Fahrradfahren in der Stadt ungesund

--- Äußerst kurze Zusammenfassung: mir scheint, am Ende tut es sich nicht viel, ob man Radfahrer oder Fußgänger ist. Die erwähnten Faktoren existieren. Es gibt auch noch weitere. Sie belasten den Radfahrer in besonderem Maße. Im Verhältnis zum Fußgänger überwiegen sie jedoch wahrscheinlich nicht, da dieser zwar grundsätzlich weniger starken Belastungen ausgesetzt ist, dies aber über einen erheblich längeren Zeitraum ---

A - Einleitende Bemerkungen
Ich fand das Argument nicht unplausibel und habe deswegen mal Google bemüht.

I. Autostudien
Ich habe Berichte über 2 Studien gefunden, die belegen, dass Fahrradfahrer eine ungesund hohe Feinstaubbelastung erfahren bzw. erfahren können. Dies wird mit unterschiedlichen Argumenten und Erkenntnissen begründet. Die Studien nehmen allerdings einen Vergleich zwischen Fahrrad- und Autofahrer vor. Direkte Ergebnisse für Fußgänger gab es da keine. Aus den Begründungen lassen sich aber evtl. Rückschlüsse und Folgerungen für den Fußgänger bilden.

II. Feinstäube und Abgase
Ich befasse mich im folgenden mit den Auswirkungen von Feinstaub. Abgase im Ganzen habe ich außen vor gelassen. Allerdings sind auch Abgase Feinstaubquelle, so sind diese wenigstens indirekt berücksichtigt.

Allerdings: Feinstäube im Straßenverkehr entstehen nicht nur durch Abgase, sondern auch durch Straßen-, Reifen-, Brems- und weitere Abriebe. Im Gegensatz zu diesen können Abgase aber gefiltert werden (Partikelfilter). Dies gilt allerdings auch nicht uneingeschränkt. Je kleiner die Stäube, desto weniger können sie gefiltert werden. Je kleiner, desto gefährlicher sollen sie angeblich aber auch sein. Insofern ist der effektive Einfluss der Abgase auf Feinstäube wohl schwer fest auszumachen.

Da Feinstäube aber extrem winzige Partikel sind gehe ich davon aus, dass sie sich in ihrer Verteilung der von Abgasen sehr ähneln. Von den Ausführungen über Feinstaub kann man daher möglicherweise mehr oder weniger gut Parallelen zu Abgasen im Allgemeinen ziehen.

B - In der Sache

I. Gründe
Die Studien haben verschiedene Gegenstände gehabt, deshalb warten sie mit teilweise verschiedenen Begründungen auf.

1. Geringe Distanz zu Feinstaubquellen
Beiden Studien zufolge (die eine belegt es, die andere nimmt es so hin) ist für die Intensität der Feinstaubbelastung die Entfernung zur Feinstaubquelle maßgeblich.

a) Feinstaubquellen und risikoerhöhte Orte
Typische Feinstaubquellen sind schon genannt worden, konkrete Beispiele seien LKWs oder Mopeds aber grundsätzlich natürlich auch ganz normale Autos.

Neben diesen Quellen werden aber auch bestimmte Orte als Risikobereiche verstanden. Diese weisen in der Regel bauliche Gegebenheiten auf, die eine Feinstaubkonzentration begünstigen. Beispiele solcher Bereiche sind etwa Tunnels, Unterführungen, aber auch stark befahrenen Straßenschluchten (hoch bebaute Straßen) und Ampeln.

Einschub: Hier hinter steht vermutlich das Argument der schlechteren Entweichung von Feinstaub (und sicher auch Abgasen). Dieses gilt im übrigen - natürlich neben der verschiedenen hohen Grundbelastungen generell - wohl auch allgemein im Unterschied Stadt - Land: in einer Großstadt - Brüssel, 1,1 Millionen Einwohner - war die Belastung 5 mal so hoch wie in der Kleinstadt - Mol, 34.000 Einwohner. Für die Unterscheidung Radfahrer - Fußgänger dürfte sie aber eigentlich ohne Belang sein, da sie sich ja beide im Stadtverkehrsgebiet befinden. Allerdings, bezogen auf den Titel: ja, Radfahren in der Stadt scheint deutlich ungesünder als Radfahren außerhalb einer Stadt.

