Eine wesentliche Bedeutung für die Entstehung von Umwelterkrankungen kommt dem Problem der Innenraumbelastung mit Luftschadstoffen zu. Längst ist bekannt, dass Pflanzen eine positive Wirkung auf das Wohlbefinden haben. Neuerdings gelten Forschungsaktivitäten der Verbesserung der Luftqualität durch Pflanzen. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über Pflanzen, die zur Entgiftung von Wohnräumen geeignet sind und versucht transparent zu machen, warum Pflanzen so wichtig sind zur Verbesserung des Mikroklimas in Arbeits- und Wohnräumen.

Das „Sick- Building-Syndrom“

Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit stellte 2009 in seinem Statement zur Innenraumluft fest, dass „Eine möglichst unbelastete und klimatisch behagliche Innenraumluft für das Wohlbefinden und die Gesundheit eine entscheidende Bedeutung besitzt. Durch neuartige Baustoffe und eine ständig wachsende Anzahl von Haushalts- und Hobbyprodukten werden heute in der Raumluft eine Vielzahl von chemischen Substanzen gefunden, die es früher nicht gab. Seit in den 70iger Jahren nach der „Ölkrise“ damit begonnen worden ist, zur Einsparung von Heizenergie, die Räume gegen die Außenluft besser abzudämmen, wurde der Luftaustausch deutlich verringert und damit die Konzentration von neuartigen Schadstoffen erhöht. So ist die Belastung mit Toluol in privaten Innenräumen bis zu 50mal und mit Formaldehyd bis zu 10mal so hoch wie auf der Straße (1). Die Innenraumluft kann bis zum Faktor 10000 höher mit Chemikalien belastet sein als Stadtluft (2). Versiegelte Parkettfußböden sind Emittenten von verschiedenen Lösungsmitteln (z.B. Butylacetat). Besonders Büros sind voller Quellen von Umweltschadstoffen. Tapeten, Teppichböden und Möbel sowie die Büroelektonik, allen voran Kopierer und Drucker sind Ursachen schlechter Luftqualität. Seit jüngerer Zeit werden nicht mehr die Toner als Ursache verantwortlich gemacht sowie die Freisetzung leicht, mittel und schwerflüchtiger Verbindungen sowie Staubpartikel. Dies kann zu Reizungen der Augen sowie der Nasen- und Rachenschleimhaut führen. In jüngster Zeit hat sich das „Sick Building-Syndrom“ (gebäudebezogenes Krankheitsbild) im Sprachgebrauch etablieren können.

Die Liebe zu Pflanzen – genetisch fixiert?

Forscher vermuten, dass die Liebe zu Pflanzen in unseren Genen steckt. Dies scheint keine sensationelle Entdeckung zu sein, da sich unser Leben nahezu 2 Millionen Jahre im Grünen abgespielt hat. Pflanzen liefern Schutz, Nahrung, Wasser und damit eine erhöhte Überlebenschance. Aber auch in einem anderen Zusammenhang liefern Pflanzen für den modernen Menschen einen wichtigen Beitrag für die Verbesserung des der Lebensqualität durch Optimierung des Mikroklimas in Räumen. Viele Menschen verbringen 80 – 90% des Tages in geschlossenen Räumen. Dabei atmet der Mensch je nach Alter und Aktivität 10 – 20 m³ Luft ein. Zimmerpflanzen haben in vielerlei Hinsicht positive Wirkungen auf den menschlichen Organismus. Sie filtern Schadstoffe aus der Raumluft, erhöhen die Luftfeuchtigkeit und reduzieren Lärm. Dabei sind bei den Pflanzen diese Effekte sehr unterschiedlich ausgeprägt. Manche sind aufgrund großer Blätter und hoher Verdunstungsaktivität gute Luftbefeuchter, andere sind Spezialisten für bestimmte Schadstoffe.

Virale Infekte in Abhängigkeit von der Raumfeuchte

Die kalte Jahreszeit verbessert nicht nur die Lebensbedingungen für Viren und erhöht so das Infektionsrisiko, sie treibt die Menschen in angenehm geheizte Räume, wo jedoch die eigentliche Gefahr wartet:

Der Wissenschaftler Jeffrey Shaman von der Oregon State University in Portland (USA) fand heraus, dass Grippeviren bei geringer Luftfeuchtigkeit deutlich länger leben und leichter übertragen werden (3/4). Idealerweise sollte die Raumluft eine Feuchtigkeit von 40 bis 60% aufweisen. Heizungsluft trocknet die Räume bis auf 25 – 30% Luftfeuchte schnell aus. In trockener Kälte überleben Viren zwei- bis dreimal so lange wie in feucht-warmer Luft. Zwischen Raumluft und Schleimhäuten stellt sich ferner ein Gleichgewicht ein. Bei geringer Luftfeuchtigkeit trocknen die Schleimhäute in Nase und Rachen schneller aus, was den Viren das Andocken auf den Schleimhäuten wesentlich leichter macht.

Dicke Luft natürlich filtern

Schuld an Kopfschmerzen, Atemnot, Schwindel und Dauermüdigkeit sind häufig flüchtige Chemikalien besonders in Büroluft. An aller erster Stelle steht nach wie vor Formaldehyd, das immer noch und vielen Möbeln steckt. Doch auch Teppiche und Computer sind Emittenten von Schadstoffen. Seit rund zwanzig Jahren untersuchen Wissenschaftler die Wirkung von Pflanzen in Innenräumen. Aufsehen erregte eine Studie der US-Raumfahrtbehörde NASA, des C. Stennis Space Centers, dass Orchideen Gergera, Efeu und die Areca-Palme Schadstoffe filtern. Doch auch in Deutschland wurde schon Mitte der 90iger Jahre an der Schadstoffentgiftung durch Pflanzen geforscht. Eine der ersten Publikationen stammt aus dem GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit, aus dem Institut für Biochemische Pflanzenpathologie in Oberschleißheim.

Untersucht wurden die Grünlilie (Chlorophytum comosum L.), die Tabakpflanze (Nicotiana tabacum L) und die Sojabohne (Glycine max.). Für die Untersuchungen wurden Kulturen von Zellsuspensionen der Pflanzen mit radioaktiv markiertem 14C-Formaldehyd über 24 Stunden begast. Nahezu 88% der wiedergefundenen Radioaktivität war „pflanzenassoziiert“ und organischen Säuren, Aminosäuren, freien Zuckern, in Lipiden und Zellwandbestandteilen inkorporiert. Auch in Sojabohnen wurden Serin und Phosphatidylcholin als wichtigste Formaldehyd-Metabolite identifiziert. In der Grünlilie konnten zwei Formaldehyd–Dehydrogenasen mit einem Molekulargewicht von 129 und 79 kD identifiziert werden. Die zweite benötigt Glutathion als Cofaktor. Die zellfreie Dehydrogenase-Aktivität oxidiert 13 mu Formaldehyd pro Stunde und Gramm frisches Blattmaterial. Die Glutathion –abhängige Dehydrogenase wurde auch in Blättern des Riesen-Ackerschachtelhalms (Equisetum telmiteia), Weizen (Triticum aestivum L) und Mais (Zea maysL) gefunden. Somit konnte nachgewiesen werden, dass Formaldehyd effizient durch Oxidation und einen C!-Metabolismus durch bestimmte Pflanzen abgebaut werden kann (5).

