt, dass Luftverschmutzung eine große Bedrohung sowohl für die Umwelt als auch die menschliche Gesundheit darstellt. Nach WHO Schätzungen verursachen die Effekte der Luftverschmutzung weltweit 7 Millionen vorzeitige Todesfälle pro Jahr. Diese Schätzungen beinhalten jedoch nicht die Auswirkungen von Ultrafeinstaub/Nanopartikeln, obwohl sie besonders schädlich für die Gesundheit sein können. Allerdings gibt es aufgrund der geringen Studienanzahl für diese noch keine Grenzwerte.

Um Zusammenhänge zwischen Luftverschmutzung und Gesundheit in epidemiologischen Studien analysieren zu können, ist eine möglichst genaue Expositionsabschätzung der Probanden essentiell. Mit Landnutzungsmodellen (LUR: aus dem Englischen land-use regression Modelle) ist es möglich, eine individuelle Exposition z.B. am Wohnort abzuschätzen. Um LUR Modelle zu erstellen, braucht man Luftschadstoffmessungen an mehreren Messstationen und geeignete Prädiktoren. Darauf basierend werden Regressionsgleichungen erstellt, die dann auf die Wohnorte der Probanden angewendet werden, um deren individuelle Exposition zu schätzen. Die Prädiktoren für die LUR Modelle werden durch Geoinformationssysteme (GIS) erstellt. Sie umfassen unter anderem Landnutzung und Landbedeckung, Verkehrsintensität, Emissionsquellen, Geländecharakteristika (Hangneigung, Hangexposition) sowie Informationen zu Bevölkerung und Nachbarschaft.

In meinem Projekt erstelle ich die klassischen sowie innovative Prädiktoren und darauf basierende LUR Modelle für Ultrafeinstaub und Ruß in Augsburg und den zwei benachbarten Landkreisen, Augsburg und Aichach-Friedberg. Das Gebiet umfasst die Studienregion der epidemiologischen KORA Studien (http://www.helmholtz-muenchen.de/kora). Die Güte der erstellten Modelle ist für alle Modelle sehr hoch (R2 über 0.90). Das zusätzliche Angebot an innovativen Prädiktoren verbesserte alle Modelle im Vergleich zu den rein auf klassischen Prädiktoren basierten Modellen. Die Modelle weisen darauf hin, dass der städtische Raum, der Straßenverkehr und die Industrie die größten Quellen von Ultrafeinstaub und Ruß sind. In der Nähe von Grün- und Wasserflächen sind die Konzentrationen geringer. Die Schätzungen zur individuellen Exposition aus meinen Modellen sollen später für epidemiologische Analysen benutzt werden, um die Wirkungen von Ultrafeinstaub und Ruß auf die Gesundheit zu untersuchen und damit auch zur Diskussion um mögliche Grenzwerte für Ultrafeinstaub beizutragen.