6000 Tote durch Stickoxid?

(überarbeitet am 17.3.2018)

Jan Fleischhauer argumentiert in SPON gegen die Stickoxid Hysterie

Auf die Zahl mit den 6000 vorzeitigen Toten stößt man sofort, wenn man die Folgen von Stickoxiden googelt. Sobald man nach der Quelle sucht, landet man beim Umweltbundesamt. Anfang des Monats hat die Behörde eine Studie veröffentlicht, in der die Zahl auftauchte. […] Wie stellt man fest, dass 6000 Menschen in Deutschland noch leben könnten, wenn es den Dieselmotor nicht gäbe, habe ich mich gefragt. Anders als bei einer Vergiftung mit Zyankali tritt der Tod bei Stickoxiden nicht sofort ein. Wenn überhaupt, kommt er schleichend. In der Liste des statistischen Bundesamtes zu Todesursachen fehlen Stickoxid-Tote. Man findet dort nahezu jede Todesart. Es gibt “Hitzeerschöpfung durch Wasserverlust” oder umgekehrt “Ertrinken und Untergehen in der Badewanne: Zu Hause”. Aber Tod durch Dieselbegasung? Nichts. Nicht mal eine klitzekleine Fußnote.

Es sind natürlich nicht die “Experten” des Bundesamtes, die diese Zahl produziert haben, sie haben nur eine Auftragsstudie bezahlt. Die Autoren der Studie sind Epidemiologen, Biologen, Chemiker, Physiker, Statistiker, Ingenieure und Psychologen – kein einziger Mediziner.

Wie wurde die Studie durchgeführt? Zuerst wurde die NO2-Belastung für ganz Deutschland geschätzt. Leider gibt es aber für Deutschland keine flächendeckenden NO2-Daten, damit konnte auch keine individuelle (die Autoren schreiben verschwurbelt “personengenaue”) Zuordnung verwendet werden.

Eine vollständige Abbildung der kleinräumigen NO2-Belastung für das gesamte Bundesgebiet war allerdings allein aufgrund der fehlenden Verfügbarkeit der erforderlichen Eingangsdaten sowie des zur Berechnung notwendigen Rechenaufwands nicht möglich. Insofern konnte eine Abbildung der kleinräumigen NO2-Belastung nur für ausgewählte Modellregionen beispielhaft durchgeführt werden … Dazu wurden … Berlin, das Bundesland Brandenburg, das Ruhrgebiet und München ausgewählt.

Nun ja, wenn es die Daten nicht gibt, dann gibt es auch keinen Rechenaufwand … Und die Stationen sind reichlich willkürlich gewählt? So Kachelmann

Wo Messstationen stehen in einer Stadt, ist bisher vollkommen willkürlich. Deswegen ist auch völlig willkürlich, welche Städte mit einem Diesel-Fahrverbot belegt werden oder nicht. Die Auswahl beruht in keiner Form darauf, dass die eine Stadt dreckiger ist als die andere, sondern dass die eine Messstelle in Stadt 1 ungünstiger aufgestellt ist als die andere Messstelle in Stadt 2.

Warum die Autoren dabei nicht ihre eigene Modellregion nehmen? Jedenfalls  werden 16 Krankheitseinheiten definiert und Studien für jede Krankheit gesucht, jeweils für Kurzzeit- und Langzeiteffekte. Leider wurden die Krankheiten aber nicht vor, sondern erst im Laufe der Studie definiert (“hypothesizing after knowing”). Und dabei wurden auch nicht einzelne Studien sondern lediglich Meta-Analysen ausgewertet.

Aufgrund der Vielzahl an Studien zu Kurzzeit-Auswirkungen auf die Mortalität sowie zu Krankenhausaufnahmen und Notfallkonsultationen wurden nur Studien, die die Ergebnisse mehrerer Untersuchungen zusammenfassen, das heißt systematische Reviews inklusive Meta-Analysen sowie multizentrische Studien, gesucht.

Es zeigt sich dabei kein Zusammenhang von NO2 mit der Gesamtmortalität (S.109). Das ist auch nicht zu erwarten, denn

Der vorliegende Bericht basiert auf einer Expositionsschätzung, die originär zur Abschätzung der feinstaubbedingten Krankheitslast in Deutschland aufgesetzt wurde.

Es zeigt sich auch kein Zusammenhang von NO2 In der Untergruppe “Atemwegsmortalität”. Das wäre eigentlich das, was mich im Zusammenhang mit NO2 am meisten interessiert hätte. Im Gegenteil hier war NO2 eher protektiv:

Dies führte vor allem bei den Endpunkten Gesamtmortalität und respiratorische Mortalität in Bezug auf Langzeiteffekte zu einer Bewertung mit schwacher Evidenz, da die Studien Jerrett et al. (2011) und Krewski et al. (2009) signifikant protektive Effekte aufweisen.

