6. Umweltmedizin

ISPM - Universität Bern - SPM-Skript – 6. Umweltmedizin (Entwurf) 

6. Umweltmedizin 

Autoren: Martin Röösli, Charlotte Braun-Fahrländer, Matthias Egger 

6.1 Grundlagen 

Umwelteinflüsse auf Gesundheit und Krankheit des Menschen umfassen in einem sehr 

weiten Sinn die Wechselwirkungen mit der physischen Umwelt (chemische, biologische 

und physikalische Faktoren), dem psychosozialen Umfeld, den Lebensstilfaktoren und der 

Ernährung. In diesem Kapitel befassen wir uns mit Umweltmedizin im engeren Sinne, die 

Expositionen gegenüber physikalischen, chemischen und biologischen Belastungen in 

Luft, Boden und Wasser betrifft. 

Fallbeispiel aus der Praxis: 

Ein Patient berichtet bei der hausärztlichen Konsultation das plötzliche Auftreten von 

Schlafstörungen ohne erkennbare Ursache. Bei eigenen Nachforschungen ist der Person 

aufgefallen, dass die Schlafstörungen mit dem Aufstellen einer Mobilfunkbasisstation 

auf dem Nachbarhaus begonnen haben. Der Patient vermutet dies als Ursache für seine 

Beschwerden. Dieser Verdacht verstärkt sich, als während einem zweiwöchigen 

Ferienaufenthalt im Ausland keine Schlafprobleme auftraten, diese jedoch unmittelbar 

nach der Rückkehr an den Wohnort wieder einsetzten. 

Dieser Fall zeigt exemplarisch wie sich das Handlungsfeld ‚Umwelt und Gesundheit’ in der 

ärztlichen Praxis darstellen kann. Eine individuelle Fallabklärung von möglicherweise 

umweltverursachter Krankheitsbilder und deren Betreuung in der ärztlichen Praxis gehört 

zum Bereich der individuellen Umweltmedizin. Individuelle Umweltmedizin ist auf 

bevölkerungsbezogen erhobene Erkenntnisse angewiesen. Diese stammen aus der 

Umweltepidemiologie und Umwelttoxikologie, bei denen die systematische Erforschung 

der Einflüsse von Umweltfaktoren auf die Gesundheit mittels entsprechender Studien im 

Vordergrund steht. Umwelthygiene befasst sich primär mit der Erkennung, Verhütung 

und Beseitigung schädlicher Umweltbedingungen. Die Umweltmedizin umfasst also vier 

einander überschneidende Bereiche (siehe Tabelle 1). 

Tabelle 1: Bereiche und Ansätze im Handlungsfeld Umwelt und Gesundheit. 

BEREICH ANSATZ 

individuelle Umweltmedizin individuell 

Umweltepidemiologie bevölkerungsbezogen 

Umwelttoxikologie bevölkerungsbezogen 

Umwelthygiene bevölkerungsbezogen 

Die bevölkerungsbezogenen Erkenntnisse über gesundheitliche Wirkungen von 

wesentlichen Umweltbelastungen sind in Abschnitt 6.2 dargestellt. 

Charakteristisch für das Handlungsfeld 'Umwelt und Gesundheit' ist, dass 

Umweltbelastungen wie zum Beispiel die Luftschadstoffbelastung oder die Exposition 

gegenüber elektromagnetischen Feldern weit verbreitet sind und oft kaum wahrnehmbar 

sind (ubiquitäre Schadstoffverteilung). Schadstoffbelastungen in der Umwelt 

unterscheiden sich von denjenigen am Arbeitsplatz: typischerweise ist die Konzentration 

in der Umwelt geringer dafür die Expositionsdauer länger und die Anzahl Exponierter 

grösser. Schadstoffbelastungen in der Umwelt betreffen alle Menschen, Säuglinge wie 

ältere Menschen, Gesunde wie Kranke. Wirklich unbelastete Personengruppen sind 

selten, vielmehr unterscheiden sich verschiedene Bevölkerungsgruppen im Ausmass, in 

(v 1.0 / 15.6.2005 - siehe „http://www.ispm.unibe.ch/downloads/spm_skript/“ für aktualisierte Version sowie weitere Kapitel) 1


dem sie einer Belastung ausgesetzt sind. Aspekte der Expositionsabschätzung sind in 

Abschnitt 6.3 erläutert. 

Die Wirkungen vieler Umweltbelastungen auf den Menschen sind unspezifisch. Das heisst, 

es ist kaum möglich von einer bestimmten Krankheit oder einem Beschwerdebild direkt 

auf die verursachende Umweltbelastung zu schliessen. Umweltbelastungen sind Teil eines 

multifaktoriellen Geschehens, das den meisten gesundheitlichen Störungen zu 

Grunde liegt. Der Nachweis, dass ein bestimmter Umweltfaktor kausal (und nicht nur 

statistisch) mit einer Erkrankung assoziiert ist, kann daher nur mit methodisch 

ausgereiften Studien erbracht werden. Die Methoden der systematischen, 

bevölkerungsbezogenen Erforschung von Umwelteinflüssen auf die Gesundheit sind im 

Abschnitt 6.4 beschrieben. 

Als Bindeglied zwischen dem bevölkerungsbezogenen und dem individuellen Ansatz kann 

die Umwelthygiene betrachtet werden. Ziel der Umwelthygiene ist die Verringerung von 

schädlichen oder unnötigen Expositionen. Basis dafür ist ein Umwelt-Monitoring (6.5). 

Im Einzellfall (wie im obigen Beispiel) spielen bei der Entstehung, dem Verlauf und der 

Verarbeitung umweltbezogener Störungen neben physiko-chemischen Faktoren auch 

psychologische Faktoren eine Rolle. Dies gehört zum Gebiet der Umwelt- 

Psychosomatik (6.6). 

Für die Beurteilung von Gesundheitsrisiken ist in der Umweltmedizin die Public Health 

Perspektive von grosser Bedeutung. Individuell kleine Risiken können aus 

gesamtgesellschaftlicher Bewertung relevant sein, wenn eine Vielzahl von Personen 

betroffen (exponiert) sind. Die Public Health Perspektive ist im Abschnitt 6.7 detaillierter 

erläutert. 

6.2 Überblick über wesentliche Umweltschadstoffe 

Wichtige Begriffe: 

Emissionen: Als Emission werden die von einem Verursacher abgegebene Wirkung 

bezeichnet (z.B. Schadstoffausstoß aus einem Kamin, Strahlung von einem Mobiltelefon). 

Emissionsmessungen finden direkt an der Quelle (z.B. Auspuff) statt. 

Immissionen: Im Gegensatz zu den Emissionen versteht man unter Immissionen die 

Einwirkung der Schadstoffe beim Empfänger. Immissionsmessungen werden am Ort wo 

sich Menschen aufhalten gemacht (z.B. in einem Stadtpark oder in einer Wohnung). 

Primäre Schadstoffe: werden direkt aus einer technischen Anlage emittiert (z.B 

Kohlenmonoxid). 

Sekundär gebildete Schadstoffe: entstehen durch chemische Umwandlung in der Luft 

von den aus technischen Anlagen (Z.B. Kaminen und Auspuffe) emittierten primären 

Schadstoffen (z.B. Ozon). 

6.2.1 Luftschadstoffe 

6.2.1.1 Aussenluftschadstoffe 

FEINSTAUB (PM10) 

Staub ist ein physikalisch-chemisch komplexes Gemisch. Es besteht sowohl aus primär 

emittierten wie aus sekundär gebildeten Komponenten natürlichen und anthropogenen 

Ursprungs (z.B. Russ, geologisches Material, Abriebspartikel, biologisches Material) und 

ist in seiner Zusammensetzung sehr vielfältig (Schwermetalle, Sulfat, Nitrat, Ammonium, 

organischer Kohlenstoff, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, Dioxine/Furane). 

Unter der Bezeichnung PM10 versteht man Partikel mit einem aerodynamischen 

Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer(= particulate matter


Durchmesser). Ebenfalls häufig erwähnt werden PM2.5 oder TSP (Total Suspended 

Particles). Eine Differenzierung verschiedener Staubpartikel nach Grösse ist deshalb 

sinnvoll, weil nur die Anteile der atembaren Fraktion PM10 von Bedeutung sind, d.h. 

solche Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 10 µm werden im Nasen- 

/Rachenraum zurückgehalten, unter 5 µm gelangen bis in die Alveolen. 

OZON (O3) 

Bodennahes Ozon ist ein Sekundärschadstoff und entsteht in der Troposphäre unter 

Einwirkung von Sonnenlicht aus Stickoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen. 

Im Gegensatz zum gesundheitlich schädlichen bodennahen (troposphärischen) Ozon, ist 

das stratosphärische (10-50 km über Boden) Ozon grundsätzlich erwünscht. Es 

absorbiert die UV-Strahlung und verhindert so hohe, schädliche UV-Strahlung auf der 

Erdoberfläche. Ein Fehlen bzw. eine deutliche Reduktion der stratosphärischen 

Ozonschicht wird als 'Ozonloch' bezeichnet. 

STICKOXIDE (NOX) 

Unter dem Begriff Stickoxide werden Stickstoffdioxid (NO2) und Stickstoffmonoxid (NO) 

zusammengefasst. Da NO als Produkt von Verbrennungsprozessen rasch in der 

Atmosphäre zu NO2 oxidiert, werden die Emissionen gesamthaft als Stickstoffdioxid 

(NO2)-Äquivalente angegeben. 

FLÜCHTIGE ORGANISCHE VERBINDUNGEN (VOC= Volatile Organic Compounds) 

Flüchtige organische Verbindungen ohne Methan (abgekürzt als NMVOC= Non-methan 

Volatile Organic Compounds).Methan und FCKW werden wegen der speziellen Wirkung 

getrennt behandelt. 

BENZOL 

Benzol ist eine farblose Flüssigkeit mit charakteristischem aromatischen Geruch. Der 

Stoff ist der einfachste und zugleich bekannteste Vertreter der aromatischen 

Kohlenwasserstoffe. Unter Normalbedingungen ist Benzol brennbar, chemisch stabil und 

in Wasser mässig löslich. 

WEITERE SCHADSTOFFE 

• Schwefeldioxid (SO2) 

• Kohlenmonoxid (CO) 

• Ammoniak (NH3) 

• Chlorwasserstoff (HCl) 

• Fluorwasserstoff (HF) 

• Blei (Pb) 

• Zink (Zn) 

• Cadmium (Cd) 

• Quecksilber (Hg) 

• Dioxine und Furane (PCDD/PCDF) 

• Lachgas (N2O) 

• Kohlendioxid (CO2) 



Tabelle 2: Überblick über die Wirkung der wichtigsten anthropogenen Aussenluftschadstoffe auf die Gesundheit. 

Entstehung Quellen Eigenschaften Auswirkungen Anmerkung 

PM10 - industrielle und gewerbliche 

Produktionsprozesse 

- Verbrennungsprozesse 

- mechanische Prozesse 

(Abrieb, Aufwirbelung) 

- sekundäre Bildung (aus SO2, 

NOx, NH3, VOC) 

Ozon - Aus Vorläufersubstanzen 

mittels photochemischer 

Reaktion in der Troposphäre 

Stickoxide - Verbrennen von Brenn- und 

Treibstoffen, insbesondere bei 

hohen Verbrennungstemperaturen. 

