Elefant im Raum – Ultrafeine Partikel und anthropogene organische Aerosole
Entstehung, Wirkung und gesundheitliche Relevanz – Fokus auf Laserdrucker-Emissionen

12. Mai 2025, 16:25 Uhr · Quelle: LifePR

Foto: LifePR

TEM-Aufnahme (x 40.000) Filter 222 (Raum B-17, HP- Laserjet 2300 Elementanalyse Inhalt Hülle Tonerpartikel („bubble“), bestehend aus Eisen (Fe) und ultrafeinen Silizium (Si)- und Aluminium (Al)-haltigen Teilchen.

Ultrafeine Partikel und organische Aerosole aus Laserdruckern stellen ein erhebliches Gesundheitsrisiko dar, da sie tief in die Lunge eindringen und toxische Stoffe transportieren können. Präventive Maßnahmen, wie der Einsatz emissionsarmer Geräte und bessere Luftqualität in Innenräumen, sind dringend erforderlich.

Hoya, 12.05.2025 (lifePR) - Aerosole – Definition und Herkunft in der Atemluft

Aerosole: komplexe Gemische aus festen und/oder flüssigen Partikeln, fein verteilt in einem Gas – typischerweise Luft –.

Entstehung in der Umgebungsluft – innen und außen: sowohl durch natürliche Prozesse (z. B. Vulkanausbrüche, Pollenflug, Meeresgischt) sowie menschliche Aktivitäten, wie Industrie, Verkehr, Laserdruck, 3D-Druck und Haushaltsprozesse.

Organische Aerosole: Primär und sekundär

Organische Aerosole aus kohlenstoffhaltigen Verbindungen werden nach ihrer Entstehungsweise unterschieden:

Primäre organische Aerosole (POA): Direkt in die Atmosphäre freigesetzt, z. durch Holzfeuer, Verbrennungsmotoren oder Industrieprozesse.
Sekundäre organische Aerosole (SOA): Bilden sich durch chemische Reaktionen gasförmiger Vorläuferstoffe, wie flüchtige organische Verbindungen (VOCs), in der Atmosphäre.

Anthropogene Aerosole – vom Menschen verursacht

Eine Vielzahl menschlicher Aktivitäten trägt zur Emission organischer Aerosole bei, insbesondere durch:

Verbrennung Holz, Biomasse, fossiler Brennstoffe (Kraftwerke, Verkehr)
Industrielle und chemische Prozesse
Technische Geräte wie Laserdrucker und 3D-Drucker
Landwirtschaft (z.  Ammoniak aus Gülle)
Offenes Verbrennen von Abfällen

Diese anthropogenen Aerosole tragen erheblich zur Luftverschmutzung derUmgebungsluft(innen und außen)bei und beeinflussen sowohl Klima, Umwelt als auch Gesundheit.

Laserdrucker: Eine unterschätzte Quelle ultrafeiner Partikel aus dem xerographischen Druckprozess

Laserdrucker gelten als relevante Emittenten ultrafeiner Partikel (UFP) im Innenraum. Diese Partikel (kleiner als 100 nm) entstehen beim Druckprozess. Dabei werden durch die Erhitzung des Tonerpulvers (ca. 200 °C) beim Aufschmelzen auf das Papier wachsartige, auch veränderte Polymer-Bestandteile freigesetzt.

Typische Bestandteile der ultrafeinen Laserdrucker-Emissionen:

Feste Mikro- und Nanoplastik-Partikel und Chemikalien
oder kondensierte organische Verbindungen
Organische Verbindungen, z. VOCs, polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) und per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS)
Carbon Black und metallhaltige Nanopartikel (2-8 %)

Laserdrucker-Emissionen zählen damit zu denanthropogenen organischen Aerosolen– sie sind kohlenstoffhaltig, vom Menschen erzeugt und als Aerosole in der Luft verteilt.

Gesundheitsrelevanz: Drucker vs. Küchenluft (Gegenüberstellung laut anhängender Tabelle)

Fazit: ultrafeine Laserdrucker-Emissionensind besonders kritisch, da sie unsichtbar, geruchlos und tief lungengängig sind –in schlecht belüfteten Innenräumenstellt besonders die Langzeit-Exposition ein erheblichesGesundheitsrisikodar.

Ultrafeine Partikel (UFP) – Charakteristik und Wirkung

Größe: kleiner als 100 Nanometer – kleinste Feinstaub-Fraktion
Quelle: Verbrennungsprozesse, Abrieb, sekundäre Bildung in der Umgebungsluft / Atmosphäre
Eigenschaften:Hohe Reaktivität, große Oberfläche bei geringem Volumen

Gesundheitliche Wirkungen:

Tiefes Eindringen in die Alveolen (Lungenbläschen)
Übertritt in den Blutkreislauf
Überwindung Blut-Lunge / Blut-Hirn-Schranke
Auslösung von Entzündungen und oxidativem Stress
Störungen des Immunsystems
InsbesonderePAKs sind stark kanzerogen
Mögliche Beteiligung an neurodegenerativer Erkrankung

Besonderheit:Außer ins Blut können UFP über den Riechnerv das Gehirn und das zentrale Nervensystem erreichen, wo sie, ähnlich demTrojanischen Pferd,mögliche angelagerte Giftstoffe mitbringen.