b) Auswirkung auf Radfahrer
Radfahrer sind diesen Quellen naturgemäß näher und ihnen in den genannten Risikobereichen weniger gut geschützt ausgesetzt als Autofahrer. Sie sind tragen schon deswegen hohes Feinstaubrisiko.

c) Rückschüsse für das Verhältnis Radfahrer - Fußgänger?
Fußgänger könnte man den Radfahrern hier grundsätzlich ungefähr gleich stehen wollen.

i. Problem: Veränderte Bedingungen aber keine klare Handhabe

Allerdings: mit steigendem Abstand soll auch die Feinstaubbelastung schnell wieder sinken.

(a) Radfahrer sind Feinstaubquellen generell näher

Führt man sich vor Augen, dass:

* Radwege, soweit vorhanden, im Vergleich zu Fußwegen in aller Regel straßennäher angeordnet sind,
* darüber hinaus für Radfahrer grundsätzlich erst einmal das Gebot zur Fahrbahnnutzung besteht und
* außerdem viele Radwege nicht nur straßennäher angeordnet sind sondern sich sogar schon auf der Fahrbahn selbst befinden,

lässt sich ein für Radfahrer im Durchschnitt bedeutsam höheres Risiko vermutlich ebenso gut, meiner Meinung nach sogar besser vertreten.

(b) Genaue Angaben über eine Belastungsabnahmekurve fanden sich nicht

Leider werden in den Studien keine Angaben über die genaue Abnahme pro Meter oder ähnliche Entfernungen gemacht. Es wird allerdings gesagt "unmittelbar" neben einer Quelle sei die Belastung besonders hoch. Ich nehme an, ein Unterschied ab einem Meter kann innerhalb eines Umfelds weniger Meter Maximalabstand zur Quelle (das wäre der Standpunkt des Fußgängers) durchaus als relevant verstanden werden.

ii. Versuch des Umgangs mit dem Problem: Viele Schätzungen

(a) Grundlagen der Schätzungen

aa) Maße und Abstand (idealisiert 1,75 Meter)

Radwege in Deutschland sind in der Regel mindestens 1,50 Meter breit. Fußwege messen je nach Umgebung verschieden, mindestens aber 2 Meter in der Breite. Unter idealisierten Bedingungen ist wohl davon auszugehen, dass sowohl Radfahrer als Fußgänger sich in der Mitte ihres Weges befinden. Sofern also nicht ausnahmsweise ein gemeinsamer Fuß- und Radweg besteht, liegt also ein regelmäßig mindestens 1,75 Meter geringerer Abstand zu einer Vielzahl von Feinstaubquellen vor.

bb) Parabelähnliche Abnahmekurve

Je näher der Radfahrer der Quelle hier kommt, beispielsweise durch Radwege auf Fahrbahnen oder der Fahrt auf der Straße (die ist eigentlich gesetzlich gewollter Regelfall; eine Benutzung von Radwegen ist grundsätzlich freiwillig, außer es besteht Benutzungspflicht) desto stärker wird sich der Abstand zu den Fußgängern auf den Radfahrer auswirken, selbst, wenn der Abstand selbst nicht gewachsen ist (denn offensichtlich ist der Abfall der Belastung nicht linear sondern wohl prinzipiell mehr quadratisch, also prinzipiell parabelförmig).

(b) Vorbehalt des Durchschnittswertes

Natürlich hält sich nicht jeder und überall an vorgegebene Radwege. Die Aussagen gewinnen aber durch die Zugrundelegung allgemein gültiger Verhältnisse, so wie sie eben in Deutschland grundsätzlich sind (Radfahrer näher an der Straße, Breitenverhältnisse der Wege) an allgemeiner Aussagekraft. Ich halte es für wahrscheinlich, das die dargestellten Verhältnisse im Durchschnitt und prinzipiell - auf Zentimeterangaben möchte ich mich freilich nicht wirklich festlegen - so gelten.

Der Radfahrer ist demnach durchschnittlich ein für die Bewertung des Belastungsrisikos bedeutend großes Stück näher an den Feinstaubquellen als der Fußgänger. Eine erhöhte Belastung im Hinblick auf den Faktor Distanz zur Feinstaubquelle ist daher anzunehmen.