VOC - Verdunsten von 

Lösungsmitteln und 

Treibstoffen 

- unvollständige Verbrennung 

Benzol - Verbrennungsprozesse 

- Verdunstung von Treib- und 

Brennstoffen 

Schwefeldioxid 

- Verbrennen von 

schwefelhaltigen Brenn- und 

Treibstoffen 

Kohlen- - unvollständige Verbrennung 

monoxid von Brenn- und Treibstoffen 

Ammoniak - Lagern und Ausbringen von 

Hofdünger 

- Verkehr 

(Dieselfahrzeuge) 

- Industrie und Gewerbe 

- Land- und Forstwirtschaft 

- Vorläuferschadstoffe 

stammen aus Verkehr, 

Industrie und Gewerbe 

- Feste und flüssige 

Teilchen 

unterschiedlicher 

Grösse und 

Zusammensetzung 

- schwach wasserlöslich 

- desinfizierend 

- Strassenverkehr - NO: Farbloses Gas, 

wird in der Atmosphäre 

zu NO2 umgewandelt 

- NO2: In höheren 

Konzentrationen rötlich 

- Industrie und Gewerbe 

- Strassenverkehr 

- Motorisierter 

Strassenverkehr 

- Feuerungen 

- Lagerung und Umschlag 

(Tankstellen) 

- Industrie- und 

Hausfeuerungen 

- Je nach Substanz 

verschieden 

(v 1.0 / 15.6.2005 - siehe „http://www.ispm.unibe.ch/downloads/spm_skript/“ für aktualisierte Version sowie weitere Kapitel) 4 

- Feinstäube und Russ: Erkrankungen der Atemwege und 

des Herz-Kreislaufsystems, Zunahme der Mortalität 

sowie des Krebsrisikos 

- Sedimentstaub (Staubniederschlag): Anreicherung der 

im Staub enthaltenen Schwermetalle und 

Dioxine/Furane in der Nahrungskette 

- Ozon reizt die Schleimhaut der Atemwege, verursacht 

Druck auf die Brust, vermindert die Leistungsfähigkeit 

der Lungen, Hinweise für Zunahme der Moralität 

- Erkrankungen der Atemwege - Wichtige Vorläufersubstanz für die 

Bildung von sauren Niederschlägen, 

sekundären Aerosolen und - 

zusammen mit den flüchtigen 

organischen Verbindungen - von 

- Das Spektrum reicht von nicht toxischen bis zu 

hochtoxischen und Krebs erzeugenden Verbindungen 

(z.B. Benzol). 

- leichtflüchtig - Krebs (Leukämie) 

- In höheren Konzentrationen akute Wirkung auf Augen, 

Atemwege und Zentralnervensystem. 

- Farbloses, in höheren 

Konzentrationen 

stechend riechendes 

Gas. 

- Strassenverkehr - Farb- und geruchloses 

Gas 

- Nutztierhaltung in der - Charakteristisch 

Landwirtschaft 

stechend riechendes, 

farbloses Gas 

Photooxidantien (Ozon/Sommersmog). 

- Zusammen mit den Stickoxiden 

wichtige Vorläufersubstanzen für die 

Bildung von Photooxidantien 

(Ozon/Sommersmog). 

- Tabakrauch enthält Benzol und ist in 

Innenräumen die grösste Benzolquelle. 

- Erkrankungen und Reizungen der Atemwege, - Wichtige Vorläufersubstanz für die 

Bildung von sauren Niederschlägen 

und sekundären Aerosolen (d.h. sehr 

feinen Stäuben). 

- Atemgift - Spielt bei der Ozonbildung in der freien 

Troposphäre eine Rolle. 

- Reizgas - Wichtige Vorläufersubstanz für die 

Bildung von sekundären Aerosolen 

(PM10).


VERLAUF DER SCHWEIZER LUFTVERSCHMUTZUNGSSITUATION IN DEN LETZTEN 

20 JAHREN 

Mit dem Erlass der Luftreinhalte-Verordnung (LRV) und den Verordnungen über die 

Abgasemissionen leichter und schwerer Motorwagen, Motorräder und Motorfahrräder 

(FAV 1-4) im Jahre 1986 wurden wichtige Entscheide zur Bekämpfung der 

Luftverschmutzung getroffen. 

Dank den getroffenen Luftreinhalte-Massnahmen sind die Schadstoff-Emissionen und 

-Immissionen in der Schweiz bis ins Jahr 2000 für die meisten Schadstoffe gesunken. 

Seither zeichnet sich wegen der Zunahme von Schadstoffquellen (v.a. Verkehr) und 

teilweise aufgrund der Witterung bei den Immissionen eine Trendumkehr ab. Quellen mit 

starker saisonaler Abhängigkeit (z.B. Heizungen) tragen nur wenig zur 

Schadstoffbelastung bei. Die saisonalen Unterschiede in der Luftschadstoffbelastung sind 

weitgehend auf meteorologische Faktoren zurückzuführen: Bei winterlichen 

Inversionen sammeln sich die Schadstoffe in den untersten Luftschichten an. An schönen 

Sommertagen bildet sich durch die erhöhte Sonnenstrahlung mehr Ozon. 

Da in der Schweiz die meisten grösseren industriellen Emittenten saniert wurden, gibt es 

kaum mehr wichtige Einzelquellen, sondern die Schadstoffbelastung nimmt generell 

parallel mit der Siedlungsdichte zu, wobei die Verkehrsdichte ein wichtiger Faktor ist. Aus 

Tabelle 1 ist ersichtlich, dass in Bezug auf die Einhaltung der Grenzwerte PM10 

Stickoxide und Ozon kritisch sind.Für die Summe der flüchtigen organischen 

Verbindungen gibt es keine Grenzwerte. Die Belastungen verharren seit 10 Jahren auf 

relativ konstantem Niveau. Blei und Kadmium im Schwebestaub (PM10) sind gegenüber 

den letzten Jahren kaum verändert und liegen weit unter den Grenzwerten. Alle 

gemessenen Staubdepositionswerte liegen, wie auch die Depositionswerte von Blei, 

Kadmium, Zink und Thallium, deutlich unter den Grenzwerten. 

In Abbildung 1 sind Schadstoffjahresmittelwerte der letzten 20 Jahre für verschiedene 

NABEL-Messstationen dargestellt. Man beachte, dass die Messstandorte in den 

verschiedenen Städten unterschiedlich charakterisiert sind. Beispielsweise steht in Bern 

die Messstation in der Nähe eines sehr verkehrsreichen Standortes (Bollwerk). In Zürich 

steht die Messstation im Park und in Basel in der Agglomeration (St. Margrethen). Damit 

können die Messungen verschiedener Städte nicht direkt miteinander verglichen werden. 

Die hohen Ozonwerte im 'Hitzesommer' 2003 sind auf die speziellen 

Witterungsbedingungen zurückzuführen. Dies ist ein eindrückliches Beispiel für den 

Einfluss der Witterungsbedingungen auf die Luftschadstoffimmissionen. 

Tabelle 3: Überblick über Grenzwertüberschreitungen in der Schweiz (Stand: 2005). 

Schadstoff Art des Höhe des 

Gebiete 

Grenzwertes Grenzwertes 

Stadt Agglomeration Land 

Schwefeldioxid Jahresmittel 30 µg/m³ 

Stickoxide Jahresmittel 30 µg/m³ - 

Ozon Stundenmittel 120µg/m³ 

Kohlenmonoxid Tagesmittel 8 mg/m³ 

PM10 Jahresmittel Jahresmittel - 

Legende: Immissionsgrenzwerte praktisch überall eingehalten 

Immissionsgrenzwerte teilweise überschritten 

Immissionsgrenzwerte häufig / stark überschritten 



Abbildung 1: Überblick über Stickstoffdioxid-, PM10- und Ozonmessungen an mehreren 

Standorten in der Schweiz (vom BUWAL: http://www.umweltschweiz.ch). 

„Hitzesommer“ 



6.2.1.2 Innenraumschadstoffe 

Luftschadstoffe im Innern von Gebäuden, in denen sich der moderne Mensch bis zu 90% 

seiner Zeit aufhält, sind aus verschiedenen Gründen zum Problem geworden: Seit den 

70er Jahren werden Anstrengungen unternommen, um durch bessere Abdichtungen 

sowie durch eine qualitativ verbesserte Bauweise die Wärmeverluste von Gebäuden zu 

vermindern. Diese aus Sicht des Umweltschutzes positive Entwicklung kann jedoch durch 

die verminderte Aussenluftzufuhr zu einer Anreicherung von Luftfremdstoffen im Innern 

führen. Die Grundbelastung in Innenräumen stammt aus der Aussenluft. Zusätzliche 

Belastungen stammen von Aktivitäten oder Quellen im Innern. Man misst deshalb neben 

den klassischen Aussenraumschadstoffen in Innenräumen auch Kohlendioxid, 

Tabakrauch, Radon, Formaldehyd, Asbest, Schimmelpilze, Hausstaubmilben, Bakterien, 

Wasserdampf und Gerüche. 

Die wahrgenommene Frische von Raumluft wird in erster Linie durch den 

Kohlendioxidgehalt bestimmt. Experimente haben gezeigt, dass bei hohem 

Kohlendioxidgehalt die Raumluft als schlecht oder 'abgestanden' eingeschätzt wird. 

Tabakrauch gehört zu den gesundheitlich relevantesten Innenraumraumschadstoffen. 

Tabakrauch besteht u.a. aus Kohlenmonoxid, Nikotin, Stickoxiden und Aldehyden. Zu den 

epidemiologisch gesicherten Gesundheitsrisiken des Passivrauchens gehören 

Reizwirkungen auf Augen, Nase, Hals, Verschlechterung der Lungenfunktion sowie 

erhöhte Inzidenz von Atemwegserkrankungen. Tabakrauch ist von der 

Weltgesundheitsorganisation bzw. IARC (International Agency on Cancer Research) für 

praktisch alle Krebsarten als karzinogen klassifiziert worden. 

Tabelle 4: Überblick über Innenraumquellen. 

Verursacher Aktivität Schadstoff 

Mensch Stoffwechsel Kohlendioxid, Körpergerüche, 

Wasserdampf 

Gebäudematerialien 

und Einrichtungen 

div. Aktivitäten Tabakrauch, Partikel, Reinigungsmittel, 

Sprays, Lösungsmittel 

Kochen mit Gas Stickoxide, Partikel, Kohlenmonoxid 

Spanplatten Formaldehyd 

Wärmedämmstoffe Formaldehyd 

Gebäudehülle Asbest, Holzschutzmittel 

Untergrund Radon 

Farbanstriche Flüchtige organ. Verbindungen 

Klebematerial VOC, Formaldehyd 

Luftbefeuchter Mikroorganismen (Hausstaubmilben, 

Pilzsporen, Bakterien) 

Radon ist ein natürlich vorkommendes, radioaktives Gas, das beim Zerfall des im Boden 

vorhandenen Urans entsteht. Eingeatmetes Radon und v.a. seine Zerfallsprodukte führen 

zu einer Bestrahlung der Atemorgane und damit zu einem erhöhten Lungenkrebsrisiko. 

In der Schweiz ist die Radon-Belastung in Gebäuden regional sehr verschieden und hängt 

sehr stark von der Bodenbeschaffenheit ab. Am stärksten durch Radon belastet sind das 

Bündner Oberland und die Bündner Südtäler, sowie Karstgebiete im westlichen Jura und 

einige Gemeinden im Kanton Tessin. Die Radonbelastung hängt stark von der Bauweise 

der Gebäude ab. Natürliche Kellerböden erlauben einen höheren Gasaustritt aus dem 

Boden. In höheren Stockwerken ist die Radonbelastung generell gering. 



Das Reizgas Formaldehyd gelangt v.a. durch Emissionen von Spanplatten, von 

Wärmedämmungen sowie von Klebestoffen in die Raumluft. In kontaminierten 

Wohnräumen können Konzentrationen bis zu 1ppm auftreten. Die Geruchsschwelle liegt 

bei einer Konzentration in der Atemluft von etwa 0,1ppm; ab 0,2ppm treten mit 

steigender Konzentration bei einem zunehmenden Anteil der Bevölkerung Belästigungen 

und Reizerscheinungen insbesondere der Augen auf. 

6.2.1.3 Treibhausgase 

Wenn auf der Erde keine Atmosphäre existierte, würde die gesamte Wärmeenergie ins All 

entweichen und die Temperatur auf der Erde lebensfeindliche –18 °C betragen. 

