Globale Überdosis E-Book

Anne Preger

• Herausgeber: Quadriga
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2022

Seitenzahl: 487

Beschreibung

Die Erde leidet. Stickstoff im Überfluss verschmutzt Luft und Wasser, macht Menschen krank und vernichtet Artenvielfalt. In ihrem Buch erklärt die mehrfach ausgezeichnete Wissenschaftsjournalistin Anne Preger, wie es zu dieser Überdosis kam und was wir konkret gegen sie tun können. Pointiert und klug schreibt sie über historische Entwicklungen und moderne Herausforderungen. Ihr Credo: Wer das Stickstoff-Problem angeht, schützt die Biodiversität, das Klima sowie die menschliche Gesundheit und hat sogar die Chance, den Welthunger zu besiegen. Eine inspirierende Lektüre, die die Sicht auf die Welt nachhaltig verändert.

Leseprobe

Inhalt

CoverÜber dieses BuchÜber die AutorinTitelImpressumEinführung: Unterschätzt – Warum die globale Stickstoff-Überdosis zu den großen Problemen unserer Zeit gehörtTeil I: Als Stickstoff noch Mangelware warKapitel 1: Evolution – Not macht erfinderischKapitel 2: Statussymbol MisthaufenKapitel 3: Heißer Scheiß – Wie Seevögel Weltgeschichte schreibenKapitel 4: Der Gamechanger – Brot aus LuftKapitel 5: Tod aus LuftKapitel 6: Willkommen im N-ZeitalterTeil II: Die Folgen der ÜberdosisKapitel 7: Woraus die Überdosis bestehtKapitel 8: Leise rieselt der StickstoffKapitel 9: Auf TauchstationKapitel 10: Heiße Luft und große LöcherKapitel 11: Wie die Stickstoff-Überdosis der Gesundheit schadetKapitel 12: Außerhalb der planetaren Leitplanken unterwegsTeil III: Wie wir zum Teil der Lösung werdenKapitel 13: Besser Ursachen bekämpfen als FolgenKapitel 14: Planetenfreundlich lebenKapitel 15: Das kann die Landwirtschaft tunKapitel 16: Baustellen für die PolitikFazitDanksagungQuellenverzeichnisAbbildungen

Über dieses Buch

Wir überdüngen den Planeten mit Stickstoff. Eigentlich waren alle biologisch nutzbaren Formen des Elements über Milliarden von Jahren eine heiß umkämpfte Mangelware. Um an sie heranzukommen, haben sich Pflanzen und andere Organismen einige Tricks einfallen lassen. Doch vor allem eine Erfindung aus Deutschland hat die Lage seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts drastisch verändert, und inzwischen herrscht statt Mangel ein fataler Überfluss! Zum Glück gibt es nachhaltige Lösungsansätze – und das Beste daran: Wer dieses Problem angeht, schützt nicht nur die Biodiversität und das Klima, sondern gleichzeitig auch die menschliche Gesundheit und hat die Chance, sogar den Welthunger zu besiegen.

Über die Autorin

Anne Preger macht aus einem Waldspaziergang eine Wissenschaft und aus Wissenschaft einen Spaziergang. Natürliche Zusammenhänge haben sie immer schon fasziniert. Sie hat Geoökologie in Braunschweig, Uppsala und Bayreuth studiert und erzählt am liebsten Geschichten über die Erforschung der Erde. Als mehrfach ausgezeichnete Umwelt- und Wissenschaftsjournalistin schreibt sie für das Onlinemagazin Riffreporter. Über die Überdosis Stickstoff berichtet sie regelmäßig, unter anderem bei WDR 5, Deutschlandfunk Nova und im Podcast Quarks Storys.

