Hoya, 31.10.2026 (lifePR) –
Innenraumluftverschmutzung – unterschätzte Quellen
Die Luftverschmutzung in Innenräumen wird häufig unterschätzt. Eine der am wenigsten beachteten Quellen ist dabei der alltägliche Laserdrucker. Während des Betriebs setzen Laserdrucker technisch erzeugte Nanopartikel frei – sogenannte druckeremittierte Partikel (Printer-Emitted Particles, PEPs) –, die aus nanoskaligen Tonern stammen.
Diese für uns unsichtbaren Emissionen sind keineswegs unbedeutend. Studien zeigen, dass die Partikelkonzentrationen in Büros und sogar in Wohnräumen Werte erreichen können, die mit denen in der Nähe stark befahrener städtischer Straßen oder mit Tabakrauch in geschlossenen Räumen vergleichbar sind [1,2].
Laserdrucker: Milliarden ultrafeiner Partikel bei jedem Druckvorgang
Laserdrucker setzen pro bedruckter Seite Milliarden ultrafeiner Partikel frei. Dabei handelt es sich um Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 100 Nanometern. Zusätzlich werden flüchtige organische Verbindungen, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und Metalle emittiert [3,4,16].
Aufgrund ihrer geringen Größe können ultrafeine Partikel tief in die Atemwege eindringen und möglicherweise in den Blutkreislauf übertreten [5]. Wissenschaftliche Untersuchungen bestätigen, dass diese Emissionen während des Druckbetriebs reproduzierbar auftreten und sich insbesondere in unzureichend belüfteten Innenräumen anreichern können [1,2].
Biologische Auswirkungen ultrafeiner Partikel
Ultrafeine Partikel sind gesundheitlich bedenklich, da sie oxidativen Stress und Entzündungsreaktionen auslösen können. Dabei handelt es sich um Mechanismen, die mit Zellschädigungen und Gewebeschäden in Verbindung stehen [5,6].
Epidemiologische Studien deuten darauf hin, dass die Exposition gegenüber luftgetragenen Partikeln während der Schwangerschaft mit oxidativen DNA-Schäden, Entzündungsreaktionen und ungünstigen reproduktionsmedizinischen Ergebnissen verbunden sein kann [6,7].
Neuere Forschungen zu Mikro- und Nanoplastikpartikeln (MNPs) haben gezeigt, dass sich solche Partikel nach dem Einatmen oder Verschlucken im gesamten Körper verteilen können. In experimentellen Studien wurden Partikel unter anderem in Lunge, Leber, Milz, Gehirn, Fortpflanzungsorganen und Blut nachgewiesen [8].
Einige Untersuchungen weisen zudem darauf hin, dass Partikel im Nanometerbereich unter experimentellen Bedingungen biologische Barrieren überwinden können. Dazu zählen die Blut-Hirn-Schranke, die Plazentaschranke und die Blut-Hoden-Schranke [8,9].
Obwohl die toxikologischen Eigenschaften von Mikro- und Nanoplastik sowie von ultrafeinen, druckeremittierten Partikeln nicht identisch sind, tragen diese Erkenntnisse zu einer umfassenderen Besorgnis hinsichtlich der Exposition gegenüber nanoskaligen Partikeln und ihrer möglichen Auswirkungen auf die reproduktive Gesundheit bei.
Kurzfristige Exposition gegenüber luftgetragenen Partikeln wird mit Reizungen der Atemwege und einer Belastung des Herz-Kreislauf-Systems in Verbindung gebracht. Langfristige Exposition wurde hingegen mit systemischen Entzündungsreaktionen, Genotoxizität, oxidativem Stress und DNA-Schäden assoziiert [5,10].
Diese biologischen Mechanismen werden auch in der Forschung zu Fruchtbarkeit und reproduktiver Gesundheit diskutiert [11].
Luftverschmutzung, Epigenetik und reproduktive Gesundheit
Zunehmende wissenschaftliche Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Luftverschmutzung epigenetische Regulationsmechanismen beeinflussen kann. Dazu zählen Veränderungen der DNA-Methylierungsmuster im Plazentagewebe und in reproduktiven Zellen [12].
