Gasherde bergen gesundheitliche Risiken. Sind Gasöfen und andere Geräte sicher zu verwenden? » Yale Climate Connections

Schlechte Luftqualität ist ein seit langem bestehendes Problem in Los Angeles, wo der erste große Smog-Ausbruch während des Zweiten Weltkriegs so stark war, dass einige Einwohner glaubten, die Stadt sei mit chemischen Waffen angegriffen worden. Schließlich stellte sich heraus, dass Autos eine der Hauptursachen für Smog sind, aber sie waren nicht die einzigen. Im Jahr 1978 erließ die regionale Luftqualitätsbehörde Vorschriften zur Reduzierung der Verschmutzung durch eine überraschende Quelle: gasbetriebene Warmwasserbereiter, die in Häusern in der ganzen Stadt zu finden sind.

Gasherde sind zu einer unwahrscheinlichen Frontlinie in den Kulturkriegen geworden, da das Bewusstsein für ihren Beitrag zu Gesundheitsproblemen wie Asthma bei Kindern gewachsen ist, ganz zu schweigen von ihrem Zusammenhang mit dem Klimawandel. Aber die anderen gasbetriebenen Geräte, die in vielen amerikanischen Haushalten zu finden sind – Warmwasserbereiter, Öfen und Wäschetrockner, um nur einige zu nennen – haben weitaus weniger Aufmerksamkeit erhalten, obwohl sie ebenfalls Risiken für die öffentliche Gesundheit und die Umwelt darstellen.

„Ich bin nicht hier, um den Leuten Angst zu machen“, sagte Brittany Meyers, die nationale Direktorin für gesunde Raumluftpolitik bei der American Lung Association. „Dennoch wissen wir, dass es Auswirkungen auf die Luftqualität sowohl im Innen- als auch im Außenbereich gibt, die durch die Verbrennung von Brennstoffen im Inneren des Hauses verursacht werden, die dann nach außen abgeführt werden, d. h. die Geräte, von denen Sie sprechen.“

Ungefähr die Hälfte der amerikanischen Haushalte ist für Heizung und Warmwasser auf Gasgeräte angewiesen. Nach Angaben des Census Bureau wurden im Jahr 2021 rund 61 Millionen Warmwasserbereiter, 58 Millionen Öfen und 20 Millionen Wäschetrockner mit Erdgas betrieben. Weitere gängige gasbetriebene Geräte sind Kamine (ca. 7 Millionen), Klimaanlagen (ca. 2 Millionen), und Raumheizgeräte.

Die mit Gasgeräten verbundenen Gesundheitsrisiken hängen von der chemischen Zusammensetzung des von ihnen verbrannten Brennstoffs ab. Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan, einem starken Wärmespeichergas, das mitverantwortlich für den Klimawandel ist, den die Weltgesundheitsorganisation als „die größte Gesundheitsbedrohung für die Menschheit“ bezeichnet. Es enthält aber auch andere Stoffe, die, wenn sie durch Undichtigkeiten oder unvollständige Verbrennung in die Luft gelangen, die menschliche Gesundheit direkter schädigen können. Das bekannteste davon, Kohlenmonoxid, verursacht in den Vereinigten Staaten jedes Jahr mindestens 420 Todesfälle durch Unfallvergiftung.

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Drew Michanowicz, Wissenschaftler am Forschungsinstitut PSE Healthy Energy, hat mehrere Studien durchgeführt, um genau zu verstehen, was im Erdgas enthalten ist, das in amerikanische Haushalte gelangt, und hat dazu Proben aus mehr als 200 Haushalten in Kalifornien und Massachusetts entnommen. „Sie enthalten praktisch alle eine kleine Menge gefährlicher Luftschadstoffe, denen wir offensichtlich nicht ausgesetzt sein möchten“, sagte er. Darunter: Stickstoffdioxid, Benzol, Formaldehyd, Feinstaub und weitere Stoffe, die mit Asthma, Krebs, Herzerkrankungen und anderen Gesundheitsproblemen in Zusammenhang stehen.

Die wachsende Besorgnis über Gasherde ist größtenteils auf die Tatsache zurückzuführen, dass Kochgeräte diese Chemikalien direkt in die Bereiche des Hauses abgeben, in denen die Bewohner einen Großteil ihrer Zeit verbringen. Öfen werden während des Betriebs häufig nicht ins Freie entlüftet, entweder weil die Küche nicht mit einer Außenentlüftung ausgestattet ist oder weil die Bewohner diese nicht einschalten.