Formaldehyd ist ein säuerlich-stechend riechendes Gas, welches für die Herstellung von Kunststoffen verwendet wird. In seiner Form als wässrige Lösung dient es als Bindemittel für die Herstellung von Pressplatten. In der Textilindustrie wird Formaldehyd verwendet, um Baumwolle knitterfrei zu machen. Es findet Verwendung als Konservierungsmittel in Teppichböden, Teppichklebern, Tapeten und Kosmetika. Die Geruchsschwelle liegt bei 1 ppm. Schleimhautreizungen können bei 0,03 ppm auftreten. Formaldehyd hat eine allergene sowie kanzerogene Wirkung.

Die Initiative „Plant for the people“ hat sich zur Aufgabe gemacht, über die positive Wirkungen von Pflanzen auf die Arbeitswelt zu informieren. Laut dieser initiative sind folgende Pflanzen für die Entgiftung von Formaldehyd in Wohnräumen geeignet:

Pflanzen, die Formaldehyd gut abbauen Echte Aloe (Aloe barbadensis) zu 90% Grünlilie (Chlorophytum elatum) zu 86% Baumfreund (Philodendron selloum) zu 76 % Drachenbaum (Dracaena fragrans ’Massangeana’) zu 70% Efeutute (Epipremnum aureus) zu 67% Purpurtute (Syngonium podophyllum) zu 67% Chrysantheme (Chrysanthemum morifolium) zu 61% Gerbera (Gerbera jamesonii) zu 50% Drachenbaum (Dracaena deremensis ‘Warneckii’) zu 50% Topferde Kontrolle zu 33%

Aloe Barbadensis

Kohlendioxyd

Bereits vor 130 Jahren hatte Max von Pettenkofer den CO₂-Gehalt der Luft als Maßstab für die Qualität von Raumluft erkannt. Jeden Tag atmet der Mensch ca. 24 kg bzw. 20000 l Luft ein. Steigt die CO₂-Konzentration in der Raumluft, entsteht Müdigkeit und bei weiter steigenden Konzentrationen Sehstörungen, Schwindel, ZNS-Störungen, Verwirrtheit, Erregung und Kopfschmerzen bis zum Krämpfen, Apathie, narkoseartigen Zuständen und Tod durch Ersticken. Patienten mit Atemwegserkrankungen und einem verminderten alveolären Gasaustausch sind durch erhöhte CO₂-Konzentrationen besonders gefährdet, da bei Säugern CO₂ über die alveolären Epithelzellen eliminiert werden (6).

Das spezifisch schwere Gas reichert sich an Böden von Gärkellern und in natürlichen Höhlen an. Wichtig ist in Räumen schlechte gegen gute Luft auszutauschen. Dies sollte mehrmals täglich erfolgen, wobei ein guter Durchzug erreicht werden sollte. Laut „Plant for the people“ können auch Pflanzen einen Beitrag zur CO₂ –Eliminierung leisten:

	Pflanzen, die Kohlendioxid gut abbauen Grünlilie (Chlorophytum elatum) zu 96% Efeutute (Epipremnum aureus) zu 75% Topferde Kontrolle zu 9%
Grünlilie (Chlorophytum elatum)

Benzol

Aus Inventar und Mobiliar können außer Formaldehyd noch eine Reihe weiterer Stoffe, vor allen leicht flüchtige organische Kohlenwasserstoffe in die Raumluft freigesetzt werden. Diese Substanzen die unter dem Sammelbegriff VOC (= volatile organic compounds) zusammengefasst werden, sind in allen Möbeln, die aus Holz und Kunststoff hergestellt werden, enthalten. Dazu gehören kettenförmige Kohlenwasserstoffe, Cycloalkane, aromatische Verbindungen wie Benzol, Toluol und Xylol, Styrol, chlorierte Kohlenwasserstoffe sowie Alkohole wie Methanol, Äthanol und Butanol. Für einige Zimmerpflanzen ist laut „Plant for the people“ eine Benzol entgiftende Wirkung nachgewiesen. Zur Toxizität von Benzol ist hervorzuheben, dass bei chronischer Einwirkung von durchschnittlich 25 ppm mit einer Knochenmarkdepression gerechnet werden muss. Benzol ist krebserregend und fetotoxisch. Benzol ist lokal reizend. Beim Einatmen geringer Mengen kann es zu Schwindel, Benommenheit, Kopfschmerzen und Brechreiz kommen.

