mini|hochkant=1.2|Hausstaub auf einer Tastatur
Staub (, Singularetantum, in technischer Fachsprache mit Sortenplural Stäube, StaubeStaub auf duden.de; Staub im DWDS; Staub auf de.wiktionary.org, alle abgerufen am 3. Januar 2026.) ist die Sammelbezeichnung für feste Stoffe in Gasen mit einem Durchmesser bis zu 500 µm und einer Sinkgeschwindigkeit < 10 cm/s [VDI-Richtlinie 3790, Blatt 1]. Sie sind verschiedenen Ursprungs und können einen gewissen Zeitraum in Gasen, insbesondere in der Luft, verteilt auftreten (siehe Schwebstoffe).DIN ISO 4225:1996-08 Luftbeschaffenheit; Allgemeine Gesichtspunkte; Begriffe (ISO 4225:1994) (Air quality; General aspects; Vocabulary (ISO 4225:1994)). Beuth Verlag, Berlin, S. 9. Es werden Schwebstaub und Staubniederschlag unterschieden.Günter Baumbach: Luftreinhaltung. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 2. Auflage 1992, ISBN 3-540-55078-X, S. 161.
Staub kann nach der Partikelgröße oder nach der Staubart unterteilt werden. Die Staubteilchen können aus organischen (Blütenpollen, Bakterien, Pilzsporen) oder anorganischen Materialien (Gesteinsstaub, Mineralfasern) oder aus beidem (Hausstaub) bestehen.
Begriff mini|Ein ICE sandet und hinterlässt eine Staubwolke.
Das Wort bezeichnet im technischen Sinne Staubklassen, also anteilige Gruppen am Gesamtstaub, die nach gewissen Kriterien zusammengefasst werden, etwa als „organische und anorganische Stäube“ oder „verschiedene lungengängige Stäube < 5 µm“. Durch Verwendung im Umweltschutz dringt diese fachsprachliche Bedeutung auch in die Alltagssprache ein.
Arten mini|links|Wollmäuse mini|Hausstaub auf einem Finger
Der Hausstaub ist allgegenwärtig und stellt eine Mischung aus anorganischen und organischen Materialien dar. Zusammenballungen von Hausstaubpartikeln zu größeren Gebilden werden auch als „Wollmäuse“ bezeichnet. Eine Sonderform des Hausstaubes sind die sog. Schwarzen Wohnungen (Schwarzstaub, magic dust), deren Ursache noch nicht eindeutig geklärt ist.
Fasern sind dreidimensionale Staubpartikel, bei denen eine Dimension sehr viel größer ist als die anderen beiden Dimensionen. Biobeständige Fasern nach der WHO-Definition (L > 5, D < 3 µm, L:D > 3:1) können bis in die Lunge gelangen und dort zu Schädigungen führen (zum Beispiel Asbestose, verursacht durch Asbestfasern).
Pollen tragen zur natürlichen Staubbelastung insbesondere im Frühjahr bei. Menschen, die allergisch auf Pollen reagieren (Heuschnupfen), leiden unter dieser natürlichen Staubbelastung besonders.
Insbesondere bei Sandstürmen werden riesige Partikelmengen in die Atmosphäre geschleudert und teilweise tausende Kilometer vom Quellgebiet entfernt wieder auf der Erde deponiert. Des Öfteren wurde schon über Saharastaub in Europa berichtet.So zieht der Saharastaub über Europa und die Welt, 2014; abgerufen am 18. März 2021.
Grob- und Feinstaub mini|Schwebstaub wird im Sonnenlicht sichtbar
Aus gesundheitlicher Sicht sind neben dem Schadstoffgehalt des Staubes Größe und Form der Staubpartikel die entscheidenden Parameter. Größere Partikel (Grobstaub) bleiben mehr oder minder gut an den Nasenhärchen oder den Schleimhäuten des Nasen-Rachenraums hängen. Kleinere und kleinste Staubpartikel (Feinstaub) können über die Luftröhre und die Bronchien bis tief in die Lunge vordringen.Günter Baumbach: Luftreinhaltung. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 2. Auflage 1992, ISBN 3-540-55078-X, S. 149. Daher wird der Feinstaub auch als inhalierbarer bzw. als lungengängiger (alveolengängiger) Staub bezeichnet.
Allgemein anerkannte Bezeichnungen für Feinstaub existieren allerdings nicht.Markus Mattenklott, Norbert Höfert: Stäube an Arbeitsplätzen und in der Umwelt – Vergleich der Begriffsbestimmungen. In: Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft. 69, Nr. 4, 2009, , S. 127–129. In der Regel werden zur Kategorisierung von Feinstaub die Größen PM10 (engl. particulate mass, Massepartikel, zerteilte Masse) und PM2,5 verwendet. Dabei wird PMx definiert als „Schwebstaub in der Luft, der einen größenselektiven Lufteinlass passiert, der bei einem aerodynamischen Durchmesser von x µm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % aufweist“.DIN EN 12341:2014-08 Außenluft; Gravimetrisches Standardmessverfahren für die Bestimmung der PM10- oder PM2,5-Massenkonzentration des Schwebstaubes; Deutsche Fassung EN 12341:2014. Beuth Verlag, Berlin, S. 9. Das bedeutet in der Anwendung, dass PM10 die Hälfte aller Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von 10 µm erfasst.Franz Joseph Dreyhaupt (Hrsg.): VDI-Lexikon Umwelttechnik. VDI-Verlag Düsseldorf 1994, ISBN 3-18-400891-6, S. 474.
