Eintragspfade von PCB und Dioxinen in Rindfleisch – 10 Thesen

Polychlorierte Dibenzo-p-dioxine (PCDD) und Dibenzofurane (PCDF)und Polychlorierte Biphenyle (PCB) sind persistente, bioakkumulierende und gesundheitsschädliche Verbindungen. Der Mensch nimmt diese Schadstoffe im Wesentlichen über fetthaltige, vom Tier stammende Lebensmittel wie Fleisch, Milchprodukte, Eier sowie Fischereierzeugnisse auf. 

Oft sind Kontaminationen von Futtermitteln aber auch der Umwelt (Boden, Luft) für eine Belastung von Lebensmitteln verantwortlich. In den letzten Jahren wurde in Deutschland das Lebensmittelmonitoring von dioxinähnlichen (dl-) PCB und auch nicht-dioxinähnlichen (ndl-) PCB intensiviert.

Bund und Ländern liegen Untersuchungsergebnisse zu PCDD/F, PCB und dl-PCB sowie weiteren chlororganischen Verbindungen aus Monitoringprogrammen und anlassbezogenen Projekten vor. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass die Belastungen mit PCDD/F, PCB und dl-PCB in Lebens- und Futtermitteln trotz geringer werdender Emissionen zu Überschreitungen von Höchstgehalten in Lebensmitteln führen können. Die Ursachen für die Belastung von Lebensmitteln mit dl-PCB sind bislang wissenschaftlich noch nicht so gut aufgeklärt, wie es für die Dioxinbelastung der Fall ist. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass auch weiterhin nach ggf. bislang unterschätzten und unbeachteten Quellen und Eintragspfaden insbesondere von PCB in die Nahrungskette gesucht werden muss. Es wurde deutlich, dass die Aufklarung der Ursachen für Dioxin- und PCB-Eintrage in die Nahrungskette nach wie vor ein komplexes Problem darstellt.

Aus diesem Grund führte das Umweltbundesamt ein Forschungsprojekt durch mit dem Ziel, eine bessere wissenschaftliche Grundlage zur Ursachen und Pfaden der Belastung der Umwelt und von Lebensmitteln mit organischen Schadstoffen zu schaffen. Ein Schwerpunkt wurde auf die Belastung von Rindfleisch gelegt. Mit dem bundesweiten Überwachungsprogramm unter Federführung des BVL (BÜp 2011), konnte festgestellt werden, dass insbesondere Rindfleisch aus extensiven Haltungen Überschreitungen des EU-Auslösewertes bzw. des EU-Höchstwertes für die Summe PCDD/F und dioxinähnliche PCB aufweisen (siehe Abschlussbericht Kapitel 5.2). Somit verfolgt das Projekt unter anderem das Ziel, Erkenntnisse zu den kausalen Zusammenhängen zwischen einer Grundbelastung von Umweltkompartimenten (u.a. Luft → Boden) und der Pfade zur (Bio)Magnifikation in der Nahrungskette zu gewinnen.

Zum besseren Verständnis und der Extraktion der wesentlichsten Informationen wurden während der Projektlaufzeit 10 Thesen mit Schlussfolgerungen erarbeitet. Dabei wurden Fragen der Haltung, Bodengehalte und Managementmaßnahmen zur Reduzierung/ Eliminierung von PCDD/F und PCB-Belastungen thematisiert. Diese wurden auf dem dritten Fachgespräch „Eintragspfade von PCB in Rindfleisch – Stand des Wissens und Schlussfolgerungen“ am 03. Juni 2014 in Bonn vorgestellt und mit den anwesenden Experten diskutiert.

In den meisten Fällen resultieren die Überschreitungen des EU-Höchstgehaltes für die Summe von Dioxinen und dl-PCB in Rindfleisch aus der Stoffgruppe der dioxin-ähnlichen PCB (dl-PCB), insbesondere in Rindfleisch von Nachkommen aus Mutterkuhhaltung¹/extensiver Weidehaltung².