Tatsächlich liegt die globale Durchschnittstemperatur jedoch bei +15 °C. Dieser für das 

Leben auf der Erde entscheidende Unterschied von 33 °C ist dem natürlichen 

Treibhauseffekt zu verdanken. Wie die Glasscheiben eines Treibhauses ist die 

Atmosphäre für das einstrahlende Sonnenlicht grösstenteils durchlässig. Die von der 

Erdoberfläche ausgehende Wärmestrahlung hält sie jedoch zurück. Verantwortlich für 

diese Wirkung der Atmosphäre sind zum einen der Wasserdampf, zum anderen so 

genannte „Spurengase“ wie Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N2O) und Ozon 

(O3). Sie machen insgesamt weniger als 1% der Atmosphäre aus. Über die ganze Erde 

betrachtet, stellt sich dank ihnen ein komplexes und empfindliches Gleichgewicht von 

Sonneneinstrahlung und Wärmeabgabe ein. Seit Beginn des Industriezeitalters, also seit 

rund 250 Jahren, verstärkt die Menschheit den natürlichen Treibhauseffekt durch 

Emissionen wie sie vor allem im Zusammenhang mit der Nutzung von Kohle, Erdöl und 

Erdgas entstehen. Die Atmosphäre enthält inzwischen rund einen Drittel mehr CO2 als 

vor Beginn der Industrialisierung. Die Konzentration von Methan (CH4), welches 

hauptsächlich aus der Landwirtschaft stammt, hat um 150 Prozent zugenommen. Die 

Analyse von Eisbohrkernen aus der Antarktis hat ergeben, dass der Gehalt beider Gase in 

den letzten 420 000 Jahren nie so hoch war wie heute. Seit mindestens 20 000 Jahren 

gab es auch keinen derart schnellen Anstieg der CO2-Konzentration wie in den letzten 

Jahrzehnten. Einmal freigesetzt, steigen Treibhausgase in der Atmosphäre langsam auf 

und können über lange Zeit wirksam bleiben. CO2 zum Beispiel hat eine Verweildauer von 

50 bis 200 Jahren. 

Um die mögliche Entwicklung des anthtropogen verursachten Treibhauseffektes im 

21. Jahrhundert und die entsprechenden Auswirkungen abschätzen zu können, wertete 

das „Intergovernmental Panel on Climate Change“ (IPCC) Hunderte von wissenschaftlichen 

Studien aus. Die 2001 publizierten Resultate basieren auf 40 Szenarien, denen 

Annahmen zur möglichen Entwicklung von Bevölkerung, Wirtschaft und Technik zugrunde 

liegen. Aus der Spannweite der Annahmen ergibt sich eine erhebliche Bandbreite der 

möglichen Auswirkungen. In allen Szenarien steigt jedoch die Konzentration der 

Treibhausgase in den nächsten Jahrzehnten erheblich an. In den verschiedenen Regionen 

der Erde können die Auswirkungen auf Temperatur und Niederschläge jedoch sehr 

unterschiedlich ausfallen und von den globalen Durchschnittswerten deutlich abweichen 

(siehe Tabelle 5). 

Tabelle 5: Prognostizierten Entwicklungen bis ins Jahr 2100 gemäss IPCC. 

Effekt Prognose 

CO2- 

Konzentration 

• Zunahme von 50 bis 170% gegenüber 2000 

• Zunahme bei allen Szenarien 

• es ist praktisch sicher, dass der Anstieg hauptsächlich durch die Nutzung fossiler Brenn- und Treibstoffe 

verursacht wird. 

Temperatur • Zunahme von 1,4 bis 5,8 °C gegenüber 1990. 

• Der Temperaturanstieg im 21. Jahrhundert wird damit zwei- bis zehnmal grösser als im 20. Jahrhundert 

• Der Anstieg ist sehr wahrscheinlich einzigartig seit dem Ende der letzten Eiszeit. 

• Sehr wahrscheinlich höhere Maximaltemperaturen, mehr heisse Tage und Hitzewellen über nahezu allen 

Landgebieten 

• Sehr wahrscheinlich höhere Minimaltemperaturen, weniger Frosttage, kalte Tage und Kältewellen über 



nahezu allen Landgebieten 

Niederschläge • Wahrscheinlich Zunahme in den mittleren bis hohen Breiten der Nordhalbkugel 

• Sehr wahrscheinlich grössere Schwankungen im jährlichen Niederschlag und damit Tendenz zu 

Überschwemmungen oder Dürren 

• Sehr wahrscheinlich zunehmende Häufigkeit starker Niederschlagsereignisse über vielen Gebieten 

Der Klimawandel kann direkte oder indirekte gesundheitliche Konsequenzen haben. 

Bei den direkten Wirkungen handelt es sich um die unmittelbaren Folgen von 

Wetterextremen (Hitze, Dürren, Stürme, Überschwemmungen) auf die Gesundheit der 

Menschen. Einen indirekten Einfluss auf den Menschen übt die Klimaänderung durch 

Veränderungen der Ökosysteme und der dadurch bedingten Veränderungen der 

Lebensbedingungen von temperaturempfindlichen Bakterien und Viren sowie von 

Krankheitsüberträgern wie Insekten, Zecken oder Nagetiere aus. Diskutiert wird auch 

eine verstärkte klimainduzierte Luftschadstoffbelastung vorab in städtischen Gebieten 

und deren bekannte Auswirkung auf die menschliche Gesundheit (siehe z.B. 

Ozonkonzentration im Jahr 2003, Abbildung 1). Ein Temperaturanstieg würde ausserdem 

die Verfügbarkeit von sauberem Wasser und von Nahrungsmitteln beeinflussen. Ein durch 

veränderte klimatische Bedingungen erhöhter Meeresspiegel hätte ebenfalls beträchtliche 

gesundheitliche Auswirkungen auf die davon betroffene Bevölkerung. 

Auswirkungen des Hitzesommers 2003 auf die Mortalität in der Schweiz: 

• Im Sommer 2003 war die mittlere Temperatur in der Schweiz zwischen 4 und 6°C 

höher als in den vergleichbaren Sommermonaten 1961-1990. 

• Berechnungen ergaben, dass dadurch rund 1000 zusätzliche Todesfälle aufgetreten 

sind. Dies entsprach einer zusätzlichen Mortalität von 7.1% (95%-Konfidenzintervall 

5.1 - 9.2) (von Grize et al., 2005). 

6.2.2 Wasser- und Bodenschadstoffe 

Die Trinkwasserverschmutzung stellt global eines der grössten Gesundheitsprobleme dar 

(siehe auch Abschnitt International Health). Es kann sich dabei sowohl um chemische als 

auch biologische Wasserverunreinigungen handeln. 

Drei häufig angewandte Reinigungsverfahren bei Trinkwasseraufbereitung 

• Filtration 

• Chlorierung 

• Ozonisierung 

Die Schweizer Bevölkerung bezieht ihr Trinkwasser zu über 80 % aus dem 

Grundwasser. Die Trinkwasserversorgung ist in der Schweiz stark dezentralisiert. Über 

3000 Wasserwerke versorgen die Bevölkerung und die Industrie mit Trinkwasser. Die 

jährlichen Betriebskosten der öffentlichen Wasserversorgungen belaufen sich auf rund 

1.4 Milliarden Franken. Das Versorgungsnetz in der Schweiz umfasst über 50'000 km 

Leitungen. 

TRINKWASSERVERUNREINIGUNGEN 

Landwirtschaft, Verkehr, Industrie, Gewerbe, Haushalt und Freizeitaktivitäten können auf 

vielerlei Art das Grundwasser - und somit unsere wichtigste Trinkwasserressource - in 

Menge und Qualität gefährden. Typische Schadstoffemittenten sind: 

• landwirtschaftliche Hilfsstoffe (Pflanzenschutzmittel, Mineraldünger) 

• Hofdünger (Gülle, Mist) 

• undichte Kanalisationen oder Öltanks 



• Auslaufen von Chemikalien 

• Mineralstoffverlust von Fahrzeugen 

• Behinderung des Grundwasserstroms durch Tunnels oder Unterführungen. 

Stickstoffverbindungen im Trinkwasser können die Gesundheit gefährden. Nitrit ist 

besonders bedenklich, da es die Blausucht (Methämoglobinämie) bei Säuglingen auslösen 

kann. Nitrosamine, welche in Lebensmitteln und im Verdauungstrakt aus Nitrit entstehen, 

begünstigen Krebserkrankungen. Nitrat ist gleichermassen bedenklich, da durch 

Reduktion Nitrit gebildet werden kann. Ammonium ist ein Verschmutzungsindikator, 

insbesondere beim gleichzeitigen Vorkommen von Nitrit und/oder Nitrat. 

Während sich in den letzten 40 Jahren die Situation für klassische Trinkwasserschadstoffe 

aufgrund von Gewässerschutzmassnahmen generell verbessert hat, sind in den letzten 

Jahren mögliche schädliche Wirkungen von sogenannt hormonaktiven Substanzen ins 

Blickfeld der Wissenschaft und der Öffentlichkeit geraten. Chemikalien, die hormonaktiv 

wirken (engl: endocrine disruptors), können eine Vielzahl verschiedener Effekte auf 

Mensch, Tier, Pflanzen oder das Ökosystem haben. Bei Menschen wurden Störungen bei 

der Entwicklung von Föten, verminderte Fertilität und eine Zunahme von Brust-, Hodenund 

Prostatakrebs berichtet. Es wird vermutet, dass eine Vielzahl von Lösungsmitteln, 

Insektiziden, Pestiziden, Verbrennungsprodukten, Medikamenten, Kosmetika und auch 

Pflanzenprodukten hormonaktive Wirkung haben. Einige dieser Substanzen, z.B. 

polychlorierte Biphenyle (PCBs) oder Dibenzo-p-Dioxine haben aufgrund ihrer schädlichen 

Wirkung weltweite Aufmerksamkeit erlangt. Hormonaktive Substanzen können Effekte 

weit unterhalb der toxischen Grenze auslösen. Sie können mit einem oder mehreren 

Hormonsystem interagieren. Art und Stärke ihrer Auswirkungen sind jedoch stark 

unterschiedlich und bisher generell nicht gut verstanden. In der Schweiz wurde im Jahre 

2001 ein Nationales Forschungsprogramm zu dieser Thematik gestartet (NFP 50). 

Im Gegensatz zu den oben diskutierten chemischen Trinkwasserschadstoffe sind 

limitierte Mengen von Bakterien natürlicherweise im Trinkwasser nicht zu vermeiden. 

Eine erhöhte Keimzahl ist jedoch Nachweis einer bakteriellen Verunreinigung und 

bedeutet ein erhebliches Gesundheitsrisiko. Werden coliforme Bakterien festgestellt, ist 

mit einer fäkalen Kontamination zu rechnen. Bekanntester Vertreter dieser Gattung ist E. 

coli. Der Nachweis von E. coli ist mit dem Vorhandensein von Krankheitserregern 

gleichzusetzen. 

BODENSCHADSTOFFE 

Hauptproblem der anthropogener Bodenbelastung aus gesundheitlicher Perspektive ist 

deren Anreicherung in der Nahrungskette sowie die dadurch verursachte Verschmutzung 

des Trinkwassers. 

Als anthropogene Bodenbelastung kommen relativ häufig vor: Blei, Kupfer, Cadmium, 

Quecksilber. 

In Gärten wird wegen Gebrauch von Schädlingsbekämpfungsmittel teilweise hohe 

Kupferkonzentrationen gemessen. 

6.2.3 Physikalische Gefährdung 

Zu den physikalischen Gefährdungen gehören elektromagnetische Felder (EMF) und 

Schall. 

6.2.3.1 Elektromagnetische Felder (EMF) 

Elektromagnetische Felder sind in unserer Umwelt allgegenwärtig und niemand kann sich 

ihrem Einfluss ganz entziehen. Das Hauptcharakteristikum von EMF ist seine Frequenz 

mit der entsprechenden Wellenlänge. Natürliche Quellen sind beispielsweise die 

kosmische Strahlung, das magnetische Feld der Erde, an welchem sich die Kompassnadel 



orientiert, oder elektrische Felder in der Atmosphäre, die beim Blitzentladungen 

wahrnehmbar sind). Das elektromagnetische Spektrum umfasst ionisierende Strahlung, 

UV-Strahlung sowie den nichtionisierenden Frequenzbereich (siehe Abbildung 2). 

Abbildung 2: Überblick über das elektromagnetische Spektrum: Wellenlänge, Frequenz, 

Bezeichnung, biologische Wirkungen und Quellen (aus Röösli et al., 2003). 

Wellenlänge in m 

3· 108 3· 106 3· 104 300 3 3· 10-2 3· 10-4 3· 10-6 3· 10-8 3· 10-10 3· 10-12 3· 108 3· 106 3· 104 300 3 3· 10-2 3· 10-4 3· 10-6 3· 10-8 3· 10-10 3· 10-12 Frequenz in Hz 1 100 104106 108 10 10 1012 1014 1016 1018 1020 Frequenz in Hz 1 100 104106 108 10 10 1012 1014 1016 1018 1020 Vorsilbe/Abkürzung -(Hz) 

Bezeichnung 

Biol. 

