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Grenzwertbetrachtungen

Grenzwerte in Umweltmedizin richtig bewerten:

Grenzwert ist im allgemeinen Sprachgebrauch der Oberbegriff für eine irgendwie definierte quantitative Angabe, die aus unterschiedlichen Erwägungen entweder nicht über- oder unterschritten werden sollte. Diese Erwägungen können sachlich, wissenschaftlich, hypothetisch, politisch gewünscht, ethisch vertretbar und gar nur tendenziell sein. Diese sicherlich unvollständige Aufzählung zeigt, das der Begriff Grenzwert ungeeignet ist, Sachverhalte objektiv zu beschreiben. Er ist gar nicht geeignet, Schlußfolgerungen zu ziehen und gar Kausalitäten abzuleiten.

Im arbeits- und umweltmedizinischen Bereich wird daher ein Grenzwert als der Wert definiert, der im Sinne einer rechtlichen Norm nicht überschritten werden darf. Beispielhaft seien genannt die ehemaligen MAK-Werte in der Arbeitsmedizin, Grenzwerte der Trinkwasserverordnung und in vielen Verordnungen des Lebensmittelrechts. Der MAK- Wert ist durch die Änderung der Gefahrstoffverordnung abgeschafft worden. Neu ist der Arbeitsplatzgrenzwert (AGW). Zur Verdeutlichung der Unterschiede in der Bewertung wird die alte Terminologie und Definition im folgenden weiter verwendet, zumal die wissenschaftliche Bewertung des AGW auf die gleichen Methoden stützt wie bei den MAK- Werten.

Daneben gibt es Richtwerte. Hierunter sind zu verstehen behördliche Empfehlungen, wie Warnwerte bei hohen Ozon-Konzentrationen in der Außenluft, die Leitwerte der WHO. Diese Werte haben den Anspruch Zielwerte zu sein, deren Einhaltung wünschenswert ist.

Einen weiteren Begriff stellen die Orientierungswerte dar, z.B. Hintergrundwerte, Referenzwerte, die die „normale“ Belastung beschreiben. Es handelt sich um Angaben zu Konzentrationen von Substanzen, wie sie üblicherweise durch Ermittlung von Häufigkeitsverteilungen in der Umwelt vorkommen. Sie haben keinen toxikologischen Bezug, sondern geben die Belastung der „Normalbevölkerung“ wieder. Der Referenzwert gibt in der Regel das 95. Perzentil in der vorkommenden Häufigkeitsverteilung an, d.h. 95 % der Meßwerte haben diesen Wert nicht überschritten.

Der MAK- Wert stellte die sogenannte maximale Arbeitsplatzkonzentration eines Arbeitsstoffes dar. Es ist die höchst zulässige Konzentration eines Stoffes als Gas, Dampf oder Schwebstoff in der Luft am Arbeitsplatz, die nach dem gegenwärtigen Stand der Kenntnis auch bei wiederholter und langfristiger Einwirkung im Allgemeinen die Gesundheit der Beschäftigten nicht beeinträchtigt oder diese unangemessen belästigt. Die Einwirkung bezieht sich auf einen regelhaften 8-stündigen Arbeitstag mit einer durchschnittlichen Wochenarbeitszeit von 40 Stunden.

Wichtig ist, daß diese Werte nur Gültigkeit haben für in der Regel gesunde Arbeitnehmer. Sie können nicht als Grenzwerte für die Allgemeinbevölkerung mit ihren Risikogruppen (Kleinkinder, Kinder, immungeschwächte, alte Menschen, Schwangere etc.) angesehen werden. Daher sind die ehemaligen MAK-Werte und der AGW in der Umweltmedizin nicht als Grenzwerte anzusehen. Dies ergibt sich allein aus der Tatsache, daß ein Arbeitsleben im Mittel ca. 60.000 Stunden, ein Menschenleben ca. 600.000 Stunden beträgt. Wollte man die MAK-Werte auf gesunde Menschen außerhalb der Risikogruppen und außerhalb der Arbeitswelt anwenden, ergäbe sich bereits 1/10 des MAK-Wertes.