(c) Die Schätzung selbst: durchschnittlich 50 % höhere Belastung des Radfahrers

Eingedenk des von mir so vermuteten Abnahmeverhaltens und aller möglichen Konstellationen von Radwegen und Radfahrerverhalten (klein)(direkt hinter dem Fahrzeug, auf einem getrenntem oder gemeinsamen Radweg) ist ein dies alles berücksichtigenden Durchschnittswert aus der hohlen Hand greifen zu wollen natürlich utopisch. Klar ist aber wohl, dass den Radfahrer hier eine Mehrbelastung trifft.

Ob es ungefähr 50 %, 75 %, 100 %, vielleicht auch nur 25 % sind oder ein ganz anders Verhältnis ist kann ich natürlich nicht sagen. Ich wollte hier der Sicherheit halber nicht zu hoch und nicht zu tief ansetzen. Aber am Ende kann hier natürlich jeder für sich spekulieren, nur: exorbitant höher (also vielleicht 500% oder 1000%) wird die Belastung anzunehmender Weise wohl nicht sein.

Ich komme, wie gesagt, zu 50%iger Mehrbelastung, also einem Faktor von 1,5.

Nebenbemerkung Autofahrer - Radfahrer:
Erstaunlich (für mich): darüber, ob das Feinstaubrisiko des Radfahrers am Ende höher ist als das des Autofahrers sind die Studien uneins.

2. Atemfrequenz und -tiefe

Ein weiterer Grund liegt einer Studie zufolge in der Tat in der verstärkten Atemfrequenz und -tiefe des Radfahrers.

a) Die Studie

i. Die Daten der Studie

Die Radfahrer der Studie atmeten 4,3 mal so schnell wie die mit ihnen verglichenen Autofahrer. Wie viel tiefer sie einatmeten wird nicht konkret genannt. Im Ergebnis allerdings atmeten sie 4 bis 9 mal so viel Luft ein wie die Autofahrer. Natürlich gibt es immer solche und solche Menschen. Es sind aber eben Durchschnittswerte. Durchschnittswerte passen auf niemanden genau, aber insgesamt auf alle.

Zu bemerken ist allerdings auch, dass die Studie nur 55 Kandidaten hatte. Mehr Probanden brächten sicher belastbarere Ergebnisse. Für eine Tendenz scheinen mir sie aber aussagekräftig genug.

Nebenbemerkung: quantitative, keine qualitative Belastung

Die Folgerung der Studie ist hier im Übrigen rein quantitativ, will meinen: Mehr Luft bedeutet auch mehr Feinstaub. Das vom Threadersteller angesprochene Argument des tiefer in der Lunge liegenden Feinstaubs meine ich schon mal in einem anderen Zusammenhang gehört zu haben, scheint mir also plausibel. Es wird hier allerdings nicht erwähnt.

b) Übertragung der Studie auf Fußgänger, Problem erneut: Schätzung

Fraglich ist freilich, inwiefern sich diese Ergebnisse auf den Fußgänger übertragen lassen. Ich kann mir zwar vorstellen, dass Fußgänger immer noch eine ruhigere Atemfrequenz besitzen als Radfahrer und auch weniger tief einatmen. Aber man wird die "Autofahrerwerte" der Studie wohl nicht einfach übernehmen können.

Nach meinem Gutdünken würde ich die Verhältniszahlen völlig unwissenschaftlich halbieren und glauben, den veränderten Verhältnissen Rechnung getragen zu haben.

Auch aus dem Faktor Atemfrequenz und -tiefe lässt sich also eher die Tendenz zur Stärkerbelastung des Radfahrers vermuten. Konkret komme ich auf eine 100% Mehrbelastung des Radfahrers, also einen Faktor von 2.

Es ist allerdings noch ein weiteres Kriterium zu berücksichtigen.

3. Längere Reisezeit

a) Die Studie

In einer Studie wird angeführt, dass die Belastung der Radfahrer (im Verhältnis zum Autofahrer) auch deswegen höher ist, weil sie im Verhältnis zu den Autofahrern eine längere Fahrtzeit in Kauf nehmen müssen.