Wirkung 

Statisch 

kilo (kHz) Mega (MHz) Giga (GHz) 

Niederfrequente Felder Hochfrequente Wellen 

Kraft Reiz Wärme 

Infrarot- 

Strahlung Licht 

(v 1.0 / 15.6.2005 - siehe „http://www.ispm.unibe.ch/downloads/spm_skript/“ für aktualisierte Version sowie weitere Kapitel) 11 

UV 

Photochemie 

Ionisierende Strahlen 

Ionisation 

Quellen 

Erdmagnetfeld 

EAS- 

elektr. 

Sferics 

Diebstahl- 

Diathermie 

Geräte 

sicherung 

Tram 

Bildschirm 

Stromversorgung 

UKW 

Mittel- 

U-Bahn 

Lang- Kurz- 

Bahnstrom 

Mikrowellenofen 

Radar 

Beleuchtung 

Strahlentherapie 

LasergeräteWärme- 

Röntgengeräte 

strahler 

Höhensonne Radioakt ive Quellen 

Radiowellen Mobilfunk 

Atmosphärisches Feld 

Induktions- 

W-Lan 

herde 

Fernsehwellen 

Amateurfunk CB-Funk 

Dielektrische 

Heizer 

Satellitenkommunikation 

NICHTIONISIERENDE STRAHLUNG (NIS) 

Bei der nichtionisierenden Strahlung (NIS) ist die Photonenenergie zu klein, um ein 

Molekül zu ionisieren (z.B. direkte Schädigung der DNA-Moleküle). NIS umfasst den 

Frequenzbereich von 0 bis 300 Gigahertz, also Emissionen wie sie im Zusammenhang mit 

der Nutzung von Strom und von mobilen Kommunikationstechniken entstehen. 

Technisch erzeugte NIS hat im Verlaufe des 20. Jahrhunderts rapide zugenommen durch 

den gestiegenen Stromverbrauch und, in jüngster Zeit, durch die Entwicklung neuer 

Kommunikationstechnologien wie die Mobiltelefonie und Wireless Lan. Ist die Feldstärke 

genügend gross, kann NIS in allen Frequenzbereichen gesundheitsschädigend werden. 

Die gesundheitlichen Auswirkungen von NIS bei den im Alltag vorkommenden 

Feldstärken sind jedoch noch ungeklärt. 

Obwohl eine Reihe von Krankheiten und gesundheitlichen Beschwerden der Wirkung von 

NIS zugeschrieben wird, ist eine zusammenfassende Interpretation der bisherigen 

Forschungsergebnisse schwierig. In vielen Fällen fehlt die Reproduzierbarkeit der 

Ergebnisse, der Wirkungsmechanismus ist unklar oder die Studien sind methodisch 

fragwürdig. 

Neueste Evaluationen bisheriger Studien zum Zusammenhang zwischen 

Kinderleukämie und niederfrequenten Magnetfeldern von Hochspannungsleitungen 

zeigen eine Verdoppelung des Erkrankungsrisiko bei einer häuslichen Belastung ab 0.3– 

0.4 µT. Magnetfelder in dieser Höhe wurden in Deutschland in rund 1% aller Wohnungen 

nachgewiesen. Auf der Basis von Kinderleukämiestudien klassifizierte die Weltgesundheitsorganisation 

(WHO) im Herbst 2001 deshalb niederfrequente elektromagnetische 

Felder als möglicherweise kanzerogen. Die Evidenz für alle anderen Krebsarten bei 

Erwachsenen und Kindern wurde von der WHO als nicht klassifizierbar erachtet. 

Diesbezügliche Zusammenhänge können aber nicht ausgeschlossen werden. Zur Zeit 

steht insbesondere ein erhöhtes Risiko für Leukämie oder neurodegenerative 

Krankheiten bei hohen EMF-Expositionen am Arbeitsplatz zur Diskussion. Ungeklärt ist


auch die Frage, ob es eine Bevölkerungsgruppe gibt, die besonders sensibel auf 

elektromagnetische Feldexpositionen reagiert (elektromagnetische 

Hypersensibilität). 

Studien über die Wirkungen hochfrequenter Strahlen an MobiltelefonbenützerInnen 

fanden unter experimentellen Bedingungen Einflüsse auf das EEG, Schlafparameter 

und Reaktionszeiten. Ob und inwiefern diese Befunde gesundheitsrelevant sind, ist 

umstritten. Langzeitstudien an Menschen mit typischen alltäglichen Expositionen gibt es 

nur wenige. Einige Studien untersuchten das Hirntumorrisiko bei Benützung von 

Mobiltelefonen. In den meisten Studien wurde kein gehäuftes Auftreten von Tumoren 

beobachtet. In den Kollektiven dieser Studien war jedoch die durchschnittliche Dauer der 

Mobiltelefonbenützung relativ kurz. 

ULTRAVIOLETTE STRAHLUNG 

Ultraviolette Strahlung liegt im Spektrum der elektromagnetischen Strahlung neben dem 

sichtbaren Licht und grenzt an die ionisierende Strahlung. UV-Strahlung erstreckt sich 

über den Wellenlängenbereich von 10 bis 400 nm. Je kleiner die Wellenlänge, umso 

grösser ist die Energie der Strahlung. Entsprechend den unterschiedlichen biologischen 

Wirkungen werden die Teilbereiche UV C (100–280 nm), UV B (280–320 nm) und UV A 

(320–400 nm) unterschieden. Manchmal wird die Grenze zwischen UV B und UV A auch 

bei 315 nm gesetzt. Der Bereich von 10 bis 100 nm wird als Vakuum-UV bezeichnet, weil 

diese Strahlung in der Luft vollständig absorbiert wird. Je nach Spektrum und Stärke der 

UV-Strahlung und je nach Expositionsdauer treten unterschiedliche Wirkungen auf. Die 

biologische Wirkung der UV-Strahlung hängt stark von der Wellenlänge ab: Je kürzer die 

Wellenlänge, desto energiereicher ist die Strahlung und desto tiefer ist die Eindringtiefe. 

Entsprechend nimmt die biologische Wirksamkeit zu. Grundsätzlich erwünscht ist die 

Bildung von Vitamin D, das durch die Exposition gegenüber UV B ausgelöst wird. 

Hingegen gibt es eine Reihe von schädlichen Effekten, die in Tabelle 6 dokumentiert sind. 

Man nimmt an, dass schädliche Wirkungen besonders durch häufige, "überfallartige" 

Bestrahlungen und die damit verbundenen Sonnenbrände vor allem im Kleinkindalter 

verursacht sind. 

Tabelle 6: Schädigende Wirkung der UV-Strahlung. 

Organ Effekt 

DNA Schädigung der DNA durch Strang Brüche 

Haut beschleunigte Hautalterung: Faltenbildung, Bildung von trockener 

und ledriger Haut 

Sonnenallergien und andere Lichtüberempfindlichkeits-Reaktionen 

Sonnenbrand (Erythem) 

Tumore der oberen Hautschichten: Basalzellenkrebs (Basaliom) 

und Stachelzellenkrebs (Spinaliom). 

schwarzer Hautkrebs (malignes Melanom) 

Augen Schneeblindheit: Entzündungen der Hornhaut (Fotokeratitis) und 

der Bindehaut (Fotokonjunktivitis) 

Linsentrübung (Grauer Star, Katarakt): 

Immunsystem Schwächung des Immunsystems 

IONISIERENDE STRAHLUNG 

Beim radioaktiven Zerfall von Radionukleiden werden Alpha- oder Betateilichen 

ausgesandt, oft zusätzlich auch Gammastrahlung (siehe Tabelle 7). 



Quellen von Radioaktivität sind natürlichen Ursprungs (z.B. Radon, terrestrische und 

kosmische Strahlung) oder anthropogenen Ursprungs (Nutzung von Kernenergie, 

Kernwaffen, medizinischen Diagnostik und Strahlentherapie). Ionisierende Strahlung ist 

energiereich und imstande, anderen Atomen Elektronen zu entreissen, daher wird sie 

"ionisierende Strahlung" genannt. Im Prinzip können schon kleinste Dosen das Erbgut 

schädigen. Als Dosis, die ein Organ aufnimmt, wird die Energieabgabe der Strahlung pro 

kg Masse gemessen. Die Masseinheit ist das Sievert (SV) und entspricht bei Gamma- und 

Beta-Strahlung einer Absorption von 1 Joule/kg. Die durchschnittliche Bevölkerungsdosis 

in der Schweiz beträgt ungefähr 4 mSv. Sie setzt sich zusammen aus kosmischer 

Strahlung (0.35 mSV), terrestrischer Strahlung (0.45 mSV), durch Nahrung und Atmung 

eingenommene Radionukleide (0.4 mSv), Radon in Wohnräumen (1.6 mSv), 

medizinische Anwendungen (1.0 mSv) und übrige wie Tschernobyl (0.35 mSV) oder 

industrielle Quellen (0.2 mSv). 

Tabelle 7: Radioaktive Zerfallsarten 

Zerfallsarten Charakteristik Eindringtiefe in den Körper 

Alphateilchen besteht aus 2 Protonen und 2 Neutronen Bruchteile von Millimetern 

Betateilchen Elektron einige Millimeter 

Gamma-Strahlung elektromagnetische Strahlung etwa 1 Meter 

Akutschäden an einem Organ entstehen nur, wenn die Organdosis den Schwellenwert 

von 0.5 Sv übersteigt. Wird die Dosis über eine längere Zeit (Tage, Wochen) verteilt, 

liegt die Schwellendosis höher. Akutschäden sind nur nach schweren Unfällen zu 

erwarten. Akutschäden werden im allgemeinen durch die Zerstörung von Zellen 

hervorgerufen. Hierzu zählen Schädigungen des Verdauungssystems der exponierten 

Person, die bereits wenige Stunden nach der Exposition unter Erbrechen leiden wird. 

Zusätzlich kann es zu einer Veränderung des Blutbilds kommen, und es kann eine 

Hautrötung auftreten. 

Spätschäden können als Folge der natürlichen Umgebungsstrahlung oder der 

medizinischen Diagnostik Jahre nach der Exposition auftreten oder sichtbar werden. 

Dabei handelt es sich in erster Linie um Erbschäden oder Krebs. Man nimmt an, dass es 

für die Auslösung von Erbschäden und von Krebs keine Schwellendosis gibt sondern, dass 

mit zunehmender Dosis das Erkrankungsrisiko kontinuierlich zunimmt. 

6.2.3.2 Schall 

Lärm ist unerwünschter, unangenehmer oder schädigender Schall. Er wird als umweltund 

gesundheitsrelevante Grösse oft unterschätzt, was zu einem grossen Teil auf die 

lokale Ausbreitung sowie die subjektive Beurteilung von Schallereignissen zurückzuführen 

ist. Was für die einen Lärm ist, muss für andere noch lange nicht unangenehm 

empfunden werden. Ständig sind wir Menschen einer Schalleinwirkung ausgesetzt. Im 

Gegensatz zu den meisten anderen Umwelteinflüssen werden durch Lärm keine 

Ressourcen (Luft, Wasser, Erde) verschmutzt. Die Lärm-Emissionen wirken sich direkt 

auf den Menschen aus. 

Lärm wird in Dezibel (dB) gemessen. Es handelt sich um eine logarithmische Skala, d.h. 

eine Zunahme um 3 dB entspricht einer Verdoppelung des physikalisch messbaren 

Schalldrucks, eine Zunahme um 10 dB einer Verzehnfachung (siehe Zahlen im farbigen 

Bereich bei Abbildung 3). Da der Mensch nicht alle Frequenzen gleich intensiv 

wahrnimmt, wird bei Messungen oder Berechnungen häufig die Lautstärke jeder 

Frequenz gleich gewichtet wie sie das durchschnittliche menschliche Ohr wahrnimmt. 

Diese Frequenzgewichtung wird mit der dB(A) ausgedrückt. 

Starke und oft wiederholte Lärmbelastung führt zu einer langsamen Degeneration der 

schallempfindlichen Haarzellen im Innenohr, deren Energieversorgung überfordert wird. 



Es entsteht dabei ein Gefühl, als habe man Watte in den Ohren. Die Vertäubung kann, 

muss aber nicht von Ohrengeräuschen (Tinnitus) begleitet sein. Davon erholt sich das 

Gehör in ruhigen Phasen wieder. 

Kritisch wird es, wenn sich solche Überlastungen häufen: dann nämlich bleibt die 

Erholung unvollständig, und die Haarzellen sterben mit der Zeit ab. Vorerst geschieht 

dies im Frequenzband um 4 kHz, wo das gesunde Ohr am empfindlichsten ist. Der Verlust 

betrifft zuerst bei der Sprache die Zischlaute und bei der Musik die klangbestimmenden 

Obertöne und wird deshalb nicht sofort bemerkt. Hörschäden können mit einem 

Audiogramm gemessen werden (siehe Skript Arbeitsmedizin). 

Abbildung 3: Zusammenhang zwischen dem Schallpegel und der wöchentlichen 

Expositionsdauer, ohne Risiko eines Hörschadens (vom BAG: 

http://www.bag.admin.ch/). Die Zahlen im farbigen Bereich 

Bei den gesundheitlichen Wirkungen des Umgebungslärms stehen im Allgemeinen nicht 

der Hörverlust, sondern andere chronische Wirkungen im Vordergrund. Zu diesen 

gehören: Schlafstörungen, Nervosität, erhöhter Medikamentenkonsum, Störung der 

sozialen Integration. 

Die wichtigsten Verursachungsquellen des Umgebungslärms sind Strassenverkehr, 

Eisenbahn, Industrie und Gewerbe, Schiessanlagen und Flughäfen. 

Der Immissionsgrenzwert in Wohnzonen liegt bei 60 dB(A) während des Tages und bei 

50 dB(A) während der Nacht. Erholungszonen haben einen um 5 dB(A ) tieferen 

Grenzwert und Industriezonen einen um 10 dB(A) höheren Wert. 

6.3 Abschätzung von Umweltexpositionen 

Den Zusammenhang zwischen einer Umweltbelastung und gesundheitlichen Beschwerden 

oder Krankheiten kann in Studien nur dann erhärtet werden, wenn die Belastung 

(Exposition) der Studienteilnehmer quantifiziert werden kann. Je nach Fragestellung 

und Umweltfaktor kann dies nur in grober Annäherung erreicht werden. Insbesondere 

Daten zu individuellen Langzeitbelastungen zu generieren ist häufig schwierig. Zudem 

können komplexe Gemische physikalisch-chemisch oft nur teilweise charakterisiert 

werden. Die gebräuchlichsten Messmethoden zur Charakterisierung der 

Umweltbelastung umfassen die chemisch-physikalische Analyse in Umweltmedien (z.B. 

Luft, Wasser, Boden) als auch semiquantitative Angaben (Fragebogen). Vermehrt 

werden heute auch Marker der Umweltbelastung im biologischen Material der 

Teilnehmenden gemessen. So kann die Konzentration des Nikotinabbauproduktes Cotinin 

in der Haarwurzel oder im Urin die persönliche Belastung durch Passivrauch wiedergeben. 

Allerdings wird in diesem Beispiel lediglich die Belastung der letzten Tage und Wochen 

erfasst. Die Verwendung von Belastungsindikatoren ist in der Umweltepidemiologie 

weit verbreitet. Je nach Fragestellung eignen sich spezifische oder unspezifische 

Belastungsindikatoren. So ist zum Beispiel die Nikotinkonzentration in der Raumluft ein 

sehr spezifischer Indikator für die Belastung durch das gesamte, teilweise 

krebserregende, giftige Gemisch des Zigarettenrauchs. Ein vergleichsweise unspezifischer 



Indikator wäre demgegenüber die Messung von Stickoxyden im Innenraum: die 

gemessene Konzentration hängt auch vom Strassenverkehr im Wohnquartier und der 

Verwendung von Gaskochherden oder anderen offenen Brennern ab. Idealerweise soll ein 

Indikator die gesundheitlich relevanten Aspekte einer definierten Umweltbelastung 

möglichst umfassend reflektieren. 

Je nach Wahl des Indikators kann sich die Interpretation der Studienresultate verändern. 

Beispielsweise reflektiert die Konzentration von Feinstaub in der Aussenluft die 

durchschnittliche Belastung der Bevölkerung durch die städtische Luftverschmutzung 

recht gut. Kleinräumig unterschiedliche, quellenspezifische Belastungen – beispielsweise 

die direkte Exposition zu Verkehrsabgasen - werden dadurch aber schlecht erfasst. Die 

gesundheitlichen Auswirkungen der Belastung mit Verkehrsabgasen könnten somit 

erfolgreicher durch den Indikator „Verkehrsdichte (Fahrzeuge / Stunde) an der 

Wohnadresse“ oder die „Distanz zwischen Wohnung und Strasse“ untersucht werden. 

Persönliche Belastungsmessungen beispielsweise mittels Dosimeter werden oft als 

ideale Methode betrachtet. Ihrer Anwendung in grossen Kollektiven oder Langzeitstudien 

sind allerdings technisch und finanziell enge Grenzen gesetzt. Bei der Verwendung von 

Indikatorschadstoffen ist die Validität persönlicher Belastungsmessungen zudem unter 

Umständen geringer als die direkte Messung in der Umwelt. Diese scheinbar paradoxe 

Situation kann am Beispiel der städtischen Luftverschmutzung verdeutlicht werden. Das 

Schadstoffgemisch lässt sich durch die draussen gemessenen Feinstaubkonzentrationen 

sehr gut charakterisieren, da die Verteilung recht homogen und die Penetration der 

Feinstäube in den Innenraum sehr hoch ist. Wird der Feinstaub hingegen mit einem 

persönlich getragenen Messgerät erfasst, wird je nach Aufenthaltsort Feinstaub sowohl in 

der Aussenluft als auch im Innenraum gesammelt. In Raucherhaushalten kann der 

Tabakrauch einen sehr wesentlichen Anteil der persönlichen Feinstaubbelastung 

ausmachen. Die Messung draussen vor der Wohnung oder an der fixen Messstation gibt 

in diesem Fall die persönliche Belastung mit städtischer Luftverschmutzung besser wieder 

als die aufwendige persönliche Messreihe. 

Die perfekte Messung gibt es in der Epidemiologie nicht. Bei der Interpretation der 

Resultate sollte deshalb überlegt werden, ob und wie die unvermeidlichen Fehler der 

Belastungsmessung das Resultat beeinflussen. Falls der Belastungsmessfehler vom 

Gesundheitszustand abhängt, spricht man von „systematischen“ Fehlern. Falls 

Belastungen von den Studienteilnehmern erfragt werden, besteht zum Beispiel das 

Risiko, dass Erkrankte die Umweltbelastung subjektiv anders beschreiben als Gesunde. 

Dies kann den statistischen Zusammenhang zwischen Umwelt und Gesundheit stark 

verfälschen. Fragebogeninformationen sollten deshalb mit objektiven Messmethoden 

validiert werden. Bei objektiv gemessenen Umweltbelastungen stehen nichtsystematische 

Fehler im Vordergrund. Diese verursachen meist eine Verzerrung der 

Resultate in Richtung Nulleffekt, das heisst: allfällige Wirkungen der Umwelt werden eher 

unterschätzt. 

6.4 Studienmethoden in der Umweltmedizin 

Die Untersuchung der Auswirkungen von Umweltbelastungen auf den Menschen stellt 

eine grosse Herausforderung dar, der mit methodisch unterschiedlichen 

Forschungsansätzen Rechnung getragen werden muss. Im Zentrum stehen 

toxikologische Untersuchungen (Experimente an Tieren oder Zellkulturen), klinische 

Studien an Menschen und umweltepidemiologische Studien. Aus einer Public Health 

Perspektive kommt letzteren ein besonders hoher Stellenwert zu, wird doch die Wirkung 

einer Umweltbelastung auf den Menschen unter realen Lebensbedingungen untersucht. 

Viele Kenntnisse über gesundheitsschädigende Wirkungen von Umweltschadstoffen 

stammen zudem aus der Arbeitsmedizin. An Arbeitsplätzen sind häufig besonders hohe 

Belastungen zu verzeichnen. Im folgenden werden die Vor- und Nachteile der 

unterschiedlichen Forschungsansätze kurz erläutert. 



Toxikologische Untersuchungen an Tieren oder Zellreihen 

In toxikologischen Studien werden die Wirkungsmechanismen der einzelnen Schadstoffe 

erforscht und die Beziehung zwischen Dosis und Wirkung unter standardisierten 

Bedingungen untersucht. Versuchsbedingungen im Labor sind genau kontrollierbar, was 

als Vorteil zu werten ist. Es können genetisch gleiche Tiere verwendet werden und damit 

die Variabilität weiter reduziert werden. Die Schadstoffe werden im allgemeinen in hohen 

Konzentrationen eingesetzt, so dass rasch gesundheitliche Effekte entstehen. Sowohl 

Langzeit- wie Kurzzeitexpositionen sowie die Wirkung von möglicherweise kanzerogenen 

Schadstoffen sind prüfbar. 

Ein gewichtiger Nachteil toxikologischer Experimente ist die Tatsache, dass die 

verwendeten Schadstoffkonzentrationen kaum je den Werten entsprechen, die 

typischerweise in der menschlichen Umwelt beobachtet werden. Zudem gelingt es in der 

Regel nicht, komplexe Umweltbelastungen (z.B. Schadstoffgemische) experimentell 

herzustellen womit das Experiment in einem wesentlichen Punkt von den realen 

Umweltbedingungen abweicht. Noch schwieriger ist die biologische Übertragbarkeit von 

im Tierversuch oder an Zellkulturen erzielten Ergebnissen auf den Menschen, da bei 

vielen Umweltschadstoffen bereits eine grosse Variabilität der gesundheitlichen 

Auswirkungen zwischen den Tierspezies zu beobachten sind. 

Experimentelle (klinische) Studien an Menschen 

Experimentelle Studien dürfen nur an freiwilligen Probanden unter der Gewissheit 

getestet werden, dass der Versuch keine Schäden hinterlässt. Studien dieser Art an 

Risikogruppen wie Kleinkindern, alten oder schwer kranken Personen sind in der Regel 

unzulässig. Ebenso können keine Langzeitversuche durchgeführt werden. Als 

Studienanlage wird meistens die randomisierte kontrollierte Studie (parallel group 

oder cross-over) verwendet. Der Vorteil besteht auch hier darin, dass die 

Expositionsbedingungen genau kontrollierbar sind. Die Zuordnung zur Expositions- oder 

Vergleichsgruppe nach dem Zufallsprinzip bewirkt, dass allfällige weitere Unterschiede 

zwischen den Probandengruppen ausgeglichen werden. Zudem ist eine eingehende 

klinische Untersuchungmöglich (Blutentnahmen, Funktionstests). Klinische Experimente 

haben eine hohe Aussagekraft über die Wirkung des betreffenden Schadstoffs unter den 

gegebenen Expositionsbedingungen. Der Nachteil liegt darin, dass die Ergebnisse aus 

diesen Experimenten nur bedingt auf die wirklichen Verhältnisse in der Umwelt 

übertragbar sind, wo keine Einzelschadstoffe oder wohldefinierte 

Schadstoffkombinationen auftreten, sondern Schadstoffgemische, die in ihrer 

Zusammensetzung oft schlecht definiert sind. Da die Probanden meist nur einige Stunden 

exponiert werden können, sind im klinischen Experiment nur Wirkungen von kurzfristig 

erhöhten Schadstoffkonzentrationen prüfbar. Die Zeit zwischen Exposition und 

Wirkungsmessung ist kurz (max. einige Wochen). Über allfällige Spätfolgen lassen sich 

deshalb keine Aussagen machen. Aus ethischen Gründen können Krankheiten nicht direkt 

untersucht werden, sondern nur Effekte, die für die Probanden längerfristig unschädlich 

sind. Da die Ergebnisse an gesunden Menschen gewonnen werden, ist ihre 

Übertragbarkeit auf Risikogruppen nur eingeschränkt möglich. 

Methoden der Umweltepidemiologie 

Der umweltepidemiologische Forschungsansatz unterscheidet sich nicht grundsätzlich von 

der allgemeinen Epidemiologie (siehe Abschnitt 2). Die definitorische Abgrenzung besteht 

darin, dass in der Umweltepidemiologie der interessierende Risikofaktor jeweils eine 

Umweltbelastung oder ein Umweltschadstoff ist. 

