Der Autoverkehr beeinflusst das elektrische Feld der Erde

Ein Forschungsteam aus Israel hat erstmals detailliert gezeigt, wie der alltägliche Autoverkehr in einer Großstadt das elektrische Feld der Erdatmosphäre beeinflusst. Grundlage der Untersuchung sind Messungen aus dem Großraum Tel Aviv.

Parallel zu Schadstoffen

Die Studie wurde von Wissenschaftlern der Hebräischen Universität Jerusalem geleitet. Sie installierten im Jahr 2024 in der Stadt Holon ein sogenanntes Electric Field Mill, ein Messgerät zur Erfassung der elektrischen Feldstärke nahe der Erdoberfläche. Die gewonnenen Daten wurden über einen Zeitraum von sieben Monaten mit lokalen Luftqualitäts- und Wetterdaten verglichen. Um Störeinflüsse auszuschließen, berücksichtigte das Team ausschließlich Messungen bei stabilem, trockenem Wetter ohne Regen oder Gewitter.

Im Fokus standen typische Schadstoffe des Stadtverkehrs. Dazu zählten Stickoxide (NOx), die vor allem aus Autoabgasen stammen, sowie Feinstaubpartikel der Größe PM2.5, die unter anderem durch Reifenabrieb und chemische Reaktionen in der Luft entstehen. Diese Stoffe gelten als zentrale Belastungsfaktoren in urbanen Räumen.

Die Auswertung zeigte ein klares Muster: Während der morgendlichen und abendlichen Hauptverkehrszeiten stiegen sowohl die Konzentrationen von Stickoxiden als auch die Stärke des atmosphärischen elektrischen Feldes nahezu gleichzeitig an. Bei den Feinstaubpartikeln trat der Effekt ebenfalls auf, allerdings mit einer Verzögerung von rund zweieinhalb Stunden. Die Forschenden führen dies auf Unterschiede in Größe, Zusammensetzung und Verweildauer der Partikel in der Atmosphäre zurück.

Bindung von Ionen

Auch am Wochenende ließ sich der Zusammenhang beobachten, allerdings umgekehrt. Sinkende Verkehrsbelastung ging mit geringeren Schadstoffwerten und einer Abschwächung des elektrischen Feldes einher. Für die Wissenschaftler ist dies ein weiterer Hinweis auf einen direkten physikalischen Zusammenhang zwischen menschlichen Emissionen und elektrischen Prozessen in der bodennahen Atmosphäre.

Erklärt wird der Effekt durch elektrisch geladene Teilchen, also Ionen. Luftschadstoffe können diese binden und so die elektrische Leitfähigkeit der Luft verringern. Als Ausgleich verstärkt sich das elektrische Feld. Die gemessenen Veränderungen sind laut den Forschenden für den Menschen jedoch harmlos und haben weder Einfluss auf das Wetter noch auf technische Geräte.

Besonders relevant ist die Studie dennoch: Messungen des atmosphärischen elektrischen Feldes könnten künftig als zusätzliches Instrument zur Überwachung von Luftverschmutzung dienen, vor allem in dicht besiedelten Städten. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Atmospheric Research veröffentlicht.


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