Ich fand das Argument im Bezug auf einen Vergleich mit Autofahrern gar nicht so schrecklich treffend. Schließlich ist die höchste Feinstaubbelastung in Stadtgebieten zu finden. Auch hier dürfte der Autofahrer in der Regel schneller an sein Ziel kommen als der Radfahrer. Dies kann aber je nach Strecke und Verkehrslage stark variieren. Stau und Hauptverkehrszeiten sind möglicherweise auch gerade deswegen in der Studie ausgenommen worden.

b) Übertragung auf das Verhältnis Radfahrer - Fußgänger

i. Bessere Vergleichbarkeit

Für den Vergleich zum Fußgänger hingegen gibt dieser Faktor meiner Meinung allerdings mehr her. Für Fußgänger und Radfahrer gelten nämlich besser vergleichbare Verkehrsregeln. Die für das Vorankommen dieser beiden Gruppen relevanten Verkehrsregeln werden im Verhältnis zu den Autofahren wohl auch ungefähr gleich weniger streng beachtet. Will meinen: Ein Autofahrer fährt (so gut wie) niemals bei rot über die Ampel. Radfahrer und Fußgänger überlegen sich dies beide ab und zu.

Auch Staus oder Schlangen an Ampeln kommen bei beiden eher selten vor.

ii. Vergleich über Durchschnittsgeschwindigkeit

Da sich also Fußgänger und Radfahrer im Verkehr sehr viel gleicher als Radfahrer und Autofahrer bewegen dürfte sich der Geschwindigkeitsvorteil des Radfahrers gegenüber dem Fußgänger einigermaßen zuverlässig allein durch den Vergleich der Durchschnittgeschwindigkeiten errechnen lassen.

Dies gälte im Grunde auch für Autofahrer, aber um deren Durchschnittsgeschwindigkeit verlässlich bestimmen zu können müsste man eben deren eigene verkehrsspezifischen Besonderheiten - Staus, Hauptverkehrszeiten, Ampelschlangen, stets beachtete rote Ampeln - berücksichtigen; siehe "bessere Vergleichbarkeit".

(a) Annahmen zu den verschiedenen Geschwindigkeiten

(aa) Fußgänger

Die Geschwindigkeiten von Fußgängern werden (laut dem Wikipediaeintrag zu Gehwegen) zwischen 1,8 (ältere Menschen) und 6,5 km/h geschätzt. Als einen Durchschnitt absolut aller Deutschen nehme ich deswegen der Einfachheit halber einmal 5 km/h an.

(bb) Radfahrer

Radfahrergeschwindigkeiten werden im gleichen Artikel mit ungefähr 14 bis 40 km/h angegeben. Bei einer solch großen Spanne ist es nicht einfach eine realistisch anmutende Durchschnittsgeschwindigkeit aller Radfahrer anzugeben. Bevor ich das von 14 bis 40 km/h gelesen hatte wollte ich sie eigentlich bei 15 Stundenkilometern ansetzen. Ich hätte eigentlich gedacht, dass es viele Radfahrer gibt, die sich auch durchaus im 12 km/h Bereich bewegen. Inzwischen nehme ich eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 20 km/h an.

(b) Wikipedia- bzw. Schätzungsvorbehalt

Ich weiß, Wikipedia ist nicht zwingend Allweisheit. Insofern kann man freilich auch andere Zahlen zur Grundlage nehmen, aber es sollte bei jedem, der seine Angaben einigermaßen realistisch eingeschätzt wissen will, herauskommen, dass Radfahrer sich durchschnittlich wenigstens doppelt so schnell bewegen wie Fußgänger. Das wäre meiner Meinung nach schon sehr tief gestapelt.

(c) Meine Schätzung: Radfahrer durchschnittlich 4 mal so schnell, ein Viertel Belastungszeit

Ausgehend von den jetzt durch mich zugrunde gelegten Zahlen (Fußgänger 5 km/h, Radfahrer 20 km/h) bedeutet das: Radfahrer bewegen sich 4 mal so schnell wie Fußgänger, dass heißt, sie werden nur ein Viertel so lang Belastungen ausgesetzt wie Fußgänger.

Dieser Faktor muss folglich mit 0,25 angesetzt werden.