Auch in der Umweltepidemiologie wird die ungleiche Verteilung von Umweltexpositionen 

und anderen Risikofaktoren in der Bevölkerung genutzt um das kausale Netzwerk mittels 

statistischer Analysen detailliert zu beschreiben und die Beziehungen zwischen 

einzelnen Faktoren zu quantifizieren. Die methodische Herausforderung der 

Umweltepidemiologie entspricht jener der allgemeinen Epidemiologie: die Wahl der 

Studienanlage, des Studienkollektivs, aller Messmethoden sowie der Auswertung muss so 



erfolgen, dass allfällig existierende Zusammenhänge zwischen einem Schadstoff und 

einem gesundheitlichen Merkmal mit möglichst hoher Wahrscheinlichkeit und Präzision 

sowie möglichst frei von systematischen Fehlern quantifiziert werden können (siehe 

Abbildung 4). Die geschilderte Ausgangslage akzentuiert die methodischen 

Herausforderungen der allgemeinen Epidemiologie vor allem aus zwei Gründen: a) 

Belastungsunterschiede der (oft diffus verteilten) ubiquitären Umweltschadstoffe sind in 

der Bevölkerung meist gering und b) die postulierten gesundheitlichen Wirkungen haben 

in der Regel auch sehr viele andere Ursachen. Folglich muss man a priori davon 

ausgehen, dass allfällig bestehende Effekte klein sind. 

Die Konsequenzen von kleinen Expositionsunterschieden können an einem Beispiel 

illustrativ gezeigt werden: Wenn in einer Bevölkerung alle Menschen ein Päckchen 

Zigaretten pro Tag rauchen, wäre es unmöglich nachzuweisen, dass der Tabakrauch 

kanzerogen ist, weil alle Leute gleichermassen exponiert sind. Man könnte zum irrigen 

Schluss kommen, dass das Lungenkarzinom eine ausschliesslich genetisch bedingte 

Krankheit sei. 

Abbildung 4: Das umweltepidemiologische Forschungsmodell untersucht die Beziehung 

zwischen Umweltbelastung und Gesundheit unter Berücksichtigung 

anderer Einflussfaktoren (aus Braun-Fahrländer & Künzli, 2002) 

Umweltbelastung 

? 

andere 

Einflussfaktoren 

gesundheitliche 

Wirkung 

Aus Public Health Sicht ist ein wichtiger Vorteil umweltepidemiologischer Studien die 

Tatsache, dass sie die ‚reale’ Welt widerspiegeln und Bevölkerungen in ihrer wirklichen 

Umweltsituation untersuchen. Die ermittelten Ergebnisse sind direkt interpretierbar. 

Es muss nicht von Labortieren auf den Menschen, von hohen Schadstoffkonzentrationen 

im Labor auf tiefere Werte in der menschlichen Umwelt, von ausgewählten freiwilligen 

Probanden auf ganze Bevölkerungen geschlossen werden. Umweltepidemiologische 

Untersuchungen erlauben prinzipiell auch, die Wirkung von niedrigen, langandauernden 

Schadstoffexpositionen auf den Menschen zu untersuchen, sowie gesundheitliche 

Auswirkungen zu erfassen, die erst nach Jahren auftreten (z.B. Krebs). 

Ein entscheidender Unterschied zum klinischen Experiment liegt darin, dass in 

umweltepidemiologischen Studien die Zuordnung zur Gruppe der Exponierten 

beziehungsweise Weniger- oder Nichtexponierten nicht zufällig erfolgt (beobachtende 

Studien). Die zu vergleichenden Studienkollektive können sich also in weiteren wichtigen 



Einflussgrössen wie zum Beispiel Alter, soziale Schicht, Arbeitsplatzbelastung, 

Rauchgewohnheiten etc. unterscheiden. Diesen potentiellen Störvariablen (Counfounders, 

siehe Abschnitt 2) ist mit geeignetem Studiendesign und entsprechenden statistischen 

Analyseverfahren Rechnung zu tragen. 

Mit einer einzelnen Studie lassen sich die gesundheitlichen Auswirkungen eines 

Schadstoffes nie belegen. Eine Gesamtbeurteilung muss vielmehr die Ergebnisse einer 

Vielzahl von Studien berücksichtigen, die mit unterschiedlichen methodischen Ansätzen 

unter unterschiedlichen Bedingungen erzielt wurden. Für die Festlegung von Grenzwerten 

und das Ergreifen von umweltpolitischen Massnahmen sind die umweltepidemiologischen 

Studien aber von entscheidender Bedeutung. Ihre Besonderheiten werden deshalb im 

Folgenden noch weiter ausgeführt. 

UMWELTEPIDEMIOLOGISCHE STUDIENANLAGEN 

In der Umweltepidemiologie kommen dieselben Studienanlagen zum Einsatz wie in der 

Epidemiologie. Kurzfristige oder akute Auswirkungen von Umweltbelastungen, deren 

Intensität starken kurzfristigen Schwankungen unterliegen, werden mit 

Zeitreihenanalysen, Tagebuch- oder Panelstudien, Case-Crossover-Studien sowie 

teilweise in Querschnittstudien untersucht. Für die Erforschung von langfristigen 

Auswirkungen bieten sich vor allem prospektive und retrospektive Kohortenstudien mit 

ihren Varianten, Fall-Kontroll-Studien, sowie für bestimmte Fragestellungen 

Querschnittstudien an. Hingegen lassen sich Interventionsstudien‚ Gold Standard der 

allgemeinen Epidemiologie, im Umweltbereich aus praktischen oder ethischen Gründen 

meist nicht durchführen, weshalb ihre Bedeutung in diesem Fachbereich marginal ist. 

Im folgenden sind Studientypen vorgestellt, die insbesondere in der Umweltepidemiologie 

eingesetzt werden. Es handelt sich um Zeitreihenanalysen, Tagebuch- oder Panelstudien 

und Case-Crossover-Studien. Die übrigen Studientypen sind in Abschnitt 2 näher 

beschrieben. 

Zeitreihenanalysen untersuchen den statistischen Zusammenhang zwischen 

kurzfristigen Veränderungen der Belastung, zum Beispiel der täglich gemessenen 

Luftschadstoffkonzentrationen, sowie der kurzfristigen Schwankungen in der Häufigkeit 

akuter gesundheitlicher Ereignisse, beispielsweise der täglichen Sterberaten oder 

Spitaleinweisungen. Durch die Verwendung routinemässig erhobener Daten können 

solche Analysen mit relativ wenig Aufwand durchgeführt werden. Der Vorteil des 

Ansatzes liegt darin, dass die sonst üblichen potentiellen Störfaktoren (Rauchen, Beruf, 

Alter, genetische Merkmale etc.) keinen Einfluss haben, da die Verteilung dieser Faktoren 

in der Bevölkerung nicht mit den Schwankungen der Luftbelastung assoziiert ist. Störend 

können einzig andere, auf der Zeitachse variable Faktoren einwirken (z.B. Wetter, 

Saisonalität, Wochentag etc.). Mit den heute verfügbaren mathematischen Modellen, 

insbesondere den generalisierten Regressionsmodellen, können diese Einflüsse effizient 

und sorgfältig kontrolliert werden. 

Auch Tagebuch- oder Panelstudien untersuchen kurzfristige Wirkungen von kurzzeitig 

schwankenden Umweltfaktoren. Im Prinzip handelt es sich um prospektive 

Kohortenstudien. Das Prinzip beruht auf dem regelmässigen Monitoring von funktionell 

variablen Gesundheitsmerkmalen (z.B. Blutdruck; täglicher Bedarf an Medikamenten; 

morgendlicher Atemspitzenstoss etc.) und Umweltbelastungen. Das Studienkollektiv 

liefert dabei über Wochen oder Monate Erhebungsdaten. Der Zusammenhang zwischen 

Umwelt und Gesundheit kann dabei im Individuums sowie im Gesamtkollektiv analysiert 

werden. Panelstudien sind jedoch auf adäquate Umweltdaten angewiesen, die möglichst 

gut die kurzfristige Belastung jeden einzelnen Individuums reflektieren sollten. 

Andernfalls kann der Effizienz- und Präzisionsverlust in dieser Anlage erheblich sein. 

Im Case-Crossover-Ansatz dient jeder "Fall" gleichzeitig als "Kontrolle", womit 

sämtliche individuellen Einflussfaktoren a priori kontrolliert sind. Das elegante 

Forschungsmodell beruht auf der Nullhypothese, dass eine akute (Umwelt-)Belastung 

kurz vor dem Ereignis (z.B. Herzinfarkt, Tod etc.) statistisch identisch sein muss wie die 



Belastung an einem oder an mehreren zufällig ausgewählten Kontrolltagen. Unter 

Einhaltung wichtiger Spielregeln eliminiert dieser Ansatz den Einfluss von Störfaktoren 

praktisch vollständig. Für die Untersuchung langfristiger Folgen von Belastungen sowie 

das Auftreten chronischer Veränderungen eignet sich dieser Ansatz jedoch ebenso wenig 

wie Zeitreihenanalysen oder Tagebuchstudien. 

6.5 Umwelt-Monitoring 

Im Rahmen der Umwelthygiene kommt dem Umweltmonitoring eine grosse Bedeutung 

zu. Die Aufgabe des Monitorings besteht in erster Linie darin, die Emissionen und 

Immissionen von spezifischen Schadstoffen räumlich und zeitlich zu erheben (z.B. Luft-, 

Wasser-, Bodenbelastung). Ein Monitoring beruht grundsätzlich auf Messungen. Allenfalls 

sind in bestimmten Bereichen die Kombination mit Ausbreitungsmodellen sinnvoll. Die 

gewonnenen Daten dienen einer Reihe von Aufgaben: 

• Überwachung der Immissionssituation im Hinblick auf gesundheitsgefährdende 

Belastungen. Dabei kann es sich um kurzfristige Schadstoffeinträge handeln (z.B. 

wegen einem Unfall) oder um eine langfristig, nicht wahrnehmbare, 

Schadstoffzunahme handeln (Trendanalyse bei zeitliche variablen Messwerten). 

• Die Daten können benutzt werden um für problematische Schadstoffeinträge Ziele 

zu setzen und Lösungen zu suchen. 

• Die Daten können für die Evaluation von getroffenen Umweltmassnahmen 

verwendet werden. 

• Sie können zur Abschätzung der Bevölkerungsexposition dienen und ermöglichen 

allenfalls die Abschätzung von Gesundheitsrisiken (siehe Kap. 6.7). 

In der Schweiz besteht ein verfassungsmässiger Auftrag statistische Daten über den 

Zustand und die Entwicklung von Bevölkerung, Wirtschaft, Gesellschaft, Raum und 

Umwelt zu erheben. Die Verantwortung für das Umweltmonitoring liegt also beim Staat. 

Häufig werden private Unternehmen mit entsprechendem Know-how dafür beauftragt. 

Eine wichtige Rolle im schweizerischen Umweltmonitoring, insbesondere in Bezug auf 

Umweltschadstoffe, spielt das BUWAL. 