A N N E P R E G E R

GLOBALE

Ü B E R-D O S I S

S T I C K S T O F F

D I E U N T E R S C H Ä T Z T E G E F A H R F Ü R U M W E L T U N D G E S U N D H E I T

Vollständige E-Book-Ausgabe

des in der Bastei Lübbe AG erschienenen Werkes

Der Inhalt dieses Buchs wurde sorgfältig recherchiert und geprüft. Historische Zitate wurden behutsam modernisiert. Für Links zu Webseiten Dritter wird keine Haftung übernommen, hier gilt lediglich deren Stand zum Zeitpunkt der Erstveröffentlichung. Eine Haftung der Autorin oder des Verlags ist ausgeschlossen.

Originalausgabe

Copyright © 2022 by Anne Preger und Bastei Lübbe AG, Köln

Textredaktion: Dr. Matthias Auer, Bodman-Ludwigshafen

Umschlaggestaltung: Kristin Pang

Einband-/Umschlagmotiv: © shutterstock.com: Foxys Graphic | ArtKio

eBook-Produktion: hanseatenSatz-bremen, Bremen

ISBN 978-3-7517-2879-9

luebbe.de

lesejury.de

Einführung: Unterschätzt – Warum die globale Stickstoff-Überdosis zu den großen Problemen unserer Zeit gehört

Zu viel

2013: Ella ist neun Jahre alt und lebt im Südosten Londons. Sie ist in der Schule supergut in Lesen und Schreiben, in »Vier gewinnt« schwer zu schlagen, und sie will Pilotin werden, wenn sie mal groß ist. Ihr Zuhause liegt keine fünfzig Meter entfernt von einer Straße mit einem notorisch schlechten Ruf weit über London hinaus: Die South Circular Road ist eine Hauptverkehrsader, die ständig verstopft ist und mitten durch Wohngebiete führt.

Mit sieben Jahren hatte Ella ihren ersten Asthma-Anfall.1 In den folgenden zweieinhalb Jahren ist die Grundschülerin 27 Mal wegen schwerer Anfälle im Krankenhaus gelandet, tagelang in künstliches Koma versetzt worden und hat immer wieder Atem- oder Herzstillstände erlitten. Ella ist schließlich so in ihrem Leben beeinträchtigt, dass sie den Status »schwerbehindert« bekommt.

Am Valentinstag 2013 hat Ella ihren letzten Asthmaanfall. Sie wird ins Krankenhaus von Lewisham eingeliefert. Dort versagen am frühen Morgen des 15. Februar ihre Lungen, und sie kann nicht mehr wiederbelebt werden.

Ella Kissi-Debrah ist wohl der erste Mensch der Welt, bei dem Luftverschmutzung als Todesursache offiziell mit auf dem Totenschein steht: »Akutes Lungenversagen, schweres Asthma, Belastung mit Luftschadstoffen.«2

Zu diesem offiziellen Eintrag kam es nach einer zweiwöchigen Anhörung mit Fachleuten und der Familie im Dezember 2020 am zuständigen Londoner Coroner’s Court, einem Gericht zur Untersuchung von Todesursachen. Dort gelangte ein Untersuchungsrichter zu dem Schluss, dass Luftverschmutzung einen Anteil an Ellas Tod getragen hat.

In den drei Jahren vor ihrem Tod war Ella ständig Konzentrationen von Stickstoffdioxid und Feinstaub in der Luft ausgesetzt, die über den damaligen Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation und über den Grenzwerten der Europäischen Union lagen. Das ergab die Auswertung von Luftdaten der nächstgelegenen Messstelle. Der Verkehr war die Hauptursache der Verschmutzung. Den Behörden waren die Grenzwert-Überschreitungen damals bekannt, trotzdem hatte der damalige Londoner Bürgermeister Boris Johnson entschieden, die Einführung weiterer Umweltzonen für den Verkehr zu verschieben, was die Verschmutzung hätte verringern können.

Nach Ansicht der befragten Fachleute, die auch Gewebeproben aus Ellas Körper untersucht haben, wurde ihre Art von Asthma durch hohe Gehalte an Stickoxiden und Feinstaub in der Luft extrem verschlimmert. Im Winter, wenn in Ellas Nachbarschaft die Belastung hoch war, waren ihre Anfälle besonders heftig. Auch in den beiden Tagen vor Ellas Tod war die Luft in ihrem Viertel besonders schlecht gewesen.