Solche Veränderungen werden im Hinblick auf mögliche Auswirkungen auf die Embryonalentwicklung und langfristige gesundheitliche Folgen untersucht.
Darüber hinaus gibt es Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber Luftschadstoffen, einer erhöhten Spermien-DNA-Fragmentierung und veränderten epigenetischen Programmierungsprozessen [13].
Direkte kausale Zusammenhänge zwischen den Emissionen von Laserdruckern und Unfruchtbarkeit konnten bislang jedoch nicht abschließend nachgewiesen werden.
Dennoch sind die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen – darunter oxidativer Stress, Entzündungsreaktionen, Störungen des Hormonsystems und genotoxische Effekte – in der Umweltmedizin wissenschaftlich gut etabliert.
Historischer Hintergrund
Die Auswirkungen von Umweltgiften auf die Fruchtbarkeit werden bereits seit Jahrzehnten diskutiert.
Anfang der 2000er-Jahre rückten im Rahmen umweltpolitischer und gesellschaftlicher Debatten in Deutschland zunehmend endokrine Disruptoren und die abnehmende Spermienqualität in den Mittelpunkt. Dabei wurden auch Laserdrucker thematisiert.
Obwohl solche Diskussionen seinerzeit häufig noch spekulativ waren, haben nachfolgende wissenschaftliche Untersuchungen das Interesse an möglichen Zusammenhängen zwischen Umweltbelastungen und reproduktiver Gesundheit verstärkt.
Forschungsergebnisse deutscher Forschungsgruppen
Universität Duisburg-Essen
Untersuchungen im Rahmen laparoskopischer Eingriffe identifizierten Aggregate von Kohlenstoffnanopartikeln in Gewebeproben des Bauchfells (Peritoneum). Elektronenmikroskopische Analysen zeigten nanoskalige Kohlenstoffpartikel im betroffenen Gewebe [14].
Universität Rostock
Elektronenmikroskopische Untersuchungen sollen kohlenstoffhaltige Partikel in Lungengewebeproben eines verstorbenen Drucker-Servicetechnikers nachgewiesen haben, der über viele Jahre beruflich Toner ausgesetzt war.
Dieser Befund wurde im Zusammenhang mit der Diskussion über berufliche Expositionen erörtert, ist jedoch auf einen Einzelfall beschränkt und besitzt daher nur eine begrenzte wissenschaftliche Aussagekraft.
Universität Freiburg (IUK)
Experimentelle Studien zur Exposition gegenüber Tonerpartikeln zeigten entzündliche und immunologische Zellreaktionen bei exponierten Versuchspersonen und in untersuchten Zellsystemen [15].
In-vitro-Studien wiesen darüber hinaus zytotoxische und genotoxische Effekte druckeremittierter Partikel in A549-Lungenepithelzellen nach [15].
Aktuelle Forschung
Seit 2020 untersuchen Forschungsgruppen unter der Leitung von Nancy Lan Guo an der West Virginia University genomische Veränderungen, zunächst bei Ratten und später bei Beschäftigten eines Druckunternehmens in Singapur.
Dabei zeigte sich, dass sich die Genome der Beschäftigten in vielerlei Hinsicht auf ähnliche Weise veränderten wie die Genome der untersuchten Ratten [17].
Guo erklärte dazu:
„Es gibt eine Gruppe, die meiner Meinung nach darüber Bescheid wissen sollte: schwangere Frauen. Denn sobald viele dieser Gene verändert sind, können diese Veränderungen über Generationen weitergegeben werden. Es geht also nicht nur um einen selbst.“
Die Bedeutung der Luftqualitätskontrolle in der Reproduktionsmedizin gewinnt zunehmend an Aufmerksamkeit.
Dr. Nahed Hammadieh erörterte kürzlich die Frage, ob Luftfiltersysteme die Behandlungsergebnisse der assistierten Reproduktionstechnologie (ART) verbessern könnten. Dies geschah im Rahmen des „Filtration and Fertility Symposium“ beim Climate Control Middle East Webinar am 14.05.2026.
Hintergrundinformationen
Ultrafeine Emissionen von Laserdruckern sind besonders kritisch, weil sie unsichtbar, geruchlos und aufgrund ihrer geringen Größe besonders gut lungengängig sind.
