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Ozon ist aus dem Fokus der Zeitungen verschwunden, obwohl die Ozonschicht in der Stratosphäre weiterhin abnimmt, während die Ozonbelastung am Boden zunimmt. Heute ist der Tag für die Erhaltung der Ozonschicht.
Die Erdatmosphäre besteht aus fünf Schichten. Der Mensch lebt in der Troposphäre; hier findet auch das Wetter statt. Passagierflugzeuge fliegen an ihrer oberen Grenze.Der Bereich der Stratosphäre liegt ungefähr 10 -50 Kilometer über der Erdoberfläche. In dieser fliegen Wetterballons und Überschallflugzeuge. Weiter oben sind noch die Meso-, die Thermo- und die Exosphäre. In ihnen sieht man Meteore verglühen, Polarlichter spuken und Satelliten kreisen. Je weiter man sich von der Erdoberfläche entfernt, desto weniger Teilchen enthält die Atmosphäre pro Volumen (sie verliert also an Dichte) und desto kälter wird sie. Ausser in der Ozonschicht.
Die Ozonschicht auf 20 bis 40 Kilometern Höhe – also in der Stratosphäre – schützt die Erde vor mehr als 95 % der UVB-Strahlen (bzw. UV-B-Strahlung, die ultraviolette Strahlung von mittlerer Wellenlänge). Das, obwohl Ozon mit einer Höchstkonzentration von 8 ppm (parts per million) nur ein Spurengas ist. Maximal sind in der Ozonschicht also acht von einer Million Teilchen Ozon-Moleküle.
Ein Ozon-Teilchen besteht aus drei Sauerstoffatomen: Die chemische Summenformel nennt sich deshalb O3. Ozon wird fortwährend neu gebildet: UVB-Strahlung, welche auf ein Sauerstoff-Teilchen (O2) trifft, gibt einen Teil ihrer Energie ab: Die Bindung zwischen den beiden Atomen wird aufgebrochen. Die entstehenden einzelnen Sauerstoffatome sind extrem reaktionsfreudig und binden sich sofort anderen O2 an. So entsteht O3 – Ozon – und gleichzeitig viel Wärme. Die freigesetzte Wärme sorgt dafür, dass die umgebende Luft dort um die 50° C warm wird. Da die Luft dort jedoch nur sehr dünn ist, und insgesamt nur sehr wenige Teilchen enthält, würde es sich für den menschlichen Körper dennoch nicht „heiss“ anfühlen.
Löcher in der Schutzschicht
Die ‘Löcher in der Ozonschicht‘ sind Bereiche der Stratosphäre, in denen die Konzentration des Ozons im Vergleich zum Rest der Ozonschicht enorm verringert ist. Dadurch wird nicht mehr so viel UVB-Strahlung abgeschirmt. Man bekommt schneller einen Sonnenbrand und das Krebsrisiko steigt.
Verschiedene industrielle Schadstoffe haben in der Vergangenheit zu einem verstärkten Abbau der Ozonschicht geführt. Man nennt sie FCKW: Fluorchlorkohlenwasserstoffe. Sie werden vor allem als Treibgas in Spraydosen für Asthma-Aeorosole und Kunststoffschäume sowie als Kältemittel in Kühlschränken verwendet.
Bis heute haben weltweit 191 Staaten das Montreal-Protokoll ratifiziert. Es wird gemeinhin als das bis anhin erfolgreichste multinationale Umweltabkommen angesehen.“ Charles Welch, theozonehole.com/ozonelayer.htm
1987 wurde das Montreal-Protokoll zum Schutz der Ozonschicht unterzeichnet: Bis 2026 sollen keine ozonschichtabbauenden Stoffe mehr produziert werden. Seit 1997 ist die Gesamtkonzentration der ozonschichtabbauenden Stoffe in der Stratosphäre rückläufig. Trotzdem nimmt die Gesamtozonmenge in der Stratosphäre weiter ab. Ein einzelnes Chlorteilchen eines Fluorchlorkohlenwasserstoffs kann nämlich bis zu 100‘000 Ozonmoleküle zerstören.
In Bodennähe ist das Ozon unerwünscht
Ozon kann nicht nur in der Stratosphäre, sondern auch in der Troposphäre entstehen. Da der menschliche Körper das Ozon aufnimmt, kann es gesundheitsschädigend wirken. Schleimhautreizungen, Kopfschmerzen, Atembeschwerden und Hustenreiz sind nur die kurzfristigen Symptome. Auch Krebs kann entstehen. Ausserdem ist bodennaher Ozon mitverantwortlich für das Waldsterben und fungiert als Treibhausgas.
Einerseits kommt es während Gewittern vermehrt zu Ozonbildung. Andererseits –und vor allem auch – durch Verbrennungsmotoren. Bei der Verbrennung von Benzin beziehungsweise Diesel im Automotor entstehen Stickstoffoxide (oxid = Sauerstoff). UV-Licht macht mit den Stickstoffoxiden dasselbe wie in der Stratosphäre mit elementarem Sauerstoff: Ein einzelnes O-Atom wird vom NO oder NO2 abgetrennt und das einzelne Sauerstoffatom reagiert mit O2 zu O3. So kann – besonders im Hochsommer in Ballungsgebieten mit viel Individualverkehr – die Ozonbelastung erheblich steigen.
Die bodennahe Ozonbelastung kann vermindert werden, indem man Geschwindigkeitsbegrenzungen oder gar Fahrverbote einführt, den ÖV unterstützt und sparsame Autos fördert.
Weitere Informationen:
Die internationalen Abkommen zum Schutz der Ozonschicht
PDF zum Ozon meteoschweiz.ch
Quelle Umwelt Taschenstatistik 2015
Quelle weltderphysik.de
Quelle Seilnacht (Chemie wunderbar illustriert)
Quelle theozonehole.com