Chemie auf vier Pfoten: Wie Hunde unser Raumklima verändern

Obwohl die unsichtbare Innenraumluft unsere Gesundheit maßgeblich beeinflusst, ist sie weit mehr als bloß gefilterte Außenluft. Sie besitzt eine eigene chemische Identität aus Partikeln, Gasen und Mikroorganismen, deren Zusammensetzung stark von den anwesenden Personen, deren Aktivitäten und den vorhandenen Gegenständen abhängt. Selbst in gut gelüfteten Räumen können alltägliche Verrichtungen wie Kochen oder Putzen dazu führen, dass die Schadstoffkonzentration das Niveau der Außenluft erreicht oder sogar übersteigt. Während der menschliche Einfluss auf diese Prozesse bereits gut erforscht ist, blieb die Rolle von Haustieren bislang ungeklärt – und das, obwohl allein in Deutschland 10,5 Millionen und in der Schweiz über eine halbe Million Hunde leben.

Diese Forschungslücke schließt nun eine internationale Studie unter der Leitung der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Chemie wurde der Einfluss der Vierbeiner auf die Luftqualität wissenschaftlich untersucht.

Quantitative Klarheit durch das HOBEL-Labor

Ein Forschungsteam des Human-Oriented Built Environment Lab (HOBEL) an der EPFL hat in einer aktuellen Studie detailliert untersucht, welche spezifischen Gase, Partikel und Mikroorganismen Hunde an ihre direkte Umgebung abgeben. „Wir wollten wissenschaftliche Klarheit über Faktoren schaffen, die bisher nicht vollständig verstanden waren“, sagt Professor Dusan Licina. Die Ergebnisse der Untersuchung liefern erstmals belastbare quantitative „Emissionsfaktoren“, die eine erhebliche Präzisierung von Modellen zur Innenraumluftqualität ermöglichen. „Die Ergebnisse liefern erstmals quantitative ‚Emissionsfaktoren‘, mit denen sich Modelle zur Innenraumluftqualität präzisieren lassen. Forscher können künftig realistischer simulieren, wie sich das Zusammenleben von Menschen und Haustieren auf die Luft in geschlossenen Räumen auswirkt. Das ist ein wichtiger Schritt, um Quellen der Luftverschmutzung besser zu verstehen und das Wohnumfeld gesünder zu gestalten.“

Ammoniak und Atemgase

Die Belastung der Innenraumluft lässt sich an spezifischen Schlüsselindikatoren ablesen. Zu diesen tragen wir Menschen durch die Abgabe von Hautzellen, Kleidungsfasern, Mikroorganismen sowie CO2, Ammoniak und flüchtigen organischen Verbindungen massiv bei. Um den Einfluss von Hunden auf diese Umgebung systematisch zu bestimmen, untersuchte ein Forschungsteam dieselben Faktoren. Dabei stellte man fest, dass große Hunde bei der CO2-Produktion einem ruhenden Erwachsenen in nichts nachstehen. Auch bei der Freisetzung von Ammoniak, einem Nebenprodukt des Proteinstoffwechsels, das in der Luft zu neuen Verbindungen reagiert, zeigen sich deutliche Parallelen zwischen Tier und Halter – allerdings mit physiologischen Besonderheiten. „Ein Hund, der die gleiche Menge CO2 ausatmet wie ein Mensch, produziert deutlich mehr Ammoniak. Das liegt wahrscheinlich an der proteinreicheren Ernährung, dem speziellen Stoffwechsel und der schnellen Atmung, über die Hunde ihre Körpertemperatur regulieren“, erklärt der Umweltingenieur Licina. Da Hunde jedoch einen Großteil des Tages schlafend verbringen und dabei langsamer atmen, nähert sich die tägliche Gesamtmenge der Emissionen letztlich wieder dem menschlichen Niveau an.