Weltweit erkranken aktuellen Studien zufolge pro Jahr zwischen 1,8 und vier Millionen Kinder neu an Asthma, weil sie in Gegenden mit einem hohen Anteil an Stickoxiden in der Luft leben.3 Die meisten betroffenen Kinder wohnen in Städten.

Luftverschmutzung verkürzt Leben. Und das Element Stickstoff spielt dabei eine tragende Rolle, nicht nur in Form von reizenden Stickoxiden. Stickoxide sind schon in kleinen Dosen ungesund, vor allem, wenn jemand ihnen dauerhaft ausgesetzt ist. Ellas Fall zeigt, welche Folgen zu viel Stickstoff haben kann.

Zu wenig

Doch auch zu wenig Stickstoff bedroht Menschenleben. Denn Stickstoff ist eigentlich ein Element des Lebens. Alle Organismen brauchen es in ihren sämtlichen Zellen.

Diese Abhängigkeit von Stickstoff ist 2022 wieder ins öffentliche Bewusstsein gerückt: als Erkenntnis aus dem russischen Einmarsch in die Ukraine und den daraus resultierenden Auswirkungen auf den Welthandel und die Welternährung. Fachleute warnen deswegen vor Lebensmittelknappheit und Hungersnöten.

Das Element Stickstoff spielt in diesem Zusammenhang gleich dreifach eine Rolle. Erstens sind Russland und die Ukraine wichtige Lieferanten von Getreide als stickstoffhaltigem Grundnahrungsmittel. Zweitens ist Russland einer der weltgrößten Exporteure von Ammoniak und anderen Formen von Stickstoffdünger. Drittens ist Russland ein wichtiger Lieferant von Erdgas, und sämtliche Anlagen in Europa, die Ammoniak als Ausgangsstoff für Dünger herstellen, brauchen diesen Energieträger für die Produktion.

Hunger in der Welt entsteht heute in erster Linie als Folge eines Verteilungsproblems.4 Ausreichend Nahrungsmittel sind zwar vorhanden, erreichen aber nicht diejenigen, die sie dringend brauchen. Doch wenn Stickstoff knapp ist, kann das die Lage verschärfen – weil es schwieriger wird, genügend Lebensmittel herzustellen. Die Folge können Mangelernährung und eben Hunger sein.

Nicht egal

Stickstoff hat seine guten und seine schlechten Seiten. Ob er nützt oder schadet, das hängt – wie bei so vielen Dingen im Leben – nicht nur von der chemischen Form ab, sondern auch von der Dosis. So oder so kann uns Stickstoff nicht egal sein. Die Menschheit hat während ihrer gesamten Geschichte ein besonderes Verhältnis zu diesem Element gehabt. Stickstoff hat immer wieder Einfluss auf den Lauf der Weltgeschichte genommen, nicht nur, wenn es ums Essen ging, sondern sogar beim Schießen. Die Vergangenheit war bis vor Kurzem geprägt durch Mangel. Wer Zugang zu Stickstoff in nutzbarer Form hatte, besaß Macht!

Das ist zwar immer noch so, doch inzwischen ist Stickstoff trotzdem allgegenwärtig. Und damit meine ich nicht den Luftstickstoff mit der Formel N2, aus dem unsere Atmosphäre zu 78 Prozent besteht. Der begegnet seiner Umgebung mit so viel Desinteresse, dass zwischen ihm und dem Rest der Welt wenig läuft. Ich spreche von »reaktivem« Stickstoff – Stickstoff, der in einer Form vorliegt, die sich biologisch oder chemisch vergleichsweise einfach nutzen lässt (d. h. quasi jede andere Stickstoffverbindung außer Luftstickstoff).