In der Untergruppe (Herz-Kreislauf-Erkrankungen) zeigen sich allerdings dann Effekte, die dann mit der regionalen Todesursachenstatistik korreliert werden. Zusammen mit der NO2 Schätzung kommen nun die bekannten “5966 Toten” heraus mit einem abnehmenden Trend der Todesfälle zwischen 2007 und 2014. Es könnten aber auch (Seite 120) durch zufallsbedingte Schwankung auch nur 2000 statt der angegebenen 6000 Tote sein.

Der Bericht wird dann zusammen mit dem Auftraggeber UBA überarbeitet “Fachgebiet II 1.6 Expositionsschätzung, gesundheitsbezogene Indikatoren Myriam Tobollik”. Das ist ungewöhnlich für eine unabhängige Untersuchung.

Noch ungewöhnlicher: Das UBA schreibt dann eine Pressemitteilung, welche die Studienergebnisse verzerrt wieder gibt denn die Pressemitteilung schreibt nur über eine Teilgruppe und ignoriert dazu den Hintergrund, Zitat Originalbericht

Auch wenn epidemiologische Studien recht überzeugende Ergebnisse für die Zusammenhänge mit Diabetes und Herzkrankheiten in Bezug auf die NO2 Belastung liefern, fehlen noch überzeugende Hinweise, die für plausible Wirkungsmechanismen sprechen.

Die UBA Präsidentin verteidigt selbst dann noch vehement ihre Pressemitteilung, nachdem die ZEIT schon misstrauisch geworden ist “ob das UBA [hier etwa] ein Problem erfindet”.

Unsere Studie hat statistisch berechnet, dass 2014 rund 6.000 Menschen vorzeitig an Herz-Kreislauf-Krankheiten starben, die auf eine Langzeitbelastung mit Stickstoffdioxid zurückzuführen sind.

Das Risiko berechnen kann man natürlich in einer solchen Studie. Es ist nur peinlich, wenn der angenommene (“geschätzte”) NO2 Wert eben nicht stimmt. Auch peinlich, wenn NO2 nicht die eigentliche Todesursache ist, sondern lediglich ein Indikator für eine Region wo mehr geraucht und früher gestorben wird oder eine Region wo die Menschen ärmer sind und daher früher sterben. Die regionale Mortalität an Herzkreislauferkrankungen ist bekanntermassen regional unterschiedlich, Aussentemperatur, Vorbeugungsmassnahmen, Schwerpunktversorgung, alles kann die Ergebnisse verfälschen. So sagen dann auch andere Wissenschaftler zu der Studie

Die Abgrenzung der Stickoxid-Schäden von jenen des Feinstaubes sei schwierig, sagt Nino Künzli, der Vizedirektor des Schweizerisches Tropen- und Public Health Instituts Basel. Verglichen mit den Folgen des Feinstaubes, insbesondere des Dieselrußes, seien Stickoxide ein “gesundheitliches Randproblem”. Ulrich Franck vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig merkt an, dass die NO2-Belastung der Außenluft im Verhältnis zu anderen Gesundheitsrisiken ein “kleines, aber reales Risiko” darstelle – auch er sieht Feinstaub als das größere Problem. Tamara Schikowski vom Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung in Düsseldorf weist darauf hin, dass man in solchen Studien keine Informationen zu anderen Risikofaktoren habe, “zum Beispiel Rauchen, Übergewicht oder andere Lebensstilfaktoren.”

Man kann aber nur “herausrechnen”, was man auch gemessen hat.  Das ganze Zahlenwerk läuft als “ökologische Studie” auf dem niedrigsten Evidenzlevel, den Epidemiologen kennen. Viele Epidemiologen lehnen solche Hochrechnungen wegen der bekannten Fehlermöglichkeiten sogar ganz ab.