Insbesondere bei langfristiger Exposition in schlecht belüfteten Innenräumen können sie ein erhebliches gesundheitliches Risiko darstellen.
Emissionen von Laserdruckern werden daher den anthropogenen organischen Aerosolen zugeordnet: Sie enthalten Kohlenstoff, entstehen durch menschliche Aktivitäten und werden als Aerosole in der Raumluft verteilt.
Zusammensetzung der Laserdruckeremissionen
Nur etwa 1–10 % der Emissionen bestehen aus Toner. Der überwiegende Anteil entfällt auf ultrafeine Partikel und Nanopartikel.
Der Großteil dieser Partikel entsteht sekundär durch thermisch induzierte Prozesse und Reaktionen innerhalb des Druckergehäuses. [18].
Typische Bestandteile ultrafeiner Laserdruckeremissionen:
- Feste Mikro- und Nanoplastikpartikel sowie chemische Substanzen
- Kondensierte organische Verbindungen
- Organische Verbindungen, z. B. flüchtige organische Verbindungen (VOCs), polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) und PFAS
- Ruß (Carbon Black) und metallhaltige Nanopartikel (2–8 %)
Ultrafeine Partikel (UFP) – Eigenschaften und Auswirkungen
Eigenschaften:
- Größe: weniger als 100 Nanometer – die kleinste Fraktion des Feinstaubs
- Quellen: Verbrennungsprozesse, Abrieb sowie sekundäre Bildung in der Umgebungsluft bzw. Atmosphäre
- Eigenschaften: hohe Reaktivität und große spezifische Oberfläche bei geringem Volumen
Mögliche gesundheitliche Auswirkungen:
- Tiefes Eindringen bis in die Lungenbläschen (Alveolen)
- Übertritt in den Blutkreislauf
- Überwindung der Blut-Lungen-Schranke bzw. der Blut-Hirn-Schranke
- Auslösung von Entzündungsreaktionen und oxidativem Stress
- Störungen des Immunsystems
- Insbesondere PAKs weisen ein hohes krebserzeugendes Potenzial auf
- Mögliche Beteiligung an neurodegenerativen Erkrankungen
Besonderheit:
Neben dem Übertritt in das Blut können ultrafeine Partikel über den Riechnerv auch direkt das Gehirn und das zentrale Nervensystem erreichen. [19]
Ähnlich einem trojanischen Pferd können sie dabei möglicherweise angelagerte Schadstoffe mit sich transportieren.
Paul-Scherrer-Institut (PSI): Bedeutung sekundärer Aerosole
Das Paul-Scherrer-Institut (PSI) betonte im März 2025 die Bedeutung sekundärer Aerosole:
„Ein großer Teil der Partikelbelastung entsteht nicht direkt an der Quelle, sondern durch chemische Reaktionen in der Atmosphäre. Sekundäre Aerosole bilden sich, wenn gasförmige Vorläufersubstanzen wie Toluol, Benzol oder flüchtige organische Verbindungen miteinander in der Luft reagieren.“
Beim Laserdruck hingegen verdampfen Substanzen, die bei Umgebungstemperatur fest sind, aufgrund der hohen Temperaturen während des Druckprozesses.
Sinkt die Temperatur anschließend wieder, nimmt auch der Dampfdruck ab. Dadurch kann es zur Nukleation (Keimbildung) oder – bei ausreichender Oberfläche – zur Kondensation kommen, ohne dass dabei chemische Reaktionen beteiligt sein müssen.
Dies unterstreicht die deutlich erhöhte Bedeutung emissionsarmer Ausgangsmaterialien.
Messung ultrafeiner Partikel (PM0.1): 2,34 Milliarden Partikel pro bedruckter Seite
Laserdrucker emittieren durchschnittlich 1,6 bis 15 Milliarden winzige Partikel pro bedruckter Seite. Diese werden als Partikel bzw. Feinstaub bezeichnet. [16].
Nachweis ultrafeiner Partikel:
Die Erfassung erfolgt über die Partikelanzahlkonzentration, beispielsweise mithilfe von:
- Kondensationspartikelzählern (Condensation Particle Counters)
- Elektrischen Mobilitätsanalysatoren
Die Messwerte werden als Partikel pro Kubikzentimeter (Partikel/cm³) angegeben, nicht über die Partikelmasse.