Inzwischen sind wir (und die Welt, in der wir leben) mit den negativen Folgen einer globalen Überdosis an Stickstoff konfrontiert. Diese Überdosis geht auf das Konto der Menschheit. Wir haben gerade mal hundert Jahre gebraucht, um den Stoffwechsel unseres Heimatplaneten mit zu viel Stickstoff völlig zu überlasten: Grundwasser enthält zu viel Nitrat. Gewässer sind überdüngt. Infolge bilden sich im Wasser Todeszonen ohne Sauerstoff. Korallenriffe leiden unter Überdüngung ebenso wie Lebewesen in Mooren, Heiden, Wäldern oder auf Bergwiesen.

Wie sehr sich die heutige Welt des Überflusses vom irdischen Normalzustand des Stickstoffmangels unterscheidet, mit welchem Ideenreichtum die Natur früher dem Stickstoffmangel begegnet ist und wie es zu der Erfindung kam, die am 2. Juli 1909 unser Verhältnis zu Stickstoff ein für alle Mal auf den Kopf gestellt hat – das alles sind nicht nur spannende Geschichten.

Dieses Wissen hilft auch dabei zu verstehen, welche Probleme der fatale Stickstoff-Überfluss genau mit sich bringt. Die Herausforderungen der globalen Überdosis zu begreifen, ist ziemlich essenziell, um eine ganze Reihe von Krisen zu bewältigen, vor denen wir als Bewohnerinnen und Bewohner der Erde aktuell stehen:

–Die globale Überdosis treibt das globale Artensterben voran und schwächt so das weltumspannende biologische Sicherungsnetz der Natur, auf das wir als Menschheit für unser Überleben angewiesen sind.

–Unser Eingriff in den Stickstoff-Stoffwechsel des Planeten schädigt die schützende Ozonschicht und erwärmt auf mittlere Sicht die Erde.

–Stickstoffverbindungen tragen direkt und indirekt dazu bei, aus Luft einen ungesunden Cocktail zu machen. Weil sie diese Luft permanent einatmen, sterben jedes Jahr Millionen von Menschen weltweit früher.

Die große Herausforderung für die Zukunft lautet: Wie ernähren wir eine weiterhin wachsende Zahl an Menschen auf dem Planeten gesund und nachhaltig, ohne die Erde weiter mit zu viel Stickstoff zu überlasten?

Im Krisenmodus

Die Menschheit steckt mitten in einer Stickstoff-Krise. Im Gegensatz zu den Niederlanden, die sich seit 2019 offiziell in einer »stikstofcrisis« befinden, reden andere betroffene Länder wie Deutschland oder die Schweiz bislang noch nicht so offen darüber. Dabei kann Selbsterkenntnis der erste Schritt zu Besserung sein.

Das Ausmaß des Stickstoff-Problems ist vielen Fachleuten schon lange klar. Was zu viel Stickstoff in der Umwelt anrichtet und wie wir gegensteuern können, dazu wird seit Jahrzehnten geforscht und publiziert. Doch in der Öffentlichkeit scheint das Wissen um die Zusammenhänge bislang kaum anzukommen. Das ist seltsam, denn eigentlich wissen die meisten Menschen schon ganz viel über Stickstoff. Sie »wissen« es nur noch nicht. Ich lehne mich jetzt vielleicht etwas aus dem Fenster: Auch in Ihrem Kopf warten in Sachen Stickstoff ganz viele Puzzleteile darauf, zusammengelegt zu werden.

Das Puzzeln lohnt sich. Es ist eine etwas abgedroschene Formulierung, die ich aber immer schon mal verwenden wollte: Sie werden die Welt beim und nach dem Lesen möglicherweise mit anderen Augen sehen! Und zwar zum Beispiel, wenn Sie im Supermarkt unterwegs sind oder Nachrichten lesen, hören oder schauen. Ich wette: Hinweise auf die Stickstoff-Überdosis finden Sie auch direkt vor Ihrer Haustür, bei fast jedem Spaziergang durch den Wald, sobald Sie einmal wissen, woran Sie sie erkennen.