II. Schlussfolgerung

1. In Text

Nach Erörtern und Interpretation der einzelnen Faktoren scheint mir, dass, obwohl die Erwägung über die Atmung prinzipiell richtig sein können und auch eine durchschnittlich geringere Distanz zu Feinstaubquellen vorhanden und relevant sein mag, sie nicht ausreichendes Gewicht haben, ein verheerend höheres Risiko zu begründen. Zu diesem Ergebnis komme ich, weil die Höherbelastung des Fußgängers beim letzten Faktor - Reisezeit - so immens deutlich höher ist, dass sie alle Höherbelastungen des Radfahrers deutlich abschwächt.

Das ist jedenfalls mein Gefühl. Ich habe versucht, es mit Zahlen zu verdeutlichen aber habe geschlagene 2 Stunden vor einem - möglicherweise - imaginären Rechenproblem gesessen.

2. In Zahlen

Auf kalte und vor allem eher beispielhafte Zahlen gebracht ergäbe sich vermutlich (dazu im Anschluss) folgende Rechnung:

Radfahrerbelastung = Fußgängerbelastung * 1,5 * 2 * 0,25.

Radfahrerbelastung = 0,75 Fußgängerbelastung.

1 Fußgängerbelastung = 1,33 Radfahrerbelastung.

Ergebnis: Bei Zugrundelegung der genannten Zahlen bracht es für eine "Einheit" Fußgängerbelastung die 1,33fache Menge Radfahrerbelastung.

Hiernach ist Radfahren jedenfalls nicht so schädlich wie Zufußgehen in der Stadt.

3. Noch einmal zur Schätzung

a) Punkt 3 wohl am verlässlichsten

Die Gewichtung der Faktoren ist nicht rein zufällig gewählt, aber zu Punkt 2 und insbesondere zu Punkt 1 fehlen mir belegbare Angaben (Bei Punkt 1 z.B. Grad der Belastungsabnahme, bei Punkt 2 Angaben, wie ein Fußgänger wirklich im Vergleich zu einem Fahrradfahrer atmet) und sind daher ziemlich grobe Schätzwerte. Einzig in Punkt 3 fühle ich mich den Zahlen wenigstens einigermaßen valide, doch selbst da ist alles voller Schätzungen. Es sind allerdings Schätzungen, für die ich gewisse empirische und statistische Grundlagen hatte.

b) Was mich bei welchen Punkten wie beeinflusst hat

Man kann natürlich mit den Zahlen spielen wie man will. Dabei sollte man allerdings schon beachten, dass man sie einigermaßen realistisch abschätzt.

i. Distanzfaktor

Das die Mehrbelastung mit Zunahme der Entfernung stärker abnimmt ist offensichtlich (so steht es in dem Artikel) durch eine Studie belegt. Radfahrer fahren üblicherweise vielleicht in einem Abstand zwischen 1 und 2 Meter neben einem Auto auf dem Radweg. Die Höchstbelastung ist direkt beim Auto und nimmt von dort an nicht-linear ab. Dem muss man bei der Veranschlagung eines Schätzwertes Rechnung tragen. Die Abnahmekurve muss keine halbe Parabel sein. Aber sie wird dieser vermutlich näher kommen als einer linear absteigenden Linie. Deswegen hab dennoch recht willkürlich hineingegriffen und gesagt, die Mehrbelastung des Radfahrers ist aufgrund seines geringen Abstandes das 1,5fache der Belastung des Fußgängers. Sicher dürfte hier jedenfalls sein: Sie kann nicht unermesslich hoch sein, weil die Höchstbelastung direkt neben dem Fahrzeug entsteht, mit der Entfernung schnell abnimmt und das Fahrrad immerhin schon ca. 1,50 m entfernt steht. Deswegen wären Angaben wie 5fache Belastung oder ähnliches vermutlich deutlich zu hoch.

ii. Atmungsfaktor

Bei der Umrechnung in Punkt 2 habe ich ohne irgendeinen echten Anhaltspunkt gemutmaßt. Ich habe nur gedacht: "Warum atmet jemand mehr? - Weil er sich mehr anstrengt. Wie viel anstrengender ist normales gehen im Vergleich zu Autofahren und Radfahren? - Ich schätze, Gehen liegt etwa in der Mitte, also doppelt so anstrengend wie Autofahren, halb so anstrengend wie Radfahren. Radfahrer atmen laut Studie durchschnittlich 4,3 mal so viel Luft ein wie Autofahrer. Der Faktor für Fußgänger entspricht also demnach einen Wert von 2,15, abgerundet 2."