Ungeeignete Messverfahren:
Optische oder gravimetrische Standardmessverfahren, beispielsweise PM10- oder PM2,5-Messungen, sind für die spezifische Erfassung ultrafeiner Partikel nicht ausreichend geeignet.
Mythos: „Druckerpartikel verschwinden von selbst“
Ein weitverbreiteter Irrtum ist die Annahme, dass Druckeremissionen – ähnlich wie Nebel – nach kurzer Zeit von selbst verschwinden.
Die elektrostatisch geladenen, für uns unsichtbaren Schadstoffe können jedoch über längere Zeit in der Raumluft verbleiben und sich in großer Zahl sichtbar auf Oberflächen oder in Filtern ablagern.
Die besonders kleinen Partikel können möglicherweise eingeatmet werden und biologische Barrieren des menschlichen Körpers überwinden.
Aufgrund ihrer großen Oberfläche können sie wie ein „trojanisches Pferd“ wirken: Sie können eine Vielzahl von Substanzen mit sich transportieren – möglicherweise sogar Stoffe, die toxischer sind als der Partikelkern selbst – und diese tief in den Organismus, möglicherweise bis ins Gehirn, einbringen.
Gesundheitliche Auswirkungen – Auswertung von 2.000 Berichten Betroffener
(Abimbola Ojo et al., 2024) [20]
Akute Beschwerden:
- Atemwege: 90 %
- Allergien: 70 %
Langfristige Beschwerden und Erkrankungen:
- Chronische Atemwegserkrankungen: 15 %
- Herz-Kreislauf-Erkrankungen
- Neurologische Erkrankungen
- Metallallergien
- Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts
- Krebserkrankungen
Im Zusammenhang mit sichtbarem Tonerstaub berichtete Beschwerden:
- Chronische Erschöpfung
- Bronchiale Hyperreaktivität
- Asthma/COPD
- Herz-Kreislauf-Erkrankungen
Besondere Risiken:
Die Fähigkeit ultrafeiner Partikel, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, macht sie besonders gefährlich (Oberdörster et al., 2004).
Empfehlungen für Laserdrucker und Kopierer
[*]Geräte austauschen: Sicher drucken – mit Tinte statt Toner.[*]Partikel zählen: Das Unsichtbare sichtbar machen!
[*]Filter nachrüsten: Keine Laserdrucker ohne geeignete Feinstaubfilter betreiben!
[*]Separate Aufstellung: Drucker in einem separaten Raum mit unabhängiger Zu- und Abluft installieren!
[*]Raumluftreiniger einsetzen: Die Konzentration ultrafeiner Partikel reduzieren!
[*]Weniger drucken: Das schont die Umwelt, die Gesundheit und den Geldbeutel!
Fazit
„Luftverschmutzung ist eine stille Epidemie, und PM0,1 ist möglicherweise der leiseste aller Schadstoffe“ (Schraufnagel, 2020).
Laserdrucker sind nicht einfach nur harmlose Bürogeräte. Sie stellen messbare Quellen der Innenraumluftverschmutzung dar, deren Emissionen wissenschaftlich dokumentiert sind und die plausible, möglicherweise langfristige gesundheitliche Auswirkungen haben können.
Die umfassendere wissenschaftliche Evidenz zeigt klar beschriebene biologische Mechanismen, über die eine solche Exposition mit Beeinträchtigungen der Fruchtbarkeit, DNA-Schäden und vererbbaren epigenetischen Veränderungen in Verbindung gebracht werden kann. Dies legt nahe, dass sich mögliche Risiken nicht nur auf die unmittelbare Gesundheit, sondern möglicherweise auch auf nachfolgende Generationen erstrecken können.
Die gute Nachricht: Es gibt bereits einfache und kostengünstige Lösungen, um die Exposition zu reduzieren oder sogar weitgehend zu vermeiden. Diese Maßnahmen lassen sich unkompliziert und flächendeckend umsetzen.
Es besteht daher dringender Handlungsbedarf, präventive und verbindliche Regelungen zur Begrenzung der für uns unsichtbaren ultrafeinen Partikel in Innenräumen zu schaffen.