So ist es kein Wunder, dass nun auch der Streit zwischen Toxikologen und Epidemiologen aufbricht, nachzulesen in dem Interview mit Hans Drexler auf die Frage, warum die Grenzwerte zwischen Arbeitsplatz und Aussenluft so unterschiedlich sind. O-Ton Drexler:

Zum einen geht es um verschiedene Zielgruppen. Kinder, Alte und Asthmakranke, die ihr ganzes Leben lang 40 Mikrogramm einatmen, sollen keinen Schaden erleiden. Die 950 Mikrogramm gelten für gesunde Erwachsene, 40 Stunden die Woche, ein Arbeitsleben lang. Zum anderen beruhen die Grenzwerte oft auf unterschiedlichen Daten. In einer Studie wurde festgestellt, dass Kinder in Wohnungen mit Gasherd häufiger krank wurden als in Wohnungen mit Elektroherd. Die Weltgesundheitsorganisation WHO machte NO2 dafür verantwortlich. Daraus leitete sie einen Grenzwert von 40 Mikrogramm ab.
Die Senatskommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft hat diese Studie zur Grenzwertableitung nicht herangezogen. In Tierversuchen mit rund 4000 Mikrogramm NO2 sind keine Effekte feststellbar. Auch sorgfältige Laborstudien mit Freiwilligen und Erfahrungen von Menschen, die im Steinkohlebergbau arbeiten, zeigen bis 950 Mikrogramm keine klaren Effekte. Ratten, die monatelang 9500 Mikrogramm ausgesetzt waren, zeigten erste Veränderungen an den Lungen. Nach dem Vorgehen der DFG-Kommission wurde daraus eine Arbeitsplatzgrenzwert von 950 Mikrogramm abgeleitet.

Muss der 40-Mikrogramm-Grenzwert also nun durchgesetzt werden?

Ein messbarer Effekt beim Treppenstiegen ist ein Anstieg von Puls- und Atemfrequenz. Das macht den Menschen aber nicht krank. Ein Grenzwert soll verhindern, dass messbare Effekte Menschen krank machen. Auch bei 100 Mikrogramm NO2 sehen wir noch keinen Effekt, der krank machen kann. Wenn die Politik oder die Gesellschaft einen Grenzwerte mit Sicherheitsfaktoren haben wollen, ist das eine gesellschaftliche Entscheidung. Das ist keine Sache der Wissenschaftler.

Warum das UBA allerdings das Ergebnis der Auftragsstudie – kein Einfluss von NO2 auf die Gesamtmortalität, unsichere und eher abnehmende Effekte in einer Untergruppe, keine toxikologische Relevanz  – dann so verzerrt darstellt? Das ist keine wissenschaftliche Frage mehr.

Der Umwelt macht das UBA jedenfalls damit keinen Gefallen. Vielleicht sollte man auch mal erwähnen, dass die Studie nicht in einer peer-reviewten Zeitschrift veröffentlicht wurde, lediglich auf einer Webseite des Ministeriums. Graue Literatur also

… im Auftrag … hergestellt … viele wissenschaftliche Arbeiten bleiben unveröffentlicht und sind nur direkt über die entsprechenden Institute erhältlich. Gründe dafür können sein, dass wissenschaftliche Mindestanforderungen (z. B. die statistische Signifikanz, Angemessenheit der Methodik, Qualität der Präsentation) nicht erreicht werden oder dass die Inhalte der Arbeit ideologischen Vorstellungen nachgehen und keinen Verlag finden …

Eigentlich hätte man sich die ganze obige Diskussion sparen können, denn bekanntlich ist die Formel für die vorgezogenen Todesfälle falsch, nachzulesen bei Morfeld und Erren

… mit ihrem Widerspruch gegen eine Arbeit zu den Folgen der Luftverschmutzung in Europa, die 2015 im International Journal for Public Health erschien. Seine Kritik wurde als Leserbrief veröffentlicht, die Autoren zeigten sich in einer Replik allerdings starrsinnig. Daraufhin suchten sich Morfeld und Erren einen hochrangigen Unterstützer: Sander Greenland von der University of California in Los Angeles, dessen Arbeiten seit den achtziger Jahren zur Pflichtlektüre der Epidemiologen gehören. Greenland schrieb: “Dr. Morfeld hat mathematisch recht.” Die tatsächliche Zahl der vorzeitig Verstorbenen könnte erheblich größer oder kleiner sein als die berechneten Werte, im Extremfall könnte die Rate 100 Prozent betragen – eben wenn wir alle aufgrund einer Umweltbelastung ein wenig früher sterben würden. Nach dieser Bestätigung aus berufenem Munde gaben die Originalautoren ihren Fehler zu.
Auch John Ioannidis von der Stanford University, einer der Stars der Medizinstatistik […] bestätigt, dass die vorzeitig Verstorbenen ein “sehr problematisches Maß” seien. Besser sei das sogenannte Maß der disability-adjusted life years. Dabei zählt man weder die angeblichen Toten noch die verlorenen Lebensjahre, sondern berücksichtigt, wie viele Jahre man mit einer Behinderung durch eine entsprechende Krankheit leben müsse, sagt Ioannidis.