	Pflanzen, die Benzol gut abbauen Efeu (Hedera helix) zu 90% Einblatt (Spatiphyllum) zu 80% Drachenbaum (Dracaena marginata) zu 79% Efeutute (Epipremnum aureus) zu 73% Drachenbaum (Dracaena deremensis ‘Warneckii’) zu 70% Bogenhanf (Sansevieria trifasciata) zu 53% Kolbenfaden (Aglaonema modestum) zu 48% Topferde Kontrolle zu 20%
Einblatt (Spatiphyllum)

Trichlorethylen

Trichlorethylen ist eine farblose, leicht flüchtige Flüssigkeit mit einem süßlich ätherischen Geruch. Es wird zur Metallreinigung und als Lösemittel z.B. bei der Herstellung von Gummierungen eingesetzt. Es reizt Atemwege, Augen, den Magen-Darm-Trakt. Und die Haut. Vorübergehende Beschwerden sind Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit und Konzentrationsstörungen. Trichlorethylen ist krebserregend.

	Pflanzen, die Kohlendioxid gut abbauen Grünlilie (Chlorophytum elatum) zu 96% Efeutute (Epipremnum aureus) zu 75% Topferde Kontrolle zu 9%
Drachenbaum (Dracaena deremensis)

Ein Blick in die Zukunft?

Kleine flüchtige Kohlenwasserstoffe, incl. Trichlorethylen, Vinylchlorid Tetrachlorkohlenstoff und Benzen sind weit verbreitete Umweltschadstoffe, die schwere Gesundheitsstörungen verursachen können. Durch die Entwicklung transgener Pappeln (Populus) konnte die Menge abgebauter Schadstoffe deutlich erhöht werden. Es war gelungen, eine Überexpression von Cytochrom P450 2E1, einem Schlüsselenzym im Metabolismus einer Vielzahl halogenierter Kohlenwasserstoffe, zu generieren. Die transgenen Pappeln waren in der Lage, Trichlorethylen, Chloroform und Benzen aus der Luft zu eliminieren. Sie waren effektiver als konventionelle Techniken (7/8).

Literatur:
1. Behrend H. Allergie und Umwelt. Allergologie 1989,12:95-99
2. Daunderer M. Handbuch der Umweltgifte. Klinische Umwelttoxikologie für die Praxis Ecomed-verlag Landsberg1991
3. Shaman J, Kohn M. Absolute humidity modulates influenza survival, transmission and seasonality. Proc Natl Acad Sci USA 2009,106(9):3243-8
4. Shaman J, Pitzer VE, Viboud C, Grenfell BT, Lipsitch M. Absolute humidity and the seasonal onset of influenza in the continental United states. PloS Biol 2010 8(2):1000316
5. Giese M, Bauer-Doranth U, Langebartels C, Sandermannn H Jr. Detoxification of Formaldehyde by the Spider plant (Chlorophytum comosum L) and by Soybean (Glycine max L) Cell Suspension Cultures. Plant Physiology 1994, 104(4): 1301-1309.
6. Briva A, et al. High CO₂ levels impair epithelial function independently of pH. PLoS one 2007, 2(11): 1238.
7. Van Aken B. Transgenic plants for phytoremediation: helping nature to up environmental pollution. Trends Biotechnol 2008,26(5).225-7.
8. Doly SL, et al. Enhanced phytoremediation of volatile pollution with transgenic trees. Proc Natl Acd. Sci USA 2007,104(43): 16816-21

Anschrift des Verfassers:
Jens Bielenberg
Apotheker Raphael-Apotheke
25364 Westerhorn

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Naturheilpraxis 08/2010