Um das wissenschaftliche Know-How, das in die MAK/AGW-Liste eingeflossen ist, für die Umweltmedizin nutzbar zu machen, hat sich zur Berücksichtigung der Risikogruppen in der Allgemeinbevölkerung der Richtwert 1/20 MAK-Wert durchgesetzt - auch VDI-Wert genannt, nach dem Verband Deutscher Ingenieure, der dies zunächst empfahl -.
Der VDI-Wert stellt sicher eine starke Vereinfachung dar. Synergieeffekte und Wechselwirkungen verschiedener Stoffe bleiben hier ebenso wie bei fast allen toxikologisch fundierten Bewertungen unberücksichtigt, da hier der Kenntnisstand niedrig ist.

Weitere in der Umweltmedizin verwendete „Grenz“wertaufstellungen sind

„BGA-Liste“ (1993)Diese Liste beinhaltet eine Aufstellung von Stoffkonzentrationen, die auf Messungen in 479 Wohnräumen beruht. Als Wert wird das 10., 50., 95. und das 98. Perzentil angegeben. Es handelt sich um Orientierungswerte, die die „normale“ Hintergrundbelastung im Sinne einer Zustandsbeschreibung darstellen und sie dienen der Definition eines „Norm“-Zustandes. Sie wurden nicht auf der Basis toxikologischer Erkenntnisse erhoben. Abweichungen von den angegebenen Werten eines einzelnen Stoffes nach oben lassen keinerlei Rückschlüsse auf das Gefährdungspotential zu. Ebenso ist die Folgerung, daß die Abweichung eines Wertes nach oben zwingend eine Abweichung von einem Normalzustand ist, nicht zulässig.
Sie ist für die Beurteilung, ob eine Schadstoffbelastung eine Gesundheitsschädigung hervorruft oder hervorrufen kann, somit gänzlich ungeeignet.

Air Quality Guidelines der WHO (1999)Es handelt sich um eine Aufstellung, die für Innen- und Außenluft gelten soll. Die Ableitung der Werte ist wirkungsbezogen und versucht -soweit vorhanden- epidemiologische und toxikologische Erkenntnisse in die Ableitung einzubringen, wobei zum Schutz empfindlicher Bevölkerungsgruppen Sicherheitsfaktoren eingebracht wurden. Für krebserzeugende Stoffe wurde kein Wert angegeben, sondern nur das „unit risk“, das angibt, welches anteilige Krebsrisiko einer lebenslangen Einwirkung gegenüber einer Konzentration von 1μg/m³ zuzuschreiben ist. Insgesamt handelt es sich also um Zielwerte. Sie beschreiben einen Idealzustand von Luftqualität, von dem es wünschenswert ist, ihn überall zu erreichen, insbesondere in Hinblick auf Risikogruppen.
Wenngleich toxikologische Erkenntnisse eingeflossen sind, ist eine Abweichung eines Wertes nicht mit einem Schädigungspotential gleichzusetzen, sondern nur ein Gradmesser dafür, wieweit man noch von einem Idealzustand entfernt ist.

„Richtwerte für die Innenraumluft“ der „Kommission Innenraumlufthygiene des Umweltbundesamtes (UBA)“ (1996) Hier werden der Richtwert I (RW I) und der Richtwert II (RW II) unterschieden. Dies sind wirkungsbezogene, begründete Werte, die sich auf die gegenwärtigen toxikologischen und epidemiologischen Erkenntnisse zur Wirkungsschwelle eines Stoffes unter Einführung von Unsicherheitsfaktoren stützt. RW I ist die Konzentration eines Stoffes bei dem auch bei lebenslanger Exposition keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen zu erwarten sind. Eine Überschreitung von RW I wird als hygienisch unerwünschