Luftionisation

Als Luftionisation wird die technische Anreicherung der Luft durch Ionen bezeichnet.

Ein sehr geringer Teil der in der Luft kursierenden Moleküle – die Anzahl liegt in der Größenordnung von 1.000 je m³ – sind nicht elektrisch neutral, sondern sind Ionen, weisen also eine positive oder negative Ladung auf. Streng genommen entstehen stets Ionenpaare gegensätzlicher elektrischer Ladung. Ionen in der Luft können sich nicht ewig halten, da sie allmählich rekombinieren und somit verschwinden. Um eine konstante Konzentration von Ionen in der Luft zu halten, müssen diese konstant nachgeliefert werden.

Typische Luftionen sind Wassercluster von etwa 8 bis 14 Wassermolekülen um ein Sauerstoff- oder ein Stickstoffatom, dem ein Elektron fehlt (+). Typische negative ionen sind Wassermoleküle um ein negativ gelades Sauerstoffatom mit einem zusätzlichen Elektron.

Luftionisation und Gesundheit

Diesen ionisierten Luftmolekülen wird auch gelegentlich eine gesundheitsschädliche Wirkung beigemessen. Häufig wird aber auch behauptet, dass vor allem negativ geladene Moleküle vorteilhaft für die Gesundheit seien. Es werden deshalb Ionisatoren genannte Geräte angeboten, die den Anteil an Ionen in der Luft erhöhen, vor allem den Anteil an Sauerstoffionen. Mit den Geräten soll man angeblich

Wetterfühligkeit bzw. Föhnbeschwerden lindern,
Reizbarkeit, Schlaflosigkeit, Kopfschmerzen, Müdigkeit und Depressionen lindern,
die Leistungsfähigkeit steigern und
Asthma sowie Bronchitis bessern können.

Diese behaupteten Wirkungen wurden bis heute nicht wissenschaftlich glaubhaft bewiesen. Grund dafür mag sein, dass die geladenen Moleküle kaum über die Atemluft in die Bronchiolen gelangen. Sie werden nämlich in der Regel bereits im Nasen-Rachen-Raum abgeschieden und entladen. Es treffen maximal 5 Ionen pro cm² Lungenoberfläche auf, die spätestens dort entladen werden. Es wird häufig behauptet, dass bei bestimmten Wetterlagen die Konzentration an Ionen besonders hoch sei. Aber bisher konnte noch keine Studie diese Behauptung untermauern.

Die Beliebtheit der Ionisatoren erklärt sich aus einem banalen Effekt. Nach Einschalten des Ionisators baut sich innerhalb von Sekunden eine Raumladung von einigen kV/m Feldstärke auf. Dadurch wird die Eliminationsgeschwindigkeit von (Rauch-)partikeln etwa verdoppelt. Als Folge bilden sich Schmutzfilme an den Zimmerwänden und an geerdeten Einrichtungsgegenständen. Gleichzeitig wird durch die Geräte Ozon in nicht unerheblicher Menge produziert, nämlich bis zu 10¹¹ Ozonmoleküle pro cm³. Diese Ozonkonzentration, die aber nur in der direkten Umgebung des Ionisators die genannten Werte erreicht, kann vom Menschen wahrgenommen werden und wird als "frische Luft" empfunden.

In letzter Zeit werden Luftionenkonzentrationen auch mit der besonderen Form der Depression, der saisonal abhängigen SAD, in Zusammenhang gebracht. Luftionenkonzentrationen schwanken auch natürlicherweise mit den Jahreszeiten.

Geschichtliches

Bereits 1796 hatte Coulomb beobachtet, dass völlig isolierte Ladungsträger diese allmählich verlieren, wenn sie der Luft ausgesetzt sind. Erst gegen Ende des 19. Jahrhunderts wurde bewegliche Ionen in der Luft nachgeweisen (Elster, Geitel und C.T.R. Wilson). Diese wurden zu Recht als Effekt spontanen radioaktiven Zerfalls von Isotopen angesehen. Heute ist bekannt, dass auch kosmische Strahlung zur Luftionisation beiträgt.

Siehe auch

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