Außerhalb der Küche müssen jedoch die gängigsten gasbetriebenen Geräte – Warmwasserbereiter, Öfen und Wäschetrockner – laut Bauvorschriften automatisch im Freien entlüftet werden.

Diese unterschiedlichen Entlüftungsvorschriften spiegeln die Tatsache wider, dass Geräte, die nicht zum Kochen bestimmt sind, viel mehr Gas verbrennen als Herde und daher viel mehr Schadstoffe ausstoßen.

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„Ein durchschnittliches Haus im Nordosten verbraucht etwa 60 MMBtu [Million British Thermal Units, eine Standardeinheit zur Messung des Wärmeinhalts von Energiequellen] pro Jahr für die Raumheizung und weitere 20 für die Warmwasserbereitung“, sagte Matt Rusteika, der Direktor von Markttransformation bei der Building Decarbonization Coalition, einer gemeinnützigen Organisation, die sich auf die Elektrifizierung von Gebäuden konzentriert. „Zum Vergleich: Wenn Sie einen Gasherd haben, verbrauchen Sie pro Jahr nur etwa zwei MMBtus Gas.“

„Eine Reihe robuster staatlicher Vorschriften und Industriestandards wurde entwickelt, um der Bedrohung der Raumluftverschmutzung durch diese Geräte entgegenzuwirken“, sagte Iain Walker, ein Bauwissenschaftler am Lawrence Berkeley National Laboratory, der sich auf die Belüftung von Wohnräumen und die Dekarbonisierung von Häusern spezialisiert hat. „Egal, wo man sich im Land aufhält, es werden die gleichen Anforderungen an die Größe der Entlüftungsöffnung usw. und die Art und Weise, wie alles zusammenhängt, erfüllt“, sagte er.

Solange diese Geräte ordnungsgemäß installiert seien, sei daher das Risiko, dass sie schädliche Schadstoffe in die Häuser abgeben, gering, sagte Walker. „In den allermeisten Fällen werden Sie bei einem Heizgerät, einschließlich Warmwasserbereitern, mit einem korrekt installierten Schornstein keine Probleme haben.“ Gruppen wie das Lawrence Berkeley National Laboratory und Verwitterungsprogramme im ganzen Land hätten umfangreiche Beweise gesammelt, die die Wirksamkeit dieses Ansatzes bestätigten, sagte er.

Aber obwohl das System im Allgemeinen funktioniert, funktioniert es manchmal nicht. Walker warnte vor unangemessenem Alarmismus, sagte jedoch, dass die Luftverschmutzung in Innenräumen durch Gasgeräte nur sehr schwer vollständig beseitigt werden könne. „Leider wissen wir genug, um zu wissen, dass es sich immer noch um ein unlösbares Problem handelt.“

Joe Roy vom Energieeffizienzunternehmen CMC Energy Services sagte, dass die Techniker des Unternehmens im Laufe Tausender in Connecticut durchgeführter Energiebewertungen von Häusern in etwa 15 % aller nach 1980 gebauten Häuser fehlerhafte Gasgeräte oder Gasleitungen festgestellt hätten Vor der Reagan-Ära stieg dieser Wert auf 25 %.

Undichte Gasleitungen seien die häufigste Quelle unerwünschter Chemikalien, die in den Wohnraum gelangen, sagte Roy, insbesondere in älteren Häusern.

Aber eine Vielzahl von Problemen kann zu einer Verschmutzung durch belüftete Geräte selbst führen. Eine als Wärmetauscher bezeichnete Ofenkomponente kann mit der Zeit Risse bekommen, was dazu führen kann, dass gefährliche Mengen Kohlenmonoxid über das Kanalsystem eines Hauses verteilt werden. Bei Warmwasserbereitern kann es zu einem Phänomen namens Backdrafting kommen, das dazu führt, dass Verbrennungsnebenprodukte in den Wohnraum gelangen. Manchmal bewegen Anwohner Wäschetrockner, ohne sich darüber im Klaren zu sein, dass sich hinter ihnen eine leicht zu beschädigende Gasleitung befindet, mit vorhersehbaren Folgen. Und eine als Seitenwandentlüftung bekannte Praxis, bei der hocheffiziente Gasgeräte durch ein Loch in der Wand und nicht wie in der Vergangenheit üblich durch den Schornstein entlüftet werden, führt gelegentlich zu Problemen mit Schmutz, Vogelnestern, Schnee usw andere Substanzen, die die Abluft blockieren.