In diesem Buch nehme ich Sie mit auf eine Reise durch die Erd- und Menschheitsgeschichte. Und ich zeige Ihnen, wo wir konkret ansetzen können, um unsere Stickstoff-Verschwendung besser in den Griff zu bekommen.

An dieser Stelle habe ich schon einmal mehrere gute Nachrichten:

1)Wir haben es selbst in der Hand. Jede und jeder Einzelne kann dafür aktiv werden.

2)Es liegen ziemlich viele, vergleichsweise einfach umsetzbare Vorschläge auf dem Tisch, wie wir sorgsamer mit Stickstoff umgehen können.

3)Wir befinden uns in einer Win-win-win-win-Situation. Indem wir die globale Überdosis deutlich reduzieren, schützen wir nicht nur die Biodiversität, das Klima und unsere Gesundheit, sondern haben im besten Fall auch die Chance, den Welthunger zu verringern.

4)Weniger Stickstoff zu verschwenden und zu verplempern, spart außerdem eine Menge Geld. Nicht nur für Erdgas und Dünger.

Ein weiteres wichtiges Argument zum Weiterlesen: Stickstoff wird in unserem Leben in den kommenden Jahrzehnten eher noch eine größere Rolle spielen als bislang. Nicht nur in Sachen Welternährung. Stickstoffhaltiges Ammoniak entwickelt sich zusehends zum »heißen Scheiß« in Energiefragen: Ammoniak lässt sich nämlich auch mithilfe erneuerbarer Energien herstellen. Das Gas kann als Zwischenspeicher helfen, Zeiten zu überbrücken, in denen der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint. Außerdem lassen sich mit dem Gas auch Containerschiffe und Co. antreiben, wenn Schweröl oder Diesel dafür aus Klimaschutz-Gründen nicht mehr infrage kommen. Darin steckt eine Chance für eine klimaschonendere Wirtschaft. Gerade deswegen ist es hilfreich, die Zusammenhänge und die möglichen Risiken zu kennen.

»Gebrauchsanweisung«

Dieses Buch dreht sich um Leben und Tod, um unterirdische Allianzen, Krieg und Frieden, um Edle und Schurken. Es knallt, und es geht ums Essen. Diese Zutaten sollten Sie ermutigen, sich diesem chemischen Element und den Folgen der planetaren Stickstoff-Überdosis zu widmen, selbst dann, wenn das Wort Stickstoff vielleicht ungute Erinnerungen an frühere Chemiestunden bei Ihnen weckt.

Vielleicht gehören Sie ja zu den Menschen, die in der Schule mit Chemie nicht viel am Hut hatten. Oder Sie erinnern sich dunkel an verwirrende Abbildungen mit wilden Pfeilen zwischen Luft, Meer und Land, gespickt mit chemischen Formeln unter der Überschrift »Stickstoffkreislauf«. Machen Sie sich bitte frei davon. Sie können dieses Buch auch ohne Vorkenntnisse lesen.

Wer sich mit der Geschichte von Stickstoff als Baustein des Lebens und als Ursache von Problemen beschäftigt, kommt zwar um einige chemische und biologische Fachbegriffe und einige wenige Formeln nicht ganz herum. Ich verspreche aber, dass ich nur die benutze, die wirklich nötig sind, und dass ich sie so erkläre, wie ich mir das von meinen Lehrerinnen und Lehrern früher an der einen oder anderen Stelle gewünscht hätte.

Sprache prägt unser Denken. Das gilt auch in Hinblick auf Geschlechter. Ich könnte es mir jetzt leicht machen und sagen: »Ich habe dieses Buch zwar im generischen Maskulinum formuliert, aber ich meine immer alle Geschlechter.« Ich verstehe, wie es zu solchen Genderhinweisen kommt, aber sie sind für mich keine wirkliche gute, zeitgemäße Lösung. Es ist nicht immer einfach, verständlich, unterhaltsam und gendersensibel zugleich zu schreiben. Ich habe mich darum bemüht, an möglichst vielen Stellen entweder neutral zu formulieren oder das jeweilige Geschlecht der handelnden bzw. betroffenen Personen sichtbar zu machen.

