Bei Ozon (O3) handelt es sich um eine gesonderte Form von Sauerstoff. Sauerstoff (O2) ist ein Molekül mit zwei verbundenen Sauerstoffatomen. Ein Molekül Ozon enthält dagegen drei miteinander verbundene Sauerstoffatome. Ozon entsteht unter Einwirkung von UV-Licht der Sonne und bei hohen elektrischen Entladungen, wie dies zum Beispiel bei einem Gewitter der Fall ist. Bei beiden Vorgängen wird ein Sauerstoffmolekül aufgebrochen und es entstehen zwei Sauerstoffatome, welche sehr reaktionsfreudig sind und sich mit anderen Sauerstoffmolekülen zu Ozon verbinden. Das Ozon entsteht durch intensives UV-Licht in der Stratosphäre, in einer Höhe von 15 bis 50 Kilometer. Hier erfüllt es eine für alle Lebewesen lebenswichtige Aufgabe. Das Ozon übernimmt hier eine Filterfunktion und verhindert, dass 95-97 Prozent der UV-B-Strahlen die Erdoberfläche treffen. Diese energiereiche Strahlung kann zu krankhaften Zellveränderungen führen und Krebs auslösen.

FCKW

In den siebziger und achtziger Jahren wurde festgestellt, dass bestimmte chemische Verbindungen die Ozonschicht „ausdünnen“ und somit mehr UV-B-Strahlung die Erdoberfläche erreicht. Das Ozonloch in der Antarktis entstand mit Beginn der siebziger Jahre. Aber auch über Deutschland und Europa wurde eine deutliche Verringerung der Ozonschicht beobachtet. Als Hauptverursacher wurden die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) erkannt. FCKW wurde als Treibgas für Spraydosen und in Kühlschränken als Kältemittel verwendet. 1995 wurden in Deutschland immer noch 16372 Tonnen verbraucht. Ende 95 wurden FCKW und Stoffe wie Tetrachlorkohlenstoff verboten. Die EU-Länder haben sich im Jahr 2000 verpflichtet, schrittweise bis 2026 die Produktion von ozonschädigenden Stoffen einzustellen. Was verursachen ozonschädigende Stoffe in der Ozonschicht? Aufgrund der starken UV-Strahlung werden Chloratome abgespalten, welche wiederum ein Sauerstoffatom dem Ozonmolekül entreißen. Als Zwischenprodukt entsteht Chloroxid und dieses zerfällt kurze Zeit danach wieder zurück als Chloratom und Sauerstoff. Somit liegt das Chloratom wieder in seiner ursprünglichen Form vor und entreißt wiederum einem anderen Ozonmolekül ein Sauerstoffatom. Diese Reaktion kann sich pro Chloratom bis zu 100000-mal wiederholen.

Problematik

Das heutige Hauptproblem liegt in dem langsamen Aufstieg der ozonschädigenden Stoffe. Es dauert bis zu 20 Jahre, bis diese Stoffe die Ozonschicht erreicht haben. Die Ursachen für die heutigen Folgen liegen also in früheren Zeiten. Selbst bei sofortigem Produktionsstopp aller ozonschädigenden Stoffe muss mit einer weiteren Schädigung der Ozonschicht in den nächsten 20 Jahren zu rechnen sein. Durch das Wachsen des Ozonlochs bzw. der Ausdünnung der Ozonschicht wird die Filterfunktion geschwächt und es gelangt mehr UV-B-Strahlung auf die Erdoberfläche. Diese erhöhte Strahlung führt zu stärkeren Sonnenbränden und erhöht die Anzahl Hautkrebserkrankungen, es kommt zu Schädigungen der Augen und zu einer Schwächung des Immunsystems.

Entgegen in der Ozonschicht ist Ozon in der Bodennähe unerwünscht. Es ist für den Menschen und andere Lebewesen ein starkes Atemgift und wurde 1995 als krebserregende Substanz eingestuft. Hohe Ozonwerte können zu Kopfschmerzen, Reizungen der Schleimhaut und Atembeschwerden führen. Ozon ist am Waldsterben mitbeteiligt und wirkt zudem als Treibhausgas. Insbesondere die im Sommer auftretenden hohen Ozonwerte sind auf Abgasemissionen zurückzuführen. Bei der Benzinverbrennung im Automotor werden große Mengen Stickstoffoxide (NO2, NO) freigesetzt. Unter Einfluss des UV-Lichts zerfallen diese Stickstoffdioxidmoleküle in Stickstoffoxid sowie ein Sauerstoffatom. Dieses verbindet sich wiederum mit einem Sauerstoffmolekül und es entsteht somit ein Ozonmolekül. Kohlenwasserstoffe aus Abgasen, Stickstoffoxide und UV-Strahlung begünstigen in Bodennähe die Entstehung von Ozon.