PM10 entspricht damit der thorakalen Fraktion nach der Norm EN 481.DIN EN ISO 23210:2009-12 Emissionen aus stationären Quellen; Ermittlung der Massenkonzentration von PM10/PM2,5 im Abgas; Messung bei niedrigen Konzentrationen mit Impaktoren (ISO 23210:2009); Deutsche Fassung EN ISO 23210:2009. Beuth Verlag, Berlin, S. 6.Klaus Rödelsperger, Stefan Podhorsky, Egon Roth: Teilchenkonzentrationsmessungen zur Umweltbelastung durch Feinstaub. In: Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft. 65, Nr. 11/12, 2005, , S. 463–466. Die alveolengängige Fraktion für die Zielgruppe „kranke oder geschwächte Personen oder Kinder“ der Norm ISO 7708 ist äquivalent zu PM2,5.
Die verkürzte Darstellung, dass PM10 bzw. PM2,5 Stäube mit einem Durchmesser kleiner als 10 µm bzw. 2,5 µm sind, ist nicht richtig.
Entstehung mini|350px|Abbildung 1: Wichtige sekundäre Prozesse der atmosphärischen Partikelbildung und die geschätzte jährliche Bildungsmenge (nach Andreae 1994M.O. Andreae: Climatic effects of changing atmospheric aerosol levels. In: World Survey of Climatology. (ed. H. E. Landsberg), Vol. XVI: Future Climates of the World, A. Henderson-Sellers (ed.), Elsevier Publishers, Amsterdam 1994, ISBN 0-444-89322-9.) in Millionen Tonnen für verschiedene Partikel
Staub kann prinzipiell durch verschiedene Prozesse entstehen:
die mechanische Bearbeitung von Feststoffen (Zerkleinern, Oberflächenbearbeitung, Abrieb) physikalische Einflüsse auf Feststoffe (wie bei der Erosion durch Wind und Wetter) durch chemische Reaktionen in der Atmosphäre unter Partikelbildung (gas-to-particle conversion (sogenannte sekundäre Aerosole); andere chemische Reaktionen führen zur Bildung von Rauch) durch Aufwirbelung von Partikeln (entsprechend der Definition von Staub) biogen insbesondere als Blütenstaub
Die staubbildenden Prozesse können sowohl natürlichen Ursprungs als auch durch den Menschen verursacht sein und werden in primäre und sekundäre Prozesse unterschieden. Bei einem primären Prozess werden die Partikel direkt durch den Prozess erzeugt. Ein primärer anthropogener Prozess ist die Kohleverbrennung in einem Kraftwerk; das Kraftwerk wird dann als primäre Quelle bezeichnet. Ein primärer natürlicher Prozess ist die Verwitterung von Gestein. Beim sekundären Prozess entstehen die Partikel aus den Reaktionen bestimmter Gase (Pkt. 3 oben), wobei sich die entstehenden festen Reaktionsprodukte leicht an bereits vorhandene Partikel (sog. Kondensationskerne) anlagern können.
mini|Staubsturm in Texas
Wichtige natürliche Staubquellen sind: Bodenerosion Vulkanismus Meere (sea spray) Sandstürme (Sahara-Staub in Mitteleuropa, Wüste von Nevada) Pollenflug Wald- und Buschbrände mit natürlicher Ursache (Blitzschlag)
Wichtige anthropogene Staubquellen sind: Industrielle Prozesse Energiegewinnung durch Verbrennen (Kraft- und Fernheizwerke) Verkehr Landwirtschaft Bautätigkeit Haushalte Tabakrauchen, Kerzenlicht, Räuchern Wald- und Buschbrände (auch durch Brandrodung)
mini|Historische Darstellung der Bestandteile des Staubs Die Beiträge der einzelnen Quellen zur Staubbelastung sind unterschiedlich und hängen im Wesentlichen von der lokalen Situation ab. In einem ländlichen Gebiet kann der Gesteinsstaub (Sand, Löss) erheblich zur Staubbelastung beitragen, wohingegen in einer viel befahrenen Straße die Staubbelastung aus einem Gemisch von Abriebmaterial (Reifen, Bremsbeläge, Straßenbelag), Schwermetallpartikeln, Ruß etc. bestehen wird. Das UmweltbundesamtUmweltbundesamt Berlin (Hrsg.): . Umweltbundesamt, Berlin, März 2005. schätzt, dass der Beitrag zur innerörtlichen Staubbelastung im Wesentlichen drei Quellen zuzuordnen ist: 1) etwa 50 % aus der Emission (des Verbrennungsmotors, Anm.) von Dieselfahrzeugen (LKW, Kleinlaster, Busse, PKW) 2) etwa 25 % aus dem, was der (motorisierte) Verkehr aufwirbelt (Abrieb von Bremsen, Reifen, Straßenbelag) 3) etwa 25 % durch ferntransportierte Partikel, das heißt Partikel, die aus weiter entfernt liegenden Quellen stammen.
