UBA Fachtagung Nachtfluglärm Berlin, 20. April Fluglärmwirkungen. Gesundheitliche Aspekte. Wolfgang Babisch

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1 UBA Fachtagung Nachtfluglärm Berlin, 20. April 2010 Fluglärmwirkungen Gesundheitliche Aspekte Wolfgang Babisch Umweltbundesamt Abteilung Umwelthygiene

2 Schlafstörung durch Fluglärm 50 Anteil Schlafgestörter [%] % highly sleep disturbed % sleep disturbed % little sleep disturbed Nacht - Lärmpegel (Lnight) [dba] Quelle: European Commission Working Group (2004)

3 EEG - Aufwachen 'DLR Studie' einzelner Überflug Aufwachwahrscheinlichkeit Wechsel zum Wachzustand oder Schlafstadium S1 für mindestens 15 s innerhalb von 90 Sekunden nach dem Lärmereignis Lärm-induziertes Aufwachen Spontanes Aufwachen (24 Mal pro Nacht) 33 db Max. Schalldruckpegel L AS,max [db] Quelle: Basner et al., 2006

4 Akute Stressreaktionen im Laborexperiment + Muskelspannung + Blutdruck - Elektrischer Hautwiderstand - Hauttemperatur - Fingerpulsamplitude + Vasokonstriktion peripherer Blutgefäße + Herzschlagvolumen + Stresshormone (Adrenalin, Noradrenalin, Cortisol) Bild: Babisch

5 Stress / Habituation / Adaption - Umweltlärm ruft besonders dann Körperreaktionen hervor, wenn er mit intendierten Tätigkeiten (Aktivitäten), wie Konzentration, Entspannung oder Schlaf interferiert. - Auch Personen, die sich im Schlaf nicht durch Lärm gestört fühlen, reagieren auf akustische Reize mit Aufwachreaktionen. - Personen, die schon viele Jahre lärmexponiert sind, zeigen im Lärmbelastungsexperiment körperliche Reaktionen. - Autonome Körperreaktionen (Blutdruck, Herzfrequenz) auch auf, wenn keine Aufwach-Reaktionen im EEG gemessen werden. Bild: aus Maschke, 2004

6 Lärmwirkungsmodell Schallexposition Schallexposition (Schallpegel) hoch moderat Direkte Wirkung Indirekte Wirkung Störung von Aktivitäten Hör- verlust Lärmbe- lästigung Störung von Aktivitäten, Schlaf, Kommunikation Kognitive und emotionale Reaktion Stressindikatoren Biologische Risikofaktoren Hypertonie, Herzinfarkt Stressindikatoren Physiologische Stressreaktion (unspezifisch) - Autonomes Nervensystem (Sympathikus) - Endokrines System (Hypophyse, Nebenniere) Risikofaktoren Blutdruck Fettstoffwechsel Blutviskosität Herztätigkeit Blutzuckerspiegel Blutgerinnung Krankheit Herz-Kreislauf-Risiko Hypertonie Arteriosklerose Herzinfarkt Quelle: Babisch, 2002

7 Herz-Kreislauf-Erkrankungen Häufigste Todesursache (Statistisches Bundesamt, 2007) Herz-Kreislauf: über 43 % Krebs: über 25 %

8 Lärm - Schlaf - Gesundheit Schlafqualität Nachtlärm Gesundheit WHO; URL:

9 Stress Hormone Berliner Studie Umwelt und Gesundheit Signifikante Effekte nur bezüglich der Verkehrslärmbelastung des Schlafraums Nächtliche Ausscheidung von Noradrenalin in Abhängigkeit vom Straßenverkehr L Aeq,24h < 60 db L Aeq,24h > 65 db Noradrenalin pro Kreatinin [µg/g] Mittelwert +/- Standardfehler <14,000 (Mittelwert = 2,300) >20,000 (Mittelwert = 31,000) Verkehrsaufkommen [Fahrzeuge pro Tag] Source: Babisch et al. (2001)