Dieses Buch ist eine Einladung, die Erde und unsere Geschichte aus einer elementaren Perspektive zu betrachten. Wenn Sie zu denen gehören, die von den wissenschaftlichen Zusammenhängen gar nicht genug bekommen können und es noch genauer wissen wollen: Meine wissenschaftlichen Quellen habe ich im Quellenverzeichnis kapitelweise zusammengefasst. Das können Sie über den dort abgedruckten QR-Code auch digital aufrufen und den Links zu den Quellen folgen.

Stickstoff ins Rampenlicht

In allen Kapiteln finden Sie Boxen. Die enthalten Tipps oder andere Inhalte, die Sie möglicherweise später noch mal nachschlagen wollen.

Die Überdosis Stickstoff spielt in vielen Dramen in unserer Umwelt schon länger eine der Hauptrollen. Deswegen wird es höchste Zeit, das Scheinwerferlicht auf die Hauptcharaktere zu lenken. Wie bei einem Theaterbesuch können Sie entscheiden, ob Sie vor Beginn der Vorstellung schon einmal einen Blick auf das Verzeichnis der handelnden Personen im Programmheft werfen wollen oder ob Sie es erst in der Pause zwischendurch mal tun.

Kleines Who’s who des Stickstoffs

NChemisches Symbol für das Element Stickstoff.N2Distickstoff oder auch molekularer Stickstoff. Ein ziemlich gechilltes, unreaktives Gas. Die Luft unserer Atmosphäre besteht zu 78 Prozent aus N2, weshalb viele Menschen, mich eingeschlossen, von Luftstickstoff sprechen.

Reaktiver Stickstoff: Quasi sämtliche Verbindungen, die Stickstoff enthalten, außer Luftstickstoff. Unter anderem:

NH3Ammoniak. Ein stechend riechendes, giftiges Gas. Kann Feinstaub bilden.NH4+Ammonium. Ein geladenes Teilchen. Kann Bestandteil von Riechsalz und von Feinstaub sein. Wird in Wasser gelöst von Pflanzen oder Mikroben aufgenommen.NO3–Nitrat. Ein geladenes Teilchen, meist in Wasser gelöst. Wird ebenfalls von Pflanzen oder Mikroben aufgenommen. Ist auch Bestandteil von Feinstaub und Salzen. Die wurden früher auch Salpetersalze genannt.NO2–Nitrit. Ein geladenes Teilchen, kann in Form eines Salzes oder in Wasser gelöst vorliegen. Wirkt im Körper und auf Wassertiere toxisch. Darf aber trotzdem in geringen Mengen z. B. als Pökelsalz genutzt werden.NOStickstoffmonoxid. Extrem kurzlebiges Gas, reagiert in Abgasen direkt zum Reizgas NO2. Wird aber in geringen Mengen vom menschlichen Körper hergestellt und wirkt als Botenstoff.NO2Stickstoffdioxid. Gesundheitsschädliches Reizgas, entsteht vor allem bei Verbrennungsprozessen.NOxStickoxide. Sammelbegriff für Stickstoffmonoxid und -dioxid.N2OLachgas. Trotz des Namens nicht witzig, wird auch als Partydroge missbraucht, heizt in jedem Fall heftigst die Erde an und zerstört die schützende Ozonschicht.

Alle hier genannten Stickstoffverbindungen sind anorganisch. Das heißt, sie enthalten keinen Kohlenstoff. Stickstoff in kohlenstoffhaltigen Verbindungen wird organisch genannt, organischer Stickstoff kann zum Beispiel in Form von Proteinen vorliegen.

Teil I: Als Stickstoff noch Mangelware war