Eine separate Klasse von Gasgeräten, die nicht nach außen entlüftet werden müssen, darunter Kamine und Heizgeräte, stellt andere Herausforderungen dar. Diese Maschinen können billiger und flexibler sein als ihre belüfteten Verwandten, da kein Rauchabzug erforderlich ist, es wurden jedoch Bedenken hinsichtlich ihrer Sicherheit geäußert.

Das regulatorische Umfeld für diese Geräte ändert sich aufgrund einer kürzlichen Aktualisierung der technischen Standards, die den meisten örtlichen Lüftungsanforderungen der Bauvorschriften in den Vereinigten Staaten zugrunde liegen.

Walker vom Lawrence Berkeley National Laboratory, der kürzlich als Vorsitzender des mit dieser Aktualisierung beauftragten Ausschusses fungierte, sagte, dass sich eine der Kerndebatten während des Prozesses darauf konzentrierte, wie lange Benutzer diese Geräte während einer bestimmten Sitzung eingeschaltet lassen – und wie stark die Umweltverschmutzung daher sein könnte sammeln sich im Wohnraum an.

„In der Vergangenheit waren diese Dinge erlaubt, weil man davon ausging, dass sie eine geringe Kapazität haben und nicht sehr viel funktionieren würden“, sagte er. „Viele Streitereien [im jüngsten Ausschuss] sind noch nicht beendet: ‚Produziert die Verbrennung Schadstoffe?‘ [Stattdessen] ging es in den Diskussionen darum: „Was wäre, wenn es sich einschaltet und mehrere Stunden lang in Betrieb ist?“ Dann was?'"

Die abschließende Empfehlung des Ausschusses bestand darin, die Verwendung von nicht entlüfteten Gasraumheizgeräten oder Kaminen in Häusern zu verbieten, um den technischen Standard zu erfüllen, sagte Walker.

Obwohl das Entlüften von Gasgeräten der beste Weg ist, das Risiko innerhalb des Hauses zu verringern, verschwinden die Emissionen nicht einfach, wenn sie ins Freie gelangen, sondern zirkulieren stattdessen innerhalb der Gemeinschaft.

„Es gibt Millionen von Kesseln, Öfen und Warmwasserbereitern, und sie alle pumpen Verbrennungsdämpfe in die Luft, und das wird zwangsläufig Auswirkungen auf die Gesundheit der Menschen haben“, sagte Rusteika von der Building Decarbonization Coalition.

Ein Hauptanliegen sind Stickoxide (NOx), eine Familie von Chemikalien, die bei der Verbrennung von Kraftstoff in der Luft entstehen und neben Herz-Kreislauf- und anderen Gesundheitsproblemen auch mit Atemwegserkrankungen wie Asthma in Verbindung gebracht werden. NOx reagiert auch mit anderen Chemikalien in der Luft und bildet Smog, der wiederum mit einer Vielzahl von Gesundheitsproblemen verbunden ist, die von Fortpflanzungsschäden bis hin zum frühen Tod reichen.

Mehrere aktuelle Berichte haben auf die Rolle von Gasgeräten bei der Außenluftverschmutzung in Kalifornien aufmerksam gemacht. Eine Veröffentlichung aus dem Jahr 2022, die gemeinsam von SPUR, einer gemeinnützigen Organisation mit Schwerpunkt auf kalifornischen Städten, und den Umweltorganisationen Sierra Club und RMI herausgegeben wurde, untersuchte die Zusammenhänge zwischen Wohn- und Gewerbegeräten und Smog. Es wurde festgestellt, dass diese Maschinen etwa viermal so viel NOx erzeugen wie die Elektrizitätswerke des Staates und etwa zwei Drittel so viel wie seine leichten Personenkraftwagen.

In einem weiteren Bericht der UCLA Fielding School of Public Health aus dem Jahr 2022 wurde festgestellt, dass die Reduzierung von NOx und Feinstaub in der Außenluft zu jeweils 354 weniger Todesfällen und 596 weniger Fällen von akuter Bronchitis führen würde, wenn alle Gasgeräte in Wohngebieten durch saubere Elektromodelle ersetzt würden Jahr im Staat.

Detaillierte Informationen aus anderen Teilen des Landes sind schwieriger zu bekommen. Brittany Meyer von der American Lung Association sagte, es bestehe Bedarf an weiterer Forschung darüber, wie sich die Emissionen von Gasgeräten auf die Luftqualität im Freien auswirken. Eine der Überraschungen der Literaturrecherche des Verbandes zu den gesundheitlichen Auswirkungen der Verbrennung in Wohngebäuden aus dem Jahr 2022 war „das Fehlen von Studien zu einigen der gesundheitlichen Auswirkungen von Geräten mit belüfteter Verbrennung auf Personen, die das Gerät nicht direkt nutzen“, sagte sie.