Die Aufnahme von Dioxinen und PCB erfolgt im Wesentlichen oral. Der Haupteintragspfad für den Menschen ist die Aufnahme über die Nahrung.

PCB sind anthropogene Umweltkontaminanten. Die atmosphärische Deposition trägt zur Belastung von Grünlandaufwuchs bei. Die Gehalte an dl-PCB im Rindfleisch werden durch kontaminierten Grünlandaufwuchs und/oder kontaminierten Boden sowie Punktquellen verursacht. Zwischen der Belastung des Bodens und des Aufwuchses besteht keine unmittelbare oder eine sehr geringe Korrelation. 

Die Umweltkonzentrationen an dl-PCB müssen minimiert werden. Die Freisetzung der dl-PCB ist zu minimieren.

Die Aufnahme und Quantifizierung des bioverfügbaren dl-PCBs aus der Atmosphäre (inklusive Ferntransport) und bekannter lokaler und überregionaler Quellen über die gesamte Nahrungskette bis in den menschlichen Organismus ist noch nicht hinreichend untersucht.

Sowohl der Grünlandaufwuchs als auch der Boden müssen in die Betrachtung der Gesamtexposition von Rindern einbezogen werden und in der Summe unterhalb einer festzulegenden kritischen PCB-Gesamtexposition der Tiere liegen.

PCB-Punktquellen wie Sediment-, Baggergut- und historischer Klärschlammauftrag, Deponien und Lagerung von Abbruchmaterialien auf oder in der Nähe von Weidegelände, Militärgelände und Anstriche von Bauwerken mit PCB-haltigen Beschichtungen (Silo, Hochspannungsmasten) können Ursache für PCB-Belastungen von Aufwuchs oder Boden sein.

Zu den PCB-Punktquellen gehören ebenso bestimmte (auch ehemalige) industrielle Anlagen (z. B Elektrostahlwerke, Sekundär-metallindustrien, Recyclinganlagen für PCB-haltige Geräte, Schredderanlagen, Schrottplätze) und Fugendichtungen (Gebäude, Brücken).

Transportwege und Umschlagflächen von belastetem Material können ebenfalls Quellen darstellen.

Vornehmlich alte Hofstellen, Futterlagerflächen, Ausläufe, Weideflächen und sonstige Betriebsmittel sollten vor der Nutzung für die Mutterkuhhaltung insbesondere auf das Vorhandensein von PCB-Punktquellen untersucht werden. Für die Verbesserung des umweltbezogenen gesundheitlichen Verbraucherschutzes sollten die Anstrengungen von Bund und Ländern zur Sensibilisierung des Berufsstands zu möglichen lokalen und überregionalen Quellen und zur Vermeidung von dl-PCB-Belastungen in Rindfleisch unvermindert fortgesetzt werden.

Betriebliche Punktquellen wie PCB-haltige Siloanstriche, Anstriche im Stall oder PCB-kontaminierte Förderbänder können auch in der intensiven Rindfleischproduktion Ursache für die dl-PCB-Belastung von Rindfleisch sein.

Auch Gebäude und Betriebsmittel für die intensive Rindfleischproduktion sollten vor der Nutzung auf das Vorhandensein von PCB-Punktquellen besonders im Hinblick auf Siloanstriche und Anstriche im Stall - untersucht werden.

Für die Verbesserung des umweltbezogenen gesundheitlichen Verbraucherschutzes sollten die Anstrengungen des Berufsstands sowie von Bund und Ländern zur Sensibilisierung und Aufklärung zur Vermeidung von dl-PCB-Belastungen in Rindfleisch unvermindert fortgesetzt werden.

Böden mit dl-PCB-Gehalten im Bereich der in Deutschland üblicherweise vorkommenden Hintergrundgehalte³ sind nicht zwangsläufig die alleinige Ursache für erhöhte dl-PCB-Belastungen von Rindfleisch.

