Ein Schadstoff ist jeder Luftbestandteil, der gesundheitliche oder ökologische Schäden verursachen kann. Relevante Luftschadstoffe sind diejenigen, für die gesetzlich Messpflichten und Grenzwerte bestehen.

Feinstaub

Der größte Teil der vom Menschen verursachten Feinstaubemissionen stammt aus Verbrennungsprozessen, wie sie im Straßenverkehr, bei Heizungen oder in industriellen Produktionsprozessen auftreten. In geringerem Maß tragen diffuse Quellen wie Gewerbe, Handel, Landwirtschaft, Feuerwerke, Zigarettenrauch oder Grillfeuer zur Staubbelastung bei.

Bei Feinstaub handelt es sich um feste Teilchen in der Außenluft, die nicht sofort zu Boden sinken, sondern eine gewisse Zeit in der Atmosphäre verweilen. Je nach Größe werden sie in verschiedene Klassen eingeteilt: Feinstaub (PM10) umfasst Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer, ein Teil davon hat einen Durchmesser von unter 2,5 Mikrometer (PM2,5), einschließlich der ultrafeinen Partikel (<0,1 µm).

Die Wirkung von Feinstaub hängt von der Größe der Partikel und ihrer Eindringtiefe in die Atemwege ab. Kleine Partikel können die Schleimhäute reizen und Entzündungen in Luftröhre, Bronchien oder Lungenbläschen (Alveolen) auslösen.

Darüber hinaus kann Feinstaub auch Herz und Kreislauf beeinflussen: Er fördert Plaquebildung in den Blutgefäßen, erhöht die Thromboseneigung und kann die Regulierung des vegetativen Nervensystems, beispielsweise die Herzfrequenz, stören.

Im Jahr 2018 wurden erstmals deutschlandweit die Immissionsgrenzwerte für Feinstaub PM10 flächendeckend eingehalten. (Umweltbundesamt 2025) 

Stickstoffoxide NOX

Stickstoffoxide (NOₓ) entstehen bei Verbrennungsprozessen, etwa in Motoren oder Feuerungsanlagen für Kohle, Öl, Gas, Holz und Abfälle. In Städten ist der Straßenverkehr die Hauptquelle.

Die beiden wichtigsten Formen sind Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂). Letzteres ist ein stark reizendes Gas, das Atemwege und Augen schädigen kann. Entzündungsreaktionen durch NO₂ verstärken zudem die Wirkung anderer Luftschadstoffe. Sie sind auch an der Bildung von Feinstaub und bodennahem Ozon beteiligt.

Hohe Konzentrationen können zu Atemnot, Husten, Bronchitis, Lungenfunktionsminderung und einer erhöhten Anfälligkeit für Infekte führen.

Im Jahr 2024 wurden erstmals keine Überschreitungen des 1-Stunden-Grenzwertes für Stickstoffdioxid (NO2) an allen verkehrsnahen Messstationen in Deutschland festgestellt.(Umweltbundesamt 2025)

Schwefeldioxid - SO2

Schwefeldioxid entsteht bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen, wie zum Beispiel Kohle und Erdöl.

Schwefeldioxid reizt die Schleimhäute und kann Beschwerden an Augen und Atemwegen hervorrufen. Auch die Lungenfunktion kann dadurch beeinträchtigt werden. Bei kurzzeitiger, hoher Belastung steigt zudem das Risiko für Asthmaanfälle und akute Notfälle im Zusammenhang mit Atemwegserkrankungen.

Die SO2-Emissionen konnten in den letzten 20 Jahren um knapp 90 Prozent reduziert werden.Dies ist vor allem durch die Einführung schwefelarmer Brenn- und Treibstoffe sowie durch die Ausrüstung von großen Industrieanlagen mit Abluftreinigungsanlagen gelungen. (Umweltbundesamt 2025)

Kohlenmonoxid - CO

Kohlenmonoxid entsteht, wenn organische Stoffe wie beispielsweise Holz, Kohle oder Öl unvollständig verbrennen. Auch Zigarettenrauch enthält Kohlenmonoxid.

Kohlenmonoxid ist ein starkes Atemgift und kann das Zentralnervensystem beeinträchtigen. Schon bei geringen Konzentrationen können Kopfschmerzen, Schwindel und Müdigkeit auftreten. Höhere Dosen können zu Übelkeit, Desorientierung, Bewusstlosigkeit oder Herzrhythmusstörungen führen. In extremen Fällen kann Kohlenmonoxidvergiftung Koma oder Tod verursachen – solche Konzentrationen kommen in der Außenluft jedoch nicht vor.

Hinweis: In Wohnräumen besteht die Gefahr, dass durch die Heizungsanlage Kohlenmonoxid entweicht. Lassen Sie deshalb Ihre Heizungsanlage regelmäßig vom Schornsteinfeger oder einem Fachbetrieb des Heizungsgewerbes kontrollieren.

Durch den Einsatz von Katalysatoren konnte der Ausstoß von Kohlenmonoxid durch den Straßenverkehr stark reduziert werden. Seit Jahren werden die Grenzwerte deutschlandweit eingehalten. (Umweltbundesamt 2025) 

Frisch- und Kaltluft spielen eine zentrale Rolle für den Ausgleich klimatischer Belastungen in Siedlungsräumen, da sie einen Austausch der Luftmassen zwischen Umland und verdichteten Stadträumen gewährleisten. Besonders im Hinblick auf die Luftverschmutzung durch den Straßenverkehr sowie die Bildung urbaner Wärmeinseln ist eine ausreichende Versorgung mit Frisch- und Kaltluft notwendig. Durch klimatische Veränderungen steigt die Anzahl von Tropen­nächten, wodurch die Bedeutung von Frisch- und Kaltluft an weiter an Relevanz gewinnt.

Man unterscheidet zwischen Kaltluft und Frischluft, da sie sich in der Herkunft als auch in der Belastung mit Luft­schadstoffen unterscheiden können.

Kaltluft entsteht in den Abend- und Nachtstunden vor allem in offenen Freiräumen wie Wiesen, Äckern und naturnahen Flächen. Sie ist kühl, meist schadstoffarm und fließt aufgrund ihres höheren Gewichts hangabwärts bodennah über Täler und Geländeeinschnitte in Siedlungsbereiche. Solange sie nicht über Emissionsquellen geführt wird, ist sie zugleich Frischluft. Frischluft entsteht überwiegend in Wäldern und größeren Gehölzflächen, ist sauerstoffreich und frei von Luftschadstoffen.

Für eine wirksame Frisch- und Kaltluftversorgung müssen Entstehungsgebiete, Täler und Transportbahnen dauerhaft freigehalten werden. Querstehende Bebauung, dichte Bepflanzungen oder Aufschüttungen können den Lufttransport erheblich beeinträchtigen und sind zu vermeiden. Emissionsträchtige Nutzungen sind aus diesen Bereichen auszuschließen.

In der Stadt- und Regionalplanung ist daher die Sicherung dieser Flächen von hoher Bedeutung, etwa durch Festsetzungen als Grün-, Landwirtschafts- oder Freiflächen sowie durch die ausdrückliche Berücksichtigung ihrer lokalklimatischen Funktion in der Bauleitplanung.