Tabelle 8: Schweizerische Messnetze im Rahmen des Umweltmonitorings 

Name Ziel 

MFM-U: Monitoring Flankierende 

Massnahmen Umwelt 

NABO: Nationales 

Bodenbeobachtungsnetz 

NABEL: Nationales Beobachtungsnetz 

für Luftfremdstoffe 

NAQUA: Nationales Netz zur 

Beobachtung der Grundwasserqualität 

NADUF: Nationale Daueruntersuchung 

der schweizerischen Fliessgewässer 

Umwelt-Auswirkungen des Landverkehrsabkommens mit der 

EU sowie die Umwelt-Auswirkungen der flankierenden 

Massnahmen 

Zeitliche und räumliche Erfassung und Beurteilung von 

Bodenbelastungen 

Zeitliche und räumliche Verbreitung von Luftschadstoffen 

Quantitative und qualitative Beobachtung der 

Grundwasservorkommen 

Quantitative und qualitative Beobachtung der 

Fliessgewässer 

BDM: Biodiversitätsmonitoring Häufigkeit und Verbreitung von Arten 



6.6 Umwelt-Psychosomatik 

6.6.1 Umwelt und Psyche 

Die umweltepidemiologische und umwelttoxikologische systematische Erforschung von 

Einflüssen von Umweltfaktoren auf die Gesundheit führt zu bevölkerungsbezogenen 

Erkenntnissen. Eine andere Ausgangslage besteht in der ärztlichen Praxis (oder allg. in 

der individuellen Umweltmedizin). Da stellt sich die Frage, ob eine bestimmte Krankheit 

bei einem Individuum durch eine Umweltbeeinträchtigung verursacht ist. Dabei sind 

bevölkerungsbezogene Erkenntnisse wichtig. Im Einzellfall spielen aber bei der 

Entstehung, dem Verlauf und der Verarbeitung umweltbezogener Störungen neben 

physiko-chemischen Faktoren auch psychologische Faktoren eine Rolle. Aus diesem 

Grund ist die Kooperation von Umweltmedizin und psychosomatischer Medizin klinisch 

notwendig. Sie ist auch in einem nicht-klinischen Zusammenhang wichtig, um 

menschliches Risikoverhalten im Verhältnis zur Umwelt erfassen und verstehen zu 

können, und um Zukunftsängste in Bezug auf die Umweltbelastungen einschätzen zu 

können. Um diesen Zusammenhängen gerecht zu werden, ist ein neues interdisziplinäres 

Arbeitsgebiet gefordert, das Umwelt-Psychosomatik genannt wird. Es soll die 

Wechselwirkungen zwischen der anthropogen belasteten Umwelt, der körperlichen 

Symptomatik und den psychologischen Faktoren, die infolge der Umweltbelastungen, 

aber auch unabhängig von ihnen entstehen, wissenschaftlich untersuchen und in der 

klinisch-therapeutischen Arbeit berücksichtigen. Ein verbreitetes Modell für das 

Zusammenspiel von Umwelt und Psyche ist das dialektische Modell der Umwelt- 

Psychosomatik. Es impliziert, dass die Verarbeitung von Umweltbelastungen und –risiken 

von der Persönlichkeit abhängt. Persönliche Konflikte wirken sich auf die Umwelt aus, die 

Persönlichkeit wird aber auch durch Umweltfaktoren beeinflusst. 

6.6.2 Die psychische Verarbeitung von Umweltbelastungen 

Akute Umweltbelastung 

Die psychologischen Auswirkungen akuter Schadstoffbelastungen sind vergleichsweise 

gut untersucht. Akute Schadstoffbelastungen können die Folge einer auf den Mensch 

zurückführbaren ökologischen Katastrophe (z.B. 1986 den Reaktorunfall Tschernobyl 

und die Chemiekatastrophe Schweizerhalle) oder die Folge einer Naturkatastrophe 

(z.B. Tsunami 2004) sein. Ökologische- und Naturkatastrophen treffen die Beteiligten oft 

unerwartet und ungeübt. Solche Ereignisse sind durch besondere Belastungsfaktoren 

gekennzeichnet: 

• Oft halten die Folgeschäden der Katastrophen lange an. 

• Ökologische Katastrophen wie Reaktorunfälle werden nicht als Schicksalsschläge 

wahrgenommen, sondern haben ihre Ursache letztlich im menschlichen Versagen 

(im Gegensatz zu Naturkatastrophen). 

Das alles führt dazu, dass die Verarbeitungsmöglichkeit der einer akuten 

Umweltkatastrophe ausgesetzten Menschen zumindest temporär überstiegen werden 

kann. Die Folge ist eine posttraumatische Belastungsstörung. Die Überforderung der 

Verarbeitungsmechanismen, meist Intrusion genannt, ist psychisch unerträglich. Ziel 

eines Copings ist es, das Ereignis im Laufe der Zeit psychisch zu integrieren. 

Typische Merkmale der posttraumatischen Belastungsstörung: 

• keine Genussfreude, andauernde Gefühle von betäubt sein, Teilnahmslosigkeit 

• Schreckhaftigkeit und Schlafstörungen, 

• Auftreten von Angst und Depressionen, 

• wiederholtes Erleben des Traumas. 



Chronische Umweltbelastungen 

Chronische Umwelteinflüsse (z.B. Luftschadstoffe, elektromagnetische Felder, Schall) 

müssen von der Persönlichkeit verarbeitet werden. Je länger sie bestehen und je 

universaler und unkontrollierbarer sie sich auswirken, um so stärker werden sie 

langfristig auf die Entwicklung der Persönlichkeit zurückwirken. Besonders bedeutsam 

sind die Einflüsse während der Kindheit. (z.B. Einfluss von reduzierter körperlicher 

Aktivität bei Kindern in städtischen Gebieten.) Chronische Umweltbelastungen sind 

empirisch schwer erforschbar. Die bisher erzielten Forschungsergebnisse zeigen, dass 

diese chronischen Belastungen langfristige Auswirkungen auf die Persönlichkeitsentwicklung 

oder auf die familiären Beziehungen und sozialen Bindungen haben. Wie gut 

die Betroffenen mit den ökologischen Belastungen fertig werden, hängt aber nicht nur 

von ihrer Persönlichkeit oder der Unterstützung des sozialen Netzwerkes ab, sondern 

auch davon, ob sich die politischen Behörden den langfristigen ökologischen Problemen 

stellen und ob sie in der Lage sind, die individuelle Verarbeitung durch eine kollektive 

Strategie zu unterstützen. 

6.6.3 Umweltbezogene Störungen am Beispiel der MCS (Multiple 

Chemical Sensitivity) 

Die psychiatrischen Differentialdiagnosen der MCS zu kennen ist wichtig, um die 

Verflechtung der umweltbezogenen Störungen mit definierten psychiatrischen Störungen 

zu erkennen. Es gibt keine Kernsymptomatik, die den PatientInnen mit MCS 

gemeinsam ist. Die Beschwerdebilder sind vielfältig und wechselnd. Sie umfassen 

unspezifische Beschwerden wie Konzentrationsstörungen, Erschöpfbarkeit, 

Denkstörungen, Reizbarkeit, depressive Verstimmungen. Hinzu kommen körperbezogene 

Definition von MCS durch die WHO (Workshop 1996): 

• MCS ist eine erworbene Störung mit vielfältig wiederkehrenden Symptomen. 

• MCS tritt in Verbindung mit unterschiedlichen umweltbezogenen Faktoren auf, 

die von der Mehrzahl der Menschen toleriert werden. 

• Die Symptomatik lässt sich nicht durch bekannte psychiatrische und 

psychologische Störung erklären. 

Beschwerden wie gastrointestinale Symptome, subjektive Herzbeschwerden, 

Augenbrennen, Schmerzsyndrome, Durchblutungsstörungen und andere mehr. Aus der 

Beschwerdeschilderung lässt sich die Diagnose also nicht ableiten. Der phänomenale 

Überlappungsbereich zu anderen, definierten psychiatrischen Störungen wird dadurch 

gross. Häufig wird der einzige Unterschied in der Kausalattribution der PatientInnen oder 

der behandelnden ÄrztInnen liegen. 

Diese Definition lässt Raum für psychologische und für umweltbedingte Einflussfaktoren. 

Es lässt sich jedoch nicht vermeiden, dass bei der Konsultation im Einzelfall eine 

Bewertung durchgeführt werden muss: welches Gewicht soll die Krankheitstheorie des 

Patienten erhalten in Bezug auf die ätiologische Hypothese des Arztes? Für die 

Beantwortung dieser Frage fehlen oft wissenschaftliche Kriterien. 

Die empirische Forschung zeigt, dass umweltbezogene Störungen mit psychiatrischen 

Störungsbildern einhergehen können. Klinische Fallberichte lassen keinen Zweifel daran, 

dass bei vielen MCS-PatientInnen psychiatrische Diagnosen vorliegen. In den klinischen 

Fallstudien werden psychiatrische Diagnosen in unterschiedlich hohem prozentualen 

Ausmass festgestellt. Gruppen vergleichende empirische Studien zeigen, dass 

Angststörungen, Depressionen und Somatisierungsstörungen in der MCS-Gruppe stark 

gehäuft auftreten. Eine Vorgeschichte mit Somatisierungsstörungen und eine 

psychiatrische Krankheit stellten sich als die stärksten Prädiktoren einer MCS heraus. 



Andererseits schützt eine psychiatrisch unauffällige Krankheitsanamnese auch nicht vor 

MCS. Zusammenfassend können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: 

• Die MCS-PatientInnen stellen eine sehr heterogene PatientInnengruppe dar. 

• Möglicherweise wirken sich frühere oder aktuelle psychiatrische Krankheiten und 

psychischer Stress so aus, dass eine Verletzlichkeit entsteht, die zur 

Sensibilisierung gegen niedrig konzentrierte chemische Reizstoffe führt. 

• Die Tatsache, dass die MCS-Syndrome chronifizieren können und dass 

psychiatrische Störungen vorliegen, heisst nicht, dass die Empfindlichkeit auf 

Reizstoffe nur eingebildet ist. 

6.7 Risikoabschätzung und Public Health Perspektive 

Bei der gesamtgesellschaftlichen Bewertung eines Umwelt-Gesundheitsproblems 

zeigt sich ein klassisches Public Health Paradigma: die Beurteilung von Risiken allein aus 

der Sicht des Individuums reicht für die Bewertung und Priorisierung von Risiken und 

Handlungsoptionen nicht aus. Das persönliche Risiko lässt sich aus epidemiologischen 

Studien durch den Risikogradienten zwischen "Belasteten" und "Unbelasteten" 

abschätzen. Diese Risikogradienten (z.B. das relative Risiko) sind für Umweltbelastungen 

unter den heutigen Belastungsbedingungen meist gering. Für die quantitative 

Schadensbewertung ist jedoch nicht nur das individuelle Risiko bedeutend sondern das 

gesamtgesellschaftliche Schadenspotential. Dies wird von zwei Faktoren bestimmt: 

1. Das Ausmass der Umweltbelastung sowie die Anzahl der Belasteten. 

Je mehr Menschen einem zwar kleinen Risiko ausgesetzt werden, um so höher 

ist die Anzahl Schadensfälle. (Das Telefonieren mit einem Mobiltelefon ist 

möglicherweise (dies ist wissenschaftlich bisher nicht nachgewiesen) mit 

einem individuell minimen erhöhten Hirntumorrisiko assoziiert. Ein individuell 

kleines Risiko kann gesamtgesellschaftlich jedoch eine ansehnliche Anzahl 

Fälle bedeuten, da der grösste Teil der Bevölkerung exponiert ist. 

2. Die Höhe des Risikos sowie die Häufigkeit der verursachten 

Gesundheitsstörung in einer nicht belasteten Bevölkerung. 

Ein hohes Risiko für eine sehr seltene Krankheit kann de facto weniger 

zusätzliche Fälle bedeuten als ein gering erhöhtes Risiko für eine häufige 

Krankheit. 

Zusammenhang zwischen Höhe des Risikos und der Anzahl Fälle: 

A) Hohes Risiko, wenig Fälle: 

Relatives Risiko für malignes Mesotheliom bei asbestexponierten Rauchern 

ist 90 Mal grösser als bei Unexponierten (RR=90). Diese 

Expositionskombination ist nicht sehr verbreitet, und die Häufigkeit von 

malignem Mesotheliom ist moderat. Konsequenz: die SUVA anerkennt 

jährlich rund 50-70 Fälle als asbestbedingt. 

B) Geringes Risiko, viele Fälle: 

Erhöhung der Sterblichkeit durch gegenwärtige Luftbelastung in der 

Schweiz: 7% (RR=1.07). Gesamte Bevölkerung betroffen, Sterbefälle 

relative häufig (im Vergleich zu einzelnen Krankheiten). Geschätzte Zahl von 

Todesfällen wegen der Luftbelastung: 3'700 (ARE, 2004). 

Die zusätzlichen Fälle aufgrund eines Risikofaktors werden als attributable Fälle 

bezeichnet. Für Risikovergleiche sind attributable Fälle häufig viel aussagekräftiger als die 

relativen Risiken (siehe auch Abschnitt 2). 