Auf einem Großteil landwirtschaftlich genutzter Böden in Deutschland ist es grundsätzlich möglich, verkehrsfähiges Rindfleisch auch aus extensiver Rinderhaltung zu produzieren.

Extensive Rindfleischproduktion bzw. Mutterkuhhaltung auf Böden mit leicht erhöhten dl-PCB-Gehalten von mehr als 2 ng WHO-TEQ/kg TS in Kombination mit dl-PCB-Gehalten im Aufwuchs, die deutlich unterhalb der Aktionsgrenzwerte liegen, kann zu einer Überschreitung des EU-Höchstgehalts für die Summe von Dioxinen und dl-PCB im Rindfleisch der Nachkommen führen und kann in der Folge auch ein Gesundheitsrisiko für den Verbraucher darstellen.

Im Einzelfall sollte bei EU-Höchstgehaltsüber-schreitungen immer eine Ursachenklärung erfolgen, da sowohl Boden, Futter als auch betriebliche Quellen als Ursache in Betracht kommen.

Bodenbezogene Prüfwerte für den Wirkungspfad Boden-Pflanze-Tier sollten für Dioxine (PCDD/F) und dl-PCB getrennt abgeleitet werden, da die bodenbezogene kritische Belastungsschwelle für Dioxine deutlich höher als für dl-PCB ist.

Dl-PCB-Gehalte im Grünlandfutter, die unterhalb des Aktionsgrenzwert⁴ für dl-PCB liegen, können in Abhängigkeit vom Weide- und Fütterungsregime bei Nachkommen aus Mutterkuhhaltung zu Überschreitungen des EU-Höchstgehalts für Dioxine und dl-PCB in Rindfleisch von 4 pg WHO-TEQ/g Fett führen.

Das Zusammenspiel der Eintragspfade und deren Einfluss bei unterschiedlichen Haltungsformen auf die Konzentrationen im Lebensmittel sind genauer zu untersuchen, um anschließend Maßnahmen - auch regulatorische - daran auszurichten.

Die Zusammenhänge der futtermittelrechtlichen Regelungen und des EU-Höchstgehalts für Dioxine und dl-PCB in Rindfleisch sollten überprüft und unter dem Aspekt der Gesundheitsvorsorge auch die Einhaltung des TDI beim Verbraucher im Auge behalten werden.

Es sollten getrennte Höchstgehalte für Dioxine und dl-PCBs in Rindfleisch abgeleitet werden.

Die spezifischen, unterschiedlichen Transfer- und Carry-Over-Faktoren sind zu bestimmen und dementsprechend zu berücksichtigen. Dabei ist die Gesamtexposition für den Menschen aus Gründen des vorsorgenden Gesundheitsschutzes nicht zu erhöhen.

EU-Höchstgehaltsüberschreitungen für die Summe von Dioxinen und dl-PCB im Rindfleisch aus extensiver Haltung können neben Punktquellen im Einzelfall auch durch regional erhöhte PCB-Belastungen des Bodens oder des Aufwuchses auch über den Luftpfad verursacht werden.

Generell sollte es das Ziel des Umweltschutzes sein, die PCB-Belastungen durch diffuse Einträge zu minimieren.

Gebiete, die erhöhte PCB-Gehalte aufweisen können (z.B. Ballungsräume und Überflutungsgebiete) und PCB-belastete Gebiete, sollten grundsätzlich gemieden werden.

Wenn solche Areale gleichwohl zur extensiven Rindfleischproduktion genutzt werden, sind sowohl im Vorfeld der Nutzung als auch während der Produktion geeignete Managementmaßnahmen zu ergreifen, wie z. B. Verringerung der Deposition sowie Weide- und Fütterungsmaßnahmen.

Mögliche Quellen für die weiterhin anhaltende atmosphärische Deposition von PCB sind (ehemalige) offene Anwendungen wie noch immer vorhandene Fugendichtungen, Beschichtungen und Anstriche.

