Forschungsprojekt

Fraunhofer-Institut für Holzforschung

Emission aus elektronischen Zigaretten

Die Verbreitung elektronischer Zigaretten, kurz: e-Zigaretten, als Ersatzprodukt für die traditionelle Tabakzigarette hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Schätzungen zufolge sollen bereits 2 Millionen Deutsche regelmäßig e-Zigaretten verwenden.

Bei einer elektronischen Zigarette werden Betriebsflüssigkeiten, so genannte »liquids«, die auch Nikotin enthalten können, verdampft und eingeatmet. Die e-Zigarette selbst wird dabei entweder durch Tastendruck oder durch Ansaugen aktiviert (siehe Abb. 1 und 2). Vereinzelt werden Papierhüllen eingesetzt, um eine Zigarettenhaptik zu erzeugen bzw. durch LEDs einen Verbrennungsvorgang zu simulieren. Die gesundheitlichen Auswirkungen auf den e-Zigaretten-Nutzer sind derzeit nur unzureichend erforscht und auch mögliche Auswirkungen auf die direkte Umgebung wurden bisher nicht untersucht. In Analogie zum Passivrauchen (»passive smoking«) stellt sich hier die Frage, ob es den Effekt des Passiv-Dampfens (»passive vaping«) gibt.

Ziel der durchgeführten Untersuchungen war die Charakterisierung der in die Raumluft freigesetzten Substanzen während des Einsatzes einer e-Zigarette. Zu diesem Zweck wurde ein Probandenversuch in einer 8-m³-Edelstahlprüfkammer durchgeführt. Die freiwillige Probandin wurde gebeten, eine e-Zigarette mit drei unterschiedlichen Liquids sowie eine Tabakzigarette zu konsumieren. Die emittierten flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und (ultra)feine Partikel wurden analysiert. Ein besonderer Fokus lag hierbei auf der Entwicklung der Formaldehydkonzentration in der Kammer. Generell ist zu beachten, dass im Rahmen des Versuchs keine toxikologische Untersuchung oder Bewertung durchgeführt wurde.

Generell waren die Emissionen der elektronischen Zigarette geringer als die der klassischen Tabakzigarette. Bei der elektronischen Zigarette erfolgt die Freisetzung von Substanzen in die Raumluft praktisch nur über das Atemgas des Konsumenten. Insbesondere bei der Analyse der Entwicklung der (ultra)feinen Partikel können daher die einzelnen Atemzüge der Probandin individuell aufgelöst werden. Freisetzungsprozesse wie bei der glimmenden Tabakzigarette über den Nebenstromrauch sind bei der elektronischen Zigarette zu vernachlässigen. Eine Freisetzung von Formaldehyd konnte bei der Verwendung der e-Zigarette nicht nachgewiesen werden. Dennoch hat auch der Einsatz von e-Zigaretten einen Einfluss auf die Raumluft und somit ggf. auch auf die Umgebung, da die im »Liquid« enthaltenen Substanzen ebenfalls freigesetzt werden. Das Nebelfluid Propylenglykol beispielsweise sorgt für einen sichtbaren Dampf während des Ausatmens. Die verdampften Substanzen erzeugen in der e-Zigarette ein Aerosol aus (ultra)feinen Partikeln, welche während des Inhalationsprozesses in der Lunge weiter schrumpfen. Dieses langsame Verdampfen der kondensierten Partikel wurde bei der Tabakzigarette, bei der eine höhere Anzahl an größeren Partikeln gefunden wurde, aufgrund ihrer Zusammensetzung nicht beobachtet. Zusammenfassend ist somit die elektronische Zigarette eine schwächere Quelle für Raumluftverunreinigungen als eine klassische Tabakzigarette. Allerdings ist auch sie nicht emissionsfrei.

Die Ergebnisse der Messungen wurden von Schripp et al. in der Zeitschrift Indoor Air (»Does e-cigarette consumption cause passive vaping?«, DOI 10.1111/j.1600-0668.2012.00792.x) veröffentlicht. Diese unabhängige Studie bietet orientierende Messwerte für zukünftige Untersuchungen zur toxikologischen Einschätzung von elektronischen Zigaretten.

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