iii. Zeitfaktor

Zu Punkt 3 (Durchschnittsgeschwindigkeiten) hat vermutlich jeder so seine Erfahrungen und Schätzungen. So ich auch meine, die ich dann eben wegen des angesprochenen Wiki-Eintrags etwas erhöht.

c) Mir scheinen die angenommen Werte zumindest oberflächlich plausibel

Wie gesagt, letztlich waren die Werte, die letztlich in die Gleichung eingetragen wurden äußerst schätzwertbasiert. In meiner kleinen Gedankenwelt kamen sie mir aber mehr oder weniger plausibel begründet vor. Teilweise ist die Plausibilität dabei freilich auch schlicht mit mangelndem Wissen zu erklären. Aber solange mir niemand eine andere plausible Bewertung vorschlägt bin ich mit ihr soweit jedenfalls zufrieden.

d) Die starke Bedeutung der Reisezeit und damit der Empirie

Jedenfalls ist Punkt 3 die Angabe, die unter uns Laien als am meist gesicherten gelten darf. Er dürfte bei den Einschätzungen der meisten wohl relativ hoch sein. Das heißt: Wegen der hohen Geschwindigkeit des Radfahrers im Verhältnis zum Fußgänger relativieren sich alle vorangegangen evtl. angenommenen Mehrbelastungen des Radfahrers recht drastisch.

Das habe ich oben schon einmal geschrieben.

Hier möchte damit noch einmal verdeutlichen, dass wegen der der deutliche geringeren Reisezeit des Radfahrers, es beinahe ganz gleich ist, wie viel stärker man ihn durch Punkt 1 und 2 als stärker belastet ansieht (wenn es sich nicht um einigermaßen astronomische Werte handelt). Sein schnelleres Fahren und die damit kürze Belastungszeit gleicht es vermutlich wieder aus.

e) Kritik eines Mathematikers

i. Ich erkenne kein Problem

Ein weiterer Kritikpunkt ist noch anzusprechen. Die Rechnung selbst. Mir kam sie eigentlich ganz schlüssig vor:

Belastung des Einen mal (V)erhältnisfaktor 1 mal V2 mal V3 ergibt das X-fache der Belastung des Anderen.

Daraus folgt: der Eine, der mit den genannten Faktoren belastet ist, ist x-mal so stark belastet wie der Andere.

ii. Warum ein Mathematiker die Aufgabe als unlösbar bezeichnete

Wegen einer Frage in Prozentrechnung bin ich dann aber noch mal in einen Chat gegangen. Hierbei bin ich auf einen Mathematiker gestoßen, der mir sagte, die Aufgabe sei nicht lösbar. Ich weiß nicht, warum. Zu viele Variablen meinte er. Mir erscheint es nicht so.

Vielleicht hatte es damit zu tun, dass ich damals nur mit der 3-fachen Geschwindigkeit des Radfahrers gerechnet habe (das war bevor ich den Wiki-Eintrag berücksichtigt hatte). Dann nämlich führt die Rechnung zu dem Ergebnis, dass Fußgänger und Radfahrer effektiv gleich belastet sind, oder in Mathesprech: 0=0.

Ich sähe aber auch darin kein Problem. Ich habe aber auch keine große Ahnung von Mathe und vielleicht ist das ein Problem. Vielleicht fällt einem anderen hier dazu mehr ein?

iii. Was wäre wenn?

Wäre die Formel tatsächlich in Wirklichkeit nicht mathematisch lösbar gäbe es zu den Abwägungen kein Zahlenergebnis. Es blieben allerdings die generellen Erwägungen unter I. über die dann jeder noch einmal selbst sinnieren und abwägen kann.

III. Mein eigenes Fazit

Das Ergebnis ist für mich einigermaßen enttäuschend. Im Endeffekt heißt es wohl vermutlich nicht viel mehr als "Radfahren oder Zufußgehen? - Tut sich wohl nicht viel.". Und für so eine kurze Aussage so einen langen Text zu schreiben ist ziemlich bedauerlich. Aber das kann wohl passieren, wenn man sich ergebnisoffen an eine Aufgabe setzt und das für und wider abwägt.

Trotz allem also: allzeit gute Fahrt .