Aber Seth Hartley, Atmosphärenforscher beim Beratungsunternehmen ICF und Mitautor des Berichts 2022, sagte, dass die vorhandenen Daten die groben Umrisse des Problems klar darlegen, wenn nicht sogar die Details. „Wir wissen, dass [diese Geräte] NOx ausstoßen. Wir wissen, dass NOx Smog verursacht. Wir wissen, dass NOx die Lunge reizt und andere Dinge dieser Art verursacht. Aber um diesen Zusammenhang zu quantifizieren, fehlt noch viel.“

Bisher war die durch die Bauvorschriften vorgeschriebene Belüftung der wichtigste Mechanismus, mit dem US-Regierungen auf allen Ebenen versucht haben, Gesundheitsrisiken durch gasbetriebene Geräte zu begrenzen.

„Die US-Umweltschutzbehörde EPA regelt die Raumluftqualität nicht, daher wurde der Kontrolle der Raumluftqualitätsaspekte dieser [Geräte] nicht wirklich viel Aufmerksamkeit geschenkt. Und im Allgemeinen glaube ich auch nicht, dass so viel Wert auf die Auswirkungen im Freien gelegt wurde“, sagte Hartley.

Es gibt jedoch Ausnahmen. Andere Regionen Kaliforniens haben sich LA angeschlossen und Grenzwerte für NOx-Emissionen aus Geräten festgelegt, und das jüngste Verkaufsverbot des Staates für neue Gasöfen und Warmwasserbereiter, das im Jahr 2030 in Kraft tritt, war teilweise auf Bedenken hinsichtlich der Luftverschmutzung zurückzuführen. Utah hat NOx-Emissionsgrenzwerte für Warmwasserbereiter, ebenso wie Texas für kleine Warmwasserbereiter und Boiler. Und im Bundesstaat New York dürfte laut Rusteika der Building Decarbonization Coalition ein kürzlich verabschiedetes Gesetz zu neuen Emissionsgrenzwerten für Geräte führen.

Im Allgemeinen beginnen die politischen Reaktionen auf gesundheitliche Auswirkungen von Gasgeräten „zu sprudeln“, sagte Rusteika. „Vielleicht ist die Überschneidung mit dem Klima an manchen Orten der Hauptgrund für diese Bewegung. Andernorts liegt der Fokus auf NOx, das wir in anderen Sektoren schon seit langem regulieren.“

Menschen, die über die Auswirkungen dieser Geräte in ihren Häusern besorgt sind, können Maßnahmen ergreifen, um das Risiko der Luftverschmutzung in Innenräumen zu verringern. Die Centers for Disease Control and Prevention empfehlen, auf jeder Etage des Hauses einen batteriebetriebenen Kohlenmonoxidmelder zu installieren und alle gasbetriebenen Geräte jedes Jahr professionell warten zu lassen.

Laut Joe Roy von CMC Energy Services ist es wichtig sicherzustellen, dass diese regelmäßige Wartung eine Bewertung der Gasleitungen des Hauses umfasst. Stellen Sie daher sicher, dass der Arbeitsumfang des HVAC-Auftragnehmers auch die Prüfung von Gasleitungen auf Lecks umfasst, sagte Roy.

Auch verbrauchertaugliche NOx-Monitore können dazu beitragen, die Sicherheit im Haushalt zu gewährleisten, sagte er.

Eine weitere Möglichkeit, die von Gasgeräten ausgehenden Risiken zu mindern, besteht darin, die Anreize des Inflation Reduction Act für den Kauf und die Installation ihrer Elektrogeräte zu nutzen.

Rusteika sagte, dass steigende Verkäufe von Wärmepumpen zeigen, dass normale Amerikaner zunehmend von den Vorteilen einer Abkehr von Gas überzeugt sind.

„Die Menschen sind es gewohnt, in ihren Häusern Brennstoff zu verbrennen, aber früher waren sie es auch gewohnt, in Restaurants neben rauchenden Leuten zu sitzen“, sagte er. „Wir wissen, dass die Elektrifizierung für das Klima von entscheidender Bedeutung ist. Wir wissen auch, dass Elektrifizierung die Luftqualität in Innenräumen verbessert. Wir wissen, dass es bequemer ist. Wir wissen, dass Sie dadurch in bestimmten Situationen viel Geld sparen können. Und jetzt ist es an der Zeit, oder?“