10 Bluthochdruck "Spandauer Gesundheits-Survey" Signifikante Effekte nur bezüglich der nächtlichen Verkehrslärmbelastung des Schlafraums Tag Nacht 4 4 Odds Ratio 3 2 Odds Ratio < > 65 0 < > 55 Lday,16h [db(a)] Lnight,8h [db(a)] Straßenverkehrslärm OR = 1.9 Quelle: Maschke et al. (2003)

11 Systolischer Blutdruck "Inntal-Studie" Straßenverkehrslärm Schallschutzfenster Fenster nachts offen Mittlerer Blutdruckunterschied [mmhg] Quelle: Lercher et al. (2000)

12 Bluthochdruck "HYENA Studie" HYENA-Studie: Straßenverkehrslärm (L Aeq24h ) 1.10 Fensteröffnungsverhalten Schlafzimmer 1.05 Risikozuwachs pro 10 db(a) Schallpegelanstieg Straßenverkehrslärm Total Gesamtstichprobe sample + Confounders Schlafzimmerfenster closed Bedroom window geschlossen Schlafzimmerfenster open Bedroom window geöffnet +CI OR -CI Quelle: Babisch et al. (2008)

13 'HYENA' Blutdruckstudie (6 europäische Flughäfen)

14 Fluglärmkonturen Querschnittsstudie, 4861 Männer und Frauen, Alter Jahre Prävalenz von Bluthochdruck in Abhängigkeit von Straßen- und Fluglärm Berlin-Tegel L den Software: INM 6.1

15 "HYENA" Blutdruckstudie - Fluglärm Odds ratio +/- 95% CI Querschnittsstudie, 4861 Männer und Frauen, Alter Jahre Prävalenz von Bluthochdruck in Abhängigkeit vom Fluglärm Tag < >=65 LAeq16h - air [db(a)] Odds ratio +/- 95% CI (Tag- und Nachtlärm einzeln im Modell) Nacht < >=55 Lnight - air [db(a)] Quelle: Jarup et al. (2008)

16 'HYENA' Blutdruckstudie - Straßenverkehrslärm Querschnittsstudie, 4861 Männer und Frauen, Alter Jahre Prävalenz von Bluthochdruck in Abhängigkeit vom Straßenverkehrslärm Odds ratio +/- 95% CI < >=67.5 LAeq24h - road [db(a)] Quelle: Jarup et al. (2008)

17 Risikobewertung Gefahrenerhebung Expositionsabschätzung Dosis-Wirkungs-Zusammenhang Risiko-Charakterisierung Attributable Risikoproportion Risiko-Management Gesetzgebung

18 Meta-Analyse: Fluglärm Bluthochdruck Exposure-response function: OR per 10 db(a) = 1.13, 95% CI = , range L dn = db(a) Relative risk Aircraft noise level approx. Ldn [db(a)] Amsterdam Stockholm1 Okinawa Hyena Stockholm2 pooled (5 studies) Beobachtungsstudien (CS) Heterogeneity: p = Quelle: Babisch und van Kamp, 2009

19 Meta-Analyse: Straßenverkehrslärm Herzinfarkt Exposure-response function: OR per 10 db(a) = 1.17, 95% CI = , range L Aeq16h = db(a) approx. Lnight = db(a) Odds ratio Caer+Speed Berlin I Berlin II Berlin III Pooled <= Lday [db(a)] Analytische Studien 0.8 (CC, CO) 0.6 Odds ratio <= % CI Pooled -95% CI Lday [db(a)] Quelle: Babisch, 2006, 2008

20 Exposure-Response Curves Environmental Noise Burden of Disease WHO; URL:

21 WHO Night Noise Guidelines L night (außen) Bis 30 db(a): NOEL = 30 db(a). Keine wesentlichen biologischen Effekte. 30 to 40 db(a): NOAEL = 40 db(a). Moderate Effekte werden beobachtet (Körperbewegungen, EEG-Aufwachreaktionen, bewusste Schlafstörungen). 40 to 55 db(a): Adverse Gesundheitseffekte werden messbar in der Bevölkerung. Viele Menschen müssen ihr Leben anders einrichten, um mit dem Lärm zurechtzukommen (Coping). Empfindliche Gruppen sind erheblich betroffen. über 55 db(a): Die Situation ist zunehmend als gefährlich für die Gesundheit der Bevölkerung. Ein großer Teil der Bevölkerung ist stark belästigt ('highly annoyed'). Das Risiko für Herz-Kreislaufkrankheiten steigt an. WHO European Centre for Environment and Health, 2008