Hundehaare, Staub und Partikelwolken

In Bezug auf die Luftqualität hinterlassen Hunde vor allem feste und flüssige Partikel, die sie oft nach dem Gassigehen in ihrem Fell in den Wohnraum tragen. Die aktuelle Studie liefert nun konkrete Antworten auf die Frage, was Vierbeiner tatsächlich freisetzen: Durch Schütteln, Kratzen oder Streicheln gelangen beträchtliche Mengen an Staub, Pollen, Pflanzenresten und Mikroben in die Raumluft. In der Versuchskammer registrierten die Sensoren bei jeder Bewegung der Tiere regelrechte „Wolken“ aus Innenraumverschmutzung. Dabei gaben große Hunde zwei- bis viermal mehr Mikroorganismen ab als Menschen im selben Raum. Viele dieser Partikel lassen sich durch ihr schwaches Leuchten unter ultraviolettem Licht eindeutig als biologischen Ursprungs identifizieren. „Diese hohe mikrobielle Vielfalt ist nicht unbedingt eine schlechte Nachricht“, sagt Licina. „Einige Studien deuten darauf hin, dass der Kontakt mit einer Vielzahl von Mikroben die Entwicklung des Immunsystems fördern kann, besonders bei Kindern. Die genauen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit sind jedoch noch wenig erforscht und können von Person zu Person stark variieren. Unsere Messungen helfen aber zu quantifizieren, wie Haustiere als mobile „Träger“ fungieren: Sie bringen biologisches Material in Innenräume und verteilen es durch alltägliche Aktivitäten weiter.“

Die Wirkung von Streicheln und Ozon

Die Studie widmet sich unter anderem sekundären chemischen Reaktionen, die entstehen, wenn Ozon (O3) aus der Außenluft in Innenräume dringt. Messungen mit einem hochsensitiven TOF-Massenspektrometer belegen, dass Ozon beim Kontakt mit menschlicher Haut sofort mit dem Hautfett Squalen reagiert, Dabei bilden sich Aldehyde, Ketone sowie ultrafeine Partikel. „Weil Hundehaut keine Poren hat, nicht mit Squalen bedeckt ist und Hunde sich über Hecheln statt Schwitzen abkühlen, sind wir zunächst davon ausgegangen, dass sich die freigesetzten flüchtigen organischen Verbindungen deutlich unterscheiden würden“, erklärt der Jonathan Williams. Überraschenderweise zeigten Hunde jedoch ähnliche Reaktionsmuster wie Menschen. Laut Williams liegt ein wesentlicher Grund im engen Kontakt: „Beim Streicheln übertragen wir Hautrückstände auf das Fell, die anschließend mit Ozon reagieren und wiederum Nebenprodukte und ultrafeine Partikel entstehen lassen.“

Obwohl Hunde somit als bisher übersehener Pfad in der Raumluftchemie identifiziert wurden, produzierten sie im Schnitt 40 Prozent weniger Ozon-Abbauprodukte als Menschen. Offen bleibt derzeit, ob die Tiere zusätzlich als aktive „Ozon-Senken“ wirken können. Zukünftige Untersuchungen sollen klären, welchen Einfluss Faktoren wie Rasse, Ernährung oder Pflege auf diese chemischen Prozesse haben und ob vergleichbare Effekte auch bei anderen Haustieren auftreten.

Eine Umweltkammer als hochpräzises Labor

Für die Gewinnung verlässlicher Daten nutzte das Forschungsteam eine streng kontrollierte Umweltkammer auf dem EPFL-Campus in Freiburg (Schweiz). Diese spezielle Testumgebung bildet einen normalen Innenraum nach, schirmt äußere Störungen konsequent ab. Sie ermöglicht durch hochpräzise Messgeräte sowie konstante Parameter wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit eine exakte Zuordnung der Luftveränderungen zu den Tieren. Der organisatorische Vorlauf war dabei erheblich. „Am schwierigsten war es, alle erforderlichen Genehmigungen zu erhalten und die ethischen Vorgaben einzuhalten“, sagt Licina. Um Stress zu vermeiden, mussten die Tiere untereinander vertraut sein und von einer bekannten Person begleitet werden. Die Versuche wurden mit zwei Gruppen durchgeführt – einer Gruppe aus drei großen Hunden und einer zweiten mit vier Chihuahuas.

Während der Testphasen wechselten die Hunde gemeinsam mit ihren Begleitern zwischen Ruhephasen und moderater Aktivität wie Umherlaufen, ruhigem Spielen oder Streicheleinheiten. Dieser Versuchsaufbau erlaubte es den Forschenden, die Veränderungen der Umgebungsluft fast in Echtzeit und unter realitätsnahen Bedingungen zu verfolgen. Die Umweltkammer fungierte dabei für die Hunde als Wohnzimmer auf Zeit. Für die Wissenschaft stellte sie ein hochpräzises Labor dar, um die Auswirkungen der tierischen Anwesenheit auf die Innenraumchemie zu quantifizieren.

Quelle

Max-Planck-Institut für Chemie (03/2026)