Darüber hinaus werden PCB weiterhin durch unsachgemäßen Umgang mit Altölen und durch Leckagen von technischen Geräten z.B. aus dem Bergbau oder aus Schredderanlagen und der Sekundärmetallverarbeitung freigesetzt.

Das Management von ca. 12.000 bis 18.000 Tonnen verbliebenen PCB in offenen Anwendungen sollte bei Sanierungs- und Abbruchmaßnahmen entsprechend existierender Regelungen sachgerecht durchgeführt werden.

Der mögliche Beitrag offener Anwendungen (Fugendichtungen, Beschichtungen, Anstriche) auf den Luftpfad ist zu quantifizieren.

Da der größere Anteil der TEQ-Belastung der Rindfleischproben durch dl-PCB verursacht wird, ist hierbei die qualitative und quantitative Korrelation der Kongenerenprofile aus Fugenmassen und Beschichtungen mit Kongenerenprofilen der Rindfleischproben unter Berücksichtigung der Carry-over-Effekte zu untersuchen.

Zusätzlich sollte geprüft werden, ob die Regelung (Richtlinie⁵ für die Bewertung und Sanierung PCB-belasteter Baustoffe und Bauteile in Gebäuden) für den Umgang mit intakter PCB-belasteter Bausubstanz ausreicht, die Emission von PCB aus verbauten Materialien und bei der Sanierung/Abbruch ausreichend zu begrenzen.

Von den 220 im Jahr 2011 im Rahmen des Bundesweiten Überwachungsplanes untersuchten Rindfleischproben aus der Mutterkuhhaltung überschreiten 17% den Höchstgehalt von 4pg WHO PCDD/F –dl PCB-TEQ/g Fett. Die Überschreitungen wurden ausnahmslos im Fleisch von Nachkommen gefunden. Davon weisen rund 90% Gehalte von bis zu 7pg WHO PCDD/F –dl PCB-TEQ/g Fett auf.

Die Mutterkuhhaltung erfordert durch die spezielle Expositionssituation im besonderen Maße niedrige dl-PCB Gehalte in Futter und Boden.

Durch Managementmaßnahmen wie das Sperren von belasteten Weidearealen, der Modifikation von Absetzalter und Schlachtalter der Kälber oder durch Zufuhr von Futtermitteln mit PCB-Gehalten deutlich unter dem EU-Höchstgehalt können die WHO-TEQ-Gehalte im Fleisch in vielen Fällen unter die EU-Höchstgehalte gebracht werden⁶.

Handlungsempfehlungen und Beratung zum Weide- und Fütterungsmanagement für Betriebe mit extensiver Rinderhaltung sollten weiterentwickelt bzw. intensiv genutzt werden. Zudem kann die Ausschöpfung der TDIs für PCB auf Bevölkerungsebene durch die Einbeziehung von entsprechenden Verzehrstudiendaten überprüft und der Beitrag, bedingt durch den Rindfleischkonsum, ermittelt werden.

Die Säugedauer und der Zeitraum vom Absetzen bis zur Schlachtung haben einen Einfluss auf die dl-PCB-Gehalte in Fleisch von Nachkommen⁷. Die Aufnahme von Dioxinen und dl-PCB mit der Milch führt bei den Nachkommen zu einer Grundbelastung.

Die Dioxin- und dl-PCB-Gehalte im Muskelfleisch von Mutterkühen scheinen bei entsprechender Exposition auf Grund der Laktationsphasen nicht über ein bestimmtes, oberhalb des EU-Höchstgehaltes für die Summe von Dioxinen und dl-PCB liegendes Belastungsniveau zu steigen. Grund ist die Ausscheidung der vom Tier aufgenommenen Dioxine und PCB über die Milch bzw. das Milchfett.