Heike Krüger, Vorstands-Vorsitzende
nano-Control, Internationale Stiftung
Referenzliste
Grundlegende Literatur zu Druckererzeugten Emissionen und ultrafeinen Partikeln
(1) He, C., Morawska, L., & Taplin, L. (2007). Particle emission characteristics of office printers. Environmental Science & Technology, 41(17), 6039–6045.
(2) Wensing, M., Schripp, T., Uhde, E., & Salthammer, T. (2008). Ultra‑fine particles release from hardcopy devices: Sources, real‑room measurements and efficiency of filter accessories. Science of the Total Environment, 407(1), 418–427.
(3) Morawska, L., He, C., Johnson, G. R., et al. (2009). An investigation into the characteristics and formation mechanisms of particles originating from the operation of laser printers. Environmental Science & Technology, 43(4), 1015–1022.
(4) Pirela, S. V., et al. (2017). Nanoparticle exposures from nano‑enabled toner‑based printing equipment and human health: State of science and future research needs. Critical Reviews in Toxicology, 47(8), 678–704.
(5) Oberdörster, G., Oberdörster, E., & Oberdörster, J. (2005). Nanotoxicology: An emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles. Environmental Health Perspectives, 113(7), 823–839.
Literatur zu Fortpflanzung und oxidativem Stress
(6) Breton, C. V., et al. (2016). Prenatal air pollution exposure and oxidative stress in the early life environment. Environmental Health, 15, 23.
(7) Sharma, R., et al. (2013). Effects of air pollution on the reproductive system: A review. Environmental Health and Preventive Medicine, 18(5), 329–339.
(8) Yang, Z., et al. (2023). Micro‑ and nanoplastics and their potential toxicological outcomes: State of the science, knowledge gaps, and research needs. Journal of Environmental Sciences.
(9) Ragusa, A., et al. (2021). Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta. Environment International, 146, 106274.
(10) Schraufnagel, D. E. (2020). The health effects of ultrafine particles. Experimental & Molecular Medicine, 52, 311–317.
(11) Carré, J., et al. (2017). Does air pollution play a role in infertility? A systematic review. Environmental Health, 16, 82.
(12) Janssen, B. G., et al. (2013). Placental DNA hypomethylation in association with particulate air pollution in early life. Particle and Fibre Toxicology, 10, 22.
(13) Yauk, C., et al. (2008). Air pollution induces heritable DNA mutations. Science, 322(5903), 1057–1060.
Zellbiologische und toxikologische Untersuchungen
(14) Dirk Theegarten, Smail Boukercha, Stathis Philippou, and Olaf Anhenn (2010)
Submesothelial deposition of carbon nanoparticles after toner exposition: Case report
(15) Gminski, R., et al. (2011). Genotoxic effects of fine and ultrafine particles emitted from laser printers in human epithelial A549 lung cells. Environmental Research..
(16) Barthel, M., et al. (2011). XRF‑analysis of fine and ultrafine particles emitted from laser printing devices. Environmental Science & Technology, 45(18), 7819–7825.
Literatur zu Arbeits- und Umweltbedingungen
(17) Guo, N. L., et al. (2019). Integrated transcriptomics, metabolomics, and lipidomics profiling in rat lung, blood, and serum for assessment of laser printer‑emitted nanoparticle inhalation exposure‑induced disease risks. International Journal of Molecular Sciences, 20(24), 6348.
(18) W. Birmili, A. Pietsch, T. Niemeyer, J. Kura, S. Hoffmann, A. Daniels, J. Zhao, J. Sun, B. Wehner, A. Wiedensohler (2020)
Vorkommen und Quellen ultrafeiner Partikel im Innenraum und in der Außenluft – Aktueller Kenntnisstand
(19) German Environment Agency (UBA). Questions and answers: Ultrafine particles (UFP). Available at: https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftschadstoffe-im-ueberblick/feinstaub/fragen-antworten-ultrafeine-partikel
(20) Abimbola Ojo et al. (2024). Self‑reported symptoms associated with the use of printer and photocopier machines: Results from the Nano‑Control International Foundation survey. Journal of Occupational and Environmental Medicine, 66(11), 891–902.