Die Tabellen 1 und 2 fassen Emissionsmengen und Anteile wichtiger Quellen an der Staubentstehung zusammen.
+Tabelle 1: Geschätzte primäre Partikelemissionen aus natürlichen und anthropogenen Quellen im Jahr 2000 Staubart, -quelle Partikelgröße[µm] Nördliche Hemisphäre [Tg/Jahr] Südliche Hemisphäre [Tg/Jahr] Global [Tg/Jahr] POM, Wald-/Buschbrände 0–2 28 26 54 POM, fossile Brennstoffe 0–2 28 0,4 28 POM, Pflanzenzerfall > 1 – – 56 Ruß, Wald-/Buschbrände 0–2 2,9 2,7 5,7 Ruß, fossile Brennstoffe 0–2 6,5 0,1 6,6 Asche und Staub (Vulkane) < 5 – – 85 Industrielle Prozesse > 1 – – 100 Seesalz 0–16 1.440 1.900 3.340 Gesteinsstaub 0–20 1.800 349 2.150
Von den in Tabelle 1 genannten Partikelquellen dominieren Seesalz (sea spray) und Gesteinsstaub gegenüber den anderen Quellen. Ein großer Anteil der Seesalz- und der Gesteinsstaubpartikel können aber zum Grobstaub gerechnet werden und unterliegen daher (in der Regel) nicht dem atmosphärischen Ferntransport, d. h., sie werden in relativer Nähe zu ihrer Quelle wieder deponiert (aus der Luft ausgeschieden).
Von gesundheitlicher Relevanz sind die kleinen Partikel (Feinstaub) und Partikel, die mit Schwermetallen und organischen Schadstoffen beladen sind (Asche, Ruß), die häufig aus anthropogenen Quellen stammen.
In Tabelle 1 fehlt noch Staub aus dem Verbrennen von Holz für Heizen und Kochen, sowie Tabakrauch, den Rauchende selbst einsaugen und je nach Gesetzeslage und Brauch insbesondere in auch von anderen benützten Innenräumen hinterlassen.
+Tabelle 2: Anteile verschiedener Quellen an der Staubbelastung in Deutschland,Umweltbundesamt Berlin: (Stand: September 2003) ÖsterreichUmweltbundesamt (Hrsg.): Luftschadstoff-Trends in Österreich 1980–2002 (PDF; 903 kB). Umweltbundesamt, Wien, Juni 2004. und der SchweizPeter Schmid, Christoph Hügelien, Robert Gehrig: Beitrag des Reifenabriebs zu den Staubemissionen des Straßenverkehrs: Bestimmung durch Leitsubstanzen. für die in Klammern genannten Jahre Partikelquelle Gesamtstaub Feinstaub Deutschland (2001) Österreich (2002) Österreich (2002) Schweiz (1997) Industrie 40,5 % 41 % 39 % 29 % Straßenverkehr 14 % 23 % 20 % 50 % Landwirtschaft k. A. 20 % 15 % 13 % Haushalte 5,3 % k. A. k. A. 4 % andere Quellen 40,2 % 16 % 26 % 4 % Gesamtemission 247.000 t 80.000 t 47.000 t 32.000 t
Ein Vergleich der in Tabelle 2 genannten Werte ist nur bedingt möglich, da teilweise die Quellen unterschiedlich betrachtet werden. So wurde beispielsweise bei Abschätzung der Staubemission durch den Straßenverkehr in Österreich die Aufwirbelung nicht berücksichtigt, wohingegen sie bei der Angabe für die Schweiz berücksichtigt worden ist. Hier macht die Aufwirbelung mit 30 % (9.660 t) über die Hälfte des Beitrages des Straßenverkehrs zur Feinstaub-Emission aus.
Transport mini|Staubsturm zieht von Nordafrika nach Europa
Zwischen Emission und Immission, dem Entstehen und dem Einwirken, also Aufnahme durch den Menschen oder Ablagern, liegen Vorgänge des Verdünnens, Verteilens und Transports (Transmission).DIN ISO 4225:1996-08 Luftbeschaffenheit; Allgemeine Gesichtspunkte; Begriffe (ISO 4225:1994) (Air quality; General aspects; Vocabulary (ISO 4225:1994)). Beuth Verlag, Berlin, S. 13.