22 WHO (2009) Empfohlene Richtlinien für Nachtlärm Nachtlärm-Richtwert Night Noise Guideline (NNG) Interimsziel Interim target (IT) L Nacht,außen = 40 db L Nacht,außen = 55 db Für die primäre Prävention der Bevölkerung vor subklinischen adversen gesundheitlichen Wirkungen in Folge von nächtlicher Lärmbelastung. Ein L Nacht, außen von 40 db(a) kann als gesundheitlich abgeleiteter Grenzwert der "Night Noise Guidelines (NNG)" angesehen werden, der die Allgemeinbevölkerung einschließlich der empfindlichsten Gruppen wie Kinder, chronisch Kranke und Ältere schützt. Der Interimswert sollte als Minimalziel angestrebt werden sollte, wenn der NNG-Wert von 40 db(a) kurzfristig nicht zu erreichen ist. Dieser Wert ist kein gesundheitlich abgeleiteter Grenzwert. Empfindliche Gruppen können bei dieser Lärmbelastung nicht hinreichend geschützt werden. WHO European Centre for Environment and Health, 2009

23 Fluglärm L night db(a) Night Noise Guideline WHO Interim Target Fluglärmgesetz 2) ab 2011 Fluglärmgesetz 1) Hyena: Bluthochdruckrisiko erhöht Bluthochdruckrisiko Fluglärm Schwellenwert Bluthochdruckrisiko Fluglärm erhöht Herzinfarktrisiko Straßenlärm Schwellenwert Herzinfarktrisiko Straßenlärm erhöht 1) Bestehende Flugplätze, 2) Neue/erweiterte Flugplätze

24 Vergleich Fluglärm - Straßenverkehrslärm EU Dosis-Wirkungskurven "Highly sleep-disturbed" Prozent 'highly sleep disturbed' (HSD) [%] Flug Straße Schiene Lärm - Indikator (L night ) [dba] Schallpegel-Äquivalent ca. 5 db(a) Quelle: Miedema and Oudshoorn (2001), European Commission Working Group on Health and Socio-Economic Aspects (2004)

25 Zunahme der Fluglärm-Belästigung gegenüber früheren Studien EU Pooled % 'highly annoyed' Percent highly annoyed due to aircraft noise during the day [%] Hyena-Studie EU-Kurve Lden (aircraft noise) [db(a)] Schallpegel-Äquivalent ca. 7 db(a) Quelle: Babisch et al. (2009), Bilder: Babisch

26 HYENA-Studie: Fluglärm nachts (L night ) Zusätzlicher Einfluss der Belästigung durch Fluglärm 1.40 Risikoanstieg pro 10 db(a) Schallpegelzuwachs Total Gesamtstichprobe sample + Confounders Nicht Not 'highly annoyed' Highly 'Highly annoyed annoyed' +CI OR -CI

27 Fluglärm L night db(a) Night Noise Guideline WHO Interim Target Fluglärmgesetz 1) Fluglärmgesetz 2) ab 2011 Epidemiologische Forschung 1) Bestehende Flugplätze, 2) Neue/erweiterte Flugplätze

28 Zusammenfassung: Wirkungsendpunkte Subjektive Schlafstörungen / Belästigung - Empirische Sozialforschung - Mittelungspegel (Langzeitwirkungen) Aufwachreaktionen (elektrophysiologisch) - Polysomnographie - Maximalpegel (Wirkung von Einzelereignissen) Herz-Kreislaufkrankheiten - Epidemiologie - Mittelungspegel (Langzeitwirkungen) Bild: Babisch

29 Grenzwerte Bernd Rohrmann (1993): "Kritische Grenzen gegen Umweltstressoren sind nicht durch empirische Forschung findbar. Es handelt sich um gesellschaftspolitische Setzungen, die vom Wertesystem der Beteiligten abhängen. Grenzwerte sind ein normativer Akt, der aus einer komplexen Güterabwägung zwischen Nutzen, Risiko und Kosten hervorgeht."

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