TEQ-relevante PCB haben beim Rind eine größere Carry-Over Rate in das Fleisch als Dioxine.

Säugedauer und Zeitraum bis zur Schlachtung sind zwei wichtige betriebswirtschaftliche Parameter für den dl-PCB-Gehalt in Nachkommen und können jeweils als Managementmaßnahme eingesetzt werden. Hierbei sind Tierschutz- und Tierwohlaspekte9 zu beachten.

Weitere Carry-Over-Berechnungen auf Basis der Carry-Over-Studien von Hoogenboom et al. 2013 sollten das Verhalten von Dioxinen und PCB im Rind, u.a. auch den Grad der Metabolisierung von dl-PCB, absichern.

¹Mutterkuhhaltung ist eine Form der extensiven Rinderhaltung, bei der Kühe nicht zum Zwecke der Milchgewinnung, sondern zum Zweck der Rindfleischproduktion durch die Aufzucht von Saugkälbern gehalten werden.

²In der Mutterkuhhaltung ist die Weidehaltung das vorherrschende Verfahren.

³Einen typischen Hintergrundgehalt für dl-PCB gibt es per Definition nicht. Hier sind die Gehalte gemeint, die durch keine besondere Belastungssituation vorhanden sind und typischerweise an quellenfernen Standorten gemessen werden.

⁴Der Aktionsgrenzwert für dl-PCB im Grünlandfutter beträgt lt. EU-Verordnung (VERORDNUNG (EU) Nr. 277/2012 DER KOMMISSION vom 28. März 2012) 0,35ng WHO-TEQ/kg. Bei Überschreitung soll die Kontaminationsquelle ermittelt und Maßnahmen zur Eindämmung oder Beseitigung der Kontamination ergriffen werden.

⁵Die Richtlinie wurde von der Projektgruppe »Schadstoffe« der Fachkommission Baunormung der Arbeitsgemeinschaft der für das Bau-, Wohnungs- und Siedlungswesen zuständigen Minister der Länder (ARGEBAU) als technische Regel entsprechend den Erkenntnissen in Wissenschaft und Technik und in Übereinstimmung mit den Erfordernissen der Baupraxis erarbeitet.

⁶Es müssen hierbei (siehe auch Schlussfolgerungen These 10) Aspekte der Vereinbarkeit des Tierschutzes und Tierwohles (artgerechte Haltung) mit den genannten und weiteren Managementmaßnahmen geprüft werden.

⁷In der Gesamtexpositionsbetrachtung wird auf Grund der insgesamt geringen Fettmenge des Kalbes bei Geburt die Exposition über die Plazenta für die Gesamtexposition als nicht relevant eingestuft.

⁸Chlorparaffine haben ein globales Produktionsvolumen von 1 Million Tonnen pro Jahr und entsprechen damit jährlich etwa der Kapazität der gesamten historischen PCB-Produktion. Sie werden heute schon in Humanmilch in ähnlicher Konzentration wie PCB gemessen und finden sich im mg/kg Bereich vorwiegend in Dunstabzugshaubenfett wieder (Vetter et al. 2013). Dies deutet auf eine hohe, flächendeckende Innenraumbe-lastung hin.

• Hoogenboom LA, Kan CA, Zeilmaker MJ, Van Eijkeren J, Traag WA. (2006) Carry-over of dioxins and PCBs from feed and soil to eggs at low contamination levels - influence of mycotoxin binders on the carry-over from feed to eggs. Food Addit Contam. 23, 518-527.
• Hoogenboom L (2013) Carry-over of PCBs to cows and chickens - knowns and unknowns. Vortrag UBA Fachgespräch „Belastung von Rindfleisch mit PCB aus extensiver Haltung“, 5. Februar 2013, BMU, Bonn.
• Bendig P, Hägele F, Vetter W (2013) Widespread occurrence of polyhalogenated compounds in fat from kitchen hoods. Anal Bioanal Chem. 405(23), 7485-7496.