Ein weiterer Aspekt des vermeintlich paradoxen Phänomens ‚kleiner Risiken‘ und ‚grosser 

Wirkung‘ ist im Umwelt-Gesundheitsbereich ebenfalls typisch. Gesundheitliche Merkmale 

lassen sich nicht nur in den Kategorien „gesund“ und „krank“ messen. Oft stehen 

funktionelle kontinuierlich messbare Parameter im Zentrum, beispielsweise die in Litern 

gemessene Lungenvitalkapazität (FVC), der Blutdruck, die Variabilität der Herzferquenz 

etc. Bei entsprechender epidemiologischer Studienanlage lässt sich die Veränderung 

dieser Messparameter pro Schadstoffeinheit abschätzen. Diese Veränderungen sind bei 

den üblichen Belastungsunterschieden wiederum sehr gering. Beispielsweise ist in der 

Schweiz beobachtet worden, dass bei einer Zunahme der Schwebestaubkonzentration die 

FVC um 6% abnimmt. Aus klinisch-individueller Sicht betrachtet irrelevant und ohne 

gesundheitliche Konsequenz. Diese Bewertung ist jedoch falsch. Der epidemiologische 

Forschungsansatz quantifiziert die Verschiebung der Verteilung dieser Messparameter in 

der Bevölkerung. Eine geringefügige Verschiebung der Verteilung, beispielsweise des 

Mittelwertes von FVC oder des Blutdruckes in der Bevölkerung kann Auswirkungen 

haben, welche durchaus von grosser Public Health Relevanz sind. Die Verschiebung der 

FVC-Verteilung um 6% hat beispielsweise zur Folge, dass sich der Bevölkerungsanteil mit 

klinisch relevanter, stark eingeschränkter Lungenfunktion etwa verdoppelt. Dies ist in 

Abbildung 5 dargestellt. 

Angesichts der verschiedenen politischen Handlungsoptionen und teilweise gegenläufigen 

Interessen ist es aus Public Health Sicht wichtig, den Gewinn von Vorsorgemassnahmen 

im Umwelt-Gesundheitsbereich abschätzen zu können und mit den damit verbundenen 

Kosten vergleichen zu können. Dies wird als 'Impact Assessment' bezeichnet. Es gibt 

eine Reihe von Methoden um solche Risikoabschätzungen durchzuführen. Die Methode 

hängt einerseits von der Art des Risikos und der Expositionssituation des entsprechenden 

physiko-chemischen Faktors in der Bevölkerung ab. Andererseits spielt auch die 

wissenschaftliche Datenlage eine Rolle. Wenn epidemiologische Studien zur Verfügung 

stehen, die Effekte in der Bevölkerung unter realen Lebensumständen untersucht haben, 

können diese herangezogen werden. Für viele potentielle Schadstoffe (z.B. hormonaktive 

Substanzen, elektromagnetische Felder), ist jedoch die epidemiologische Datenbasis sehr 

limitiert, wenn überhaupt Studien zur Verfügung stehen. Aber auch für die bekannten 

und vermeintlich gut untersuchten Luftschadstoffe, sind bisher nicht alle möglichen 

gesundheitlichen Auswirkungen epidemiologisch untersucht worden. 

Abbildung 5: Auswirkung einer 6%-Verschiebung in der Verteilung der Vitalkapazität 

auf den Bevölkerungsanteil mit stark eingeschränkter Lungenfunktion. 

(nach Braun-Fahrländer & Künzli, 2002) 

Bevölkerungsanteil in Prozent 

0 2 4 6 8 10 

Bevölkerungs 

anteil mit 

stark eingeschränkter 

FVC 

Verschiebung um 6% 

mittlere FVC 

2 3 4 5 6 7 8 

Vitalkapazität in Liter (FVC) 

Verteilung nach 

Exposition 

Normverteilung 



Im Folgenden sei am Beispiel einer externen Verkehrskostenabschätzung aufgezeigt, wie eine 

Risikoabschätzung methodisch in drei Schritten durchgeführt werden kann (ARE, 04). 

Externe Kosten sind Kosten, die nicht über Marktmechanismen abgegolten werden 

und darum von der Allgemeinheit getragen werden. 

1. Bestimmung der bevölkerungsbezogenen Exposition (Abbildung 6: 

Luftverschmutzung): Dazu ist es nötig, die Luftschadstoffverteilung in der Schweiz 

sowie die geographische Verteilung der Schweizer Bevölkerung zu kennen. 

Letzteres ist wichtig, da ja die Bevölkerung hauptsächlich in der Nähe der Quellen 

(Städte) lebt, und nur ein geringer Teil in den weniger belasteten Berggebieten. 

Die mittlere Luftbelastung in der Schweiz ist deshalb nicht identisch mit der 

mittleren Exposition der Bevölkerung. Ist man nur an den verkehrsbedingten 

Immissionen interessiert, wird nur dieser Teil der Immissionen berücksichtigt. Zur 

Zeit geht man davon aus, dass bei einer mittleren PM10 Konzentration von 19 

µg/m³ rund 4 µg/m³ vom Strassenverkehr stammen. 

2. Bestimmung der Belastungs-Wirkungsbeziehung (Abbildung 6: Epidemiologie): 

Aus epidemiologischen Studien kann abgeleitet werden wie stark das Risiko für 

eine bestimmte Krankheit oder Todesfall zunimmt, wenn die Schadstoffbelastung 

an einem Ort um einen bestimmten Wert höher ist als in einer Vergleichsgegend 

(z.B. 10 µg/m³). Wenn man die Häufigkeit der Krankheit bzw. die Sterblichkeit 

kennt, kann abgeschätzt werden, wie viele Fälle bei geringerer Schadstoffbelastung 

ohne einen bestimmten Emittenten auftreten würden. Beispiel: Zur Zeit geht 

man davon aus, dass eine mittlere PM10-Konzentrationszunahme von 10 µg/m³ 

langfristig mit einer sechs prozentigen Zunahme der Sterblichkeit bei 

Erwachsenen über 30 Jahre assoziiert ist. In dieser Altersgruppe beträgt die 

Sterblichkeit in der Schweiz rund 800 Fälle pro 100'000 Personenjahre. Mit einer 

linearen Approximation kann nun abgeschätzt werden, dass ohne die 

Verkehrsimmissionen (minus 4µg/m³ PM10) rund 20 Todesfälle weniger auftreten 

würden (pro 100'000 Personenjahre). 1 Damit lässt sich folgern, dass in der 

Schweiz jährlich rund 1'400 Todesfälle bei Erwachsenen auf die Emissionen des 

Strassenverkehrs zurückzuführen sind. Diese Zahl lässt sich also mit statistischen 

Methoden bestimmen, ohne dass bei einem einzigen individuellen Todesfall 

nachgewiesen werden kann, dass er auf Luftschadstoffe zurückzuführen ist. 

Abbildung 6: Überblick über eine quantitative Risikoabschätzung der Folgen der 

Luftbelastung (nach ARE, 2004). 

Luftverschmutzungs-Kataster 

Anzahl 

Fälle 

PM 10 Konzentration 

3 

10 20 30 40 50 60 in µ g/m 

Bevölkerungs-Kataster 

Verteilung der Schadstoffbelastung 

in der Bevölkerung 

Belastungs-Wirkungsbeziehung 

zwischen Luftverschmutzung und 

Anzahl Todes- und Krankheitsfällen 

Anzahl luftverschmutzungsbedingterKrankheits- 

und Todesfälle 

Behandlungskosten: direkte Kosten 

Produktionsausfall: indirekte Kosten 

Leiden und Schmerzen: immaterielle Kosten 

Gesundheitskosten 

pro Fall 

Externe Gesundheitskosten 

durch Luftverschmutzung 

1 Berechnung: Anzahl Fälle=800*(1-1/1.06)*4µg/m³ 

Luftverschmutzung 

Luftverschmutzung 

Ökonomie Epidemiologie 



3. Bestimmung der Kosten (Abbildung 6: Ökonomie): Um die Gesundheitseffekte mit 

Kosten für Luftreduktionsmassnahmen vergleichen zu können, werden die 

Gesundheitseffekte ökonomisch bewertet. Grundlage dafür ist die Bestimmung der 

Kosten für alle verschiedenen Krankheitsfälle bzw. die Kosten für einen Todesfall. 

Je nach gewähltem Ansatz werden dabei verschiedene Komponenten 

berücksichtigt: z.B. medizinische Behandlungskosten, Produktionsausfall oder 

immaterielle Kosten. Mit den immateriellen Kosten wird der Verlust an 

Wohlbefinden, Schmerz und Leid der betroffenen Person quantifiziert. Mögliche 

Ansätze für die Quantifizierung dieser Kosten sind gerichtlich zugesprochene 

Genugtuungsleistungen oder Zahlungsbereitschaft der Bevölkerung für die 

Verminderung eines bestimmten Gesundheitsrisikos (abgeleitet von Befragungen 

oder tatsächlich getroffenen Massnahmen). 

Um die Gesamtkosten zu quantifizieren, werden die abgeschätzte Anzahl 

Krankheits- und Todesfälle mit den jeweiligen Fallkosten multipliziert und 

summiert. Eine Abschätzung in der Schweiz aus dem Jahr 2005 kam zum Schluss, 

dass die Strassenverkehrsemissionen jährliche Gesundheitskosten in der Höhe 

von 1.5 Milliarden Schweizer Franken verursachen. 

Für die Bestimmung der gesamten externen Verkehrskosten wären neben den 

luftschadstoffbedingten Gesundheitskosten auch noch weitere Aspekte relevant. Z.B. 

• Lärmbedingte Gesundheitskosten 

• Externe Kosten im Bereich Natur und Landschaft 

• Externe Unfallkosten 

• Luftschadstoffbedingte Gebäudeschäden. 

Unter Berücksichtigung all dieser Kostenanteile wurden für die Schweiz die externen 

Verkehrskosten für das Jahr 2000 auf 5 Milliarden Franken geschätzt (ARE, 2004). 

Diesen rein quantitativen Überlegungen können aus Public Health Sicht jedoch auch 

gesamtheitlichen Betrachtungen gegenübergestellt werden. Gesundheitsrelevante 

Umweltbelastungen haben häufig vielfältige Wirkungen, bei denen Lebensqualität, 

Wohlbefinden oder Stress unter Umständen ebenso bedeutend sein können wie die 

klinisch definierte Morbidität oder Mortalität. Die Umsetzung von Umwelt-Gesundheitsmassnahmen 

kann entsprechend positive Wirkungen haben, die weit über die alleinige 

(Teil-)Reduktion von attributablen Risiken hinausgehen kann. Nachhaltige Verkehrskonzepte 

könnten zum Beispiel nicht nur zur Reduktion der abgasbedingten Gesundheitsschäden, 

sondern gleichzeitig zu einer Abnahme der Verkehrsunfälle und einer Zunahme 

der körperlichen Aktivität – beispielsweise durch eine Förderung des Veloverkehrs – 

führen. Das Beispiel zeigt, dass der Umwelt-Gesundheitsbereich aus von Public Health 

Sicht einer integrativen, umfassenden und System orientierten Analyse bedarf. 

6.8 Weiterführende Literatur und Referenzen 

ARE, Bundesamt für Raumentwicklung (ed.) Externe Gesundheitskosten durch 

verkehrsbedingte Luftverschmutzung in der Schweiz, Aktualisierung für das Jahr 2000. 

Autoren: H. Sommer, C. Lieb, J. Heldstab, T. Künzle T.,C. Braun-Fahrländer C., M. Röösli, 

2004. 

Aufdereggen B., Braun-Fahrländer C., Erdös R., Geiges H., Gysler R., Küchenhoff J., 

Rodriguez J., Röösli M., Rothweiler H., Waeber R. (2002) Wohnen und Gesundheit. 

Ärztinnen und Ärzte für Umweltschutz (Hrsg.), Basel. 

Braun-Fahrländer Ch, Künzli N. Umwelt und Gesundheit. In: Kolip, P (Hrsg.): Einführung 

in die Gesundheitswissenschaften. Juventa Verlag, Weinheim: 2002. ISBN 3-7799-1563- 

4 



Grize L, Huss A, Thommen O, Schindler C, Braun-Fahrländer C: Heat wave 2003 and 

mortality in Switzerland. Swiss Med Wkly, 2005;135:200–205. 

Hertz-Picciotto, I. Environmental epidemiology. In: Modern Epidemiology(Eds, Rothman, 

K. J. and Greenland, S.) Lippincott-Raven Publishers, 227 East Washington Square, 

Philadelphia PA, 1998. 

Röösli M., Rapp R., Braun-Fahrländer C. Hochfrequente Strahlung und Gesundheit – eine 

Literaturanalyse. Gesundheitswesen, 2003;65(6):378-92.

6. Umweltmedizin

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