Messung von UFP: 2,34 Milliarden Partikeln pro SeiteLaserdrucker emittieren durchschnittlich 1,6 bis 15 Milliarden winzige Partikel pro gedruckte Seite, sogenannter Feinstaub (Barthel et al. 2011).

Erfassung ultrafeiner Partikel:überAnzahlkonzentrationen, z.B. mitKondensationspartikelzähler, elektrische Mobilitäts-analysatoren (Partikel pro cm³),nicht über Masse.

Ungeeignet:Optische oder gravimetrische Standardverfahren (z. B. PM10/PM2,5)

Mythos: „Druckerpartikel verschwinden von selbst“

Verbreiteter Irrtum:Annahme, dassDruckeremissionenähnlich wie Nebel rasch „verschwinden“.

Dieelektrostatisch aufgeladenen für uns unsichtbaren, toxischen Substanzenverbleiben über längere Zeit in der Raumluft und lagern sichsichtbarin großer Anzahl auf Oberflächen bzw. Filtern ab. Die winzigen Partikel werden eingeatmet und durchbrechen die menschlichen Barrieren. Aufgrund ihrer großen Oberfläche nehmen sie als„Trojanisches Pferd“viel Material mit – oft toxischer als der Kernpartikel – bis tief in den Organismus –bis ins Gehirn.

Aktuelle ForschungsergebnisseZusammensetzung von Laserdrucker-Emissionen

Nur ca. 1–10 % derEmissionensind Toner. Der überwiegende Anteil sind ultrafeine sowie Nanopartikel. Der Großteil entsteht sekundär – durch thermisch induzierte Prozesse und Reaktionen innerhalb des Druckergehäuses (Birmili, 2020).

Wirkung auf die Gesundheit – Auswertung von 2.000 Berichten Betroffener(Abimbola Ojo et al. 2024)

Akute Folgen: Atemwege (90 %), Allergien (70 %)
Langfristig: Chronische Atemwegs- (15 %) und Herz-Kreislauf- und neurologische Erkrankungen, Metall-Allergien, Magen-Darmerkrankungen und Krebs
„sichtbarer Toner“: chronische Müdigkeit, bronchiale Hyperreaktivität, Asthma/COPD und Herz-Kreis-lauferkrankungen

Besondere Risiken:

Die Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, macht UFP besonders gefährlich (Oberdörsteret al., 2004).

Prävention: Empfehlungen für Laserdrucker + Kopierer

GerätetauschSicher drucken mit Tinte statt Toner
Partikel zählenMachen Sie das Unsichtbare sichtbar!
NachrüstfilterLaserdrucker nie ohne Filter!
Separate RäumeAufstellung mit autarker Zu- und Abluft!
RaumluftreinigerReduzieren Sie die Menge UFP!
Weniger drucken Sie schonen Umwelt, Gesundheit + den Geldbeutel!

Neue Erkenntnisse aus 2025

Die Studie des Paul-Scherrer-Instituts (PSI) vom März 2025 verdeutlicht die Bedeutung sekundärer Aerosole: „Ein Großteil der Partikelbelastung entsteht nicht unmittelbar an der Quelle, sondern durch chemische Reaktionen in der Atmosphäre. Die sekundären Aerosole entstehen, wenn gasförmige Vorläufersubstanzen wie Toluene, Benzene oder flüchtige organische Verbindungen in der Luft miteinander reagieren.“

Beim Laserdruck hingegen verdampfen Substanzen bei der hohen Temperatur, die bei Umgebungstemperatur fest sind. Sinkt die Temperatur wieder, sinkt auch der Dampfdruck und es kann eine Nukleation (oder falls genügend Oberfläche vorhanden ist Kondensation) stattfinden, ohne dass Chemie im Spiel ist.Dies verschärft die Relevanz emissionsarmer Ausgangsstoffe erheblich.

Fazit„Luftverschmutzung ist einestille Epidemie, und PM0.1 ist vielleicht der leiseste aller Schadstoffe“ (Schraufnagel2020).

Es ist seit vier Jahrzehnten ein„Elefant im Raum“.

Hersteller von Laserdruckern, Behörden und Wissenschaftler lenken Diskussionen auf ungefährliche Aerosole, die sich in Luft auflösen. Vergleiche mit Toastern führen in die Irre.Laserdruckerstellen eine unterschätzte, aber hochrelevante Quelle ultrafeiner, gesundheitsschädlicher Partikel dar. Ihre Emissionen sind chemisch komplex, biologisch aktiv und dienen alsShuttle-Service für Giftstoffe. DieForschung zeigtzunehmende Hinweise auf systemische, neurologische und entzündliche Effekte – insbesondere bei chronischer Exposition.

Diegute Nachricht: es gibt bereits einfache und kosten-effiziente Lösungen zur Verringerung oder sogar Beseitigung der Exposition, die leicht und in großem Maßstab umgesetzt werden können. Präventive, verpflichtende, begrenzende Regeln im Innenraum für die für uns unsichtbaren, ultrafeinen Partikel sind dringend erforderlich.