Ozon: Zusammensetzung, "Ozonloch"

Ozon (griechisch ozein: das Duftende), ein blassblaues, hochgiftiges Gas mit durchdringendem Geruch, dessen Moleküle aus drei Sauerstoffatomen bestehen – Formel O3. Flüssiges Ozon ist tiefblau und stark magnetisch. Der Siedepunkt der Verbindung liegt bei -111,9 °C und der Schmelzpunkt bei -192,5 °C. Mit einer Halbwertszeit von etwa drei Tagen zerfällt Ozon zu Sauerstoff:

O3 → O2 + ½ O2.
Ozon bildet sich durch elektrische Entladungen in Sauerstoff, z. B. an elektrischen Maschinen, und ist an seinem charakteristischen Geruch feststellbar. Bei der kommerziellen Ozonherstellung setzt man kalten, trockenen Sauerstoff elektrischen Entladungen aus.

Ozon ist sehr viel reaktionsfähiger als normaler Sauerstoff und eignet sich daher als Oxidationsmittel. Es wird u. a. zur Desinfektion von Trinkwasser oder zur Luftverbesserung sowie zum Bleichen von Fetten und Ölen sowie Wachsen verwendet. Ozon, das sich in der Atmosphäre z. B. aus Stickoxiden bildet, verursacht u. a. in bestimmten Regionen erhebliche Vegetationsschäden. Selbst niedrige Ozonkonzentrationen können, abgesehen von der schleimhautreizenden Wirkung, beim Menschen Kopfschmerzen und Übelkeit auslösen. 1995 wurde Ozon von der Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der DFG in die Kategorie der „begründet krebsverdächtigen” Stoffe aufgenommen. Jüngeren Forschungsergebnissen zufolge können auch freie Radikale des Chlors die Bildung von Ozon in den unteren Schichten der Atmosphäre begünstigen.

Ozonloch, Bezeichnung für einen Bereich in der Atmosphäre, in dem die Ozonschicht zerstört ist.

Die nur etwa 3 bis 4,5 Millimeter dicke Ozonschicht schützt die Lebewesen auf der Erde vor kurzwelliger Ultraviolettstrahlung, die vor allem die Erbsubstanz in den Zellen der Körperoberfläche schädigt. Mitte der achtziger Jahre des 20. Jahrhunderts wurde über der Antarktis erstmals ein drastischer Rückgang der Ozonschicht nachgewiesen, und auch über der Arktis ging die Ozonkonzentration stark zurück (um 60 Prozent). In geringerem Umfang gilt dies auch für andere Gebiete der Erde, wie etwa Australien.

Generell ist das Ozonloch über der Antarktis im September am größten; danach beginnen im antarktischen Frühling in der Atmosphäre die Ozon bildenden Prozesse. Im September 2000 erreichte das Ozonloch über der Antarktis eine Größe von mehr als 29 Millionen Quadratkilometern; im selben Monat des Vorjahres hatte das Ausmaß noch 25 Millionen Quadratkilometer betragen. Im September 2001 ging die Ausdehnung in etwa wieder auf den Wert von 1999 zurück. Die maximale Größe im Jahresverlauf schwankte auch in der Folgezeit. Wurde im September 2002 mit etwa 15 Millionen Quadratkilometern ein relativ niedriger Wert verzeichnet, erreichte das Ozonloch im September 2003 rund 28 Millionen Quadratkilometer.

Die Ergebnisse von zahlreichen Untersuchungen ließen den Schluss zu, dass es sich bei der regionalen Zerstörung der Ozonschicht nur zum Teil um ein natürliches Phänomen handelt. In weit höherem Maße sind Einflüsse des Menschen für den Abbau des Ozons verantwortlich. Vorrangig sind daran die so genannten Fluorchlorkohlenwasserstoffe beteiligt. Diese chemischen Substanzen kommen u. a. als Treibmittel in Spraydosen, zum Schäumen von Kunststoffen und als Kühlmittel zur Anwendung. Die Gase steigen in der Atmosphäre langsam auf und erreichen nach mehreren Jahren die Stratosphäre. Dort werden die Moleküle durch die Einwirkung der UV-Strahlung gespalten; bei diesem Prozess werden Chloratome freigesetzt, welche die Ozonmoleküle zerstören.

Um die Entwicklung der Ozonschicht möglichst genau zu dokumentieren, werden Satelliten eingesetzt, die regelmäßig Schwankungen der Ozonkonzentration messen und Aufnahmen machen. Durch die digitale Bearbeitung der Satellitenbilder können die zeitlichen und räumlichen Konzentrationen graphisch dargestellt und mit den Möglichkeiten der Fernerkundung ausgewertet werden.

Dem 1985 unterzeichneten Protokoll von Montreal, in dem der Verzicht auf Fluorchlorkohlenwasserstoffe zum Ende des Jahrhunderts festgeschrieben wurde, folgten weitere internationale Vereinbarungen. Im September 1997 wurde auf der internationalen Konferenz zum Schutz der Ozonschicht in Montreal der Ausstieg aus dem Pilzbekämpfungsmittel Methylbromid beschlossen, das mit zur Schädigung der lebenswichtigen Ozonhülle der Erde beiträgt. Das Datum des endgültigen Ausstiegs wurde dabei für die Industrieländer auf den 1. Januar 2005 und für die so genannten Entwicklungsländer auf den 1. Januar 2015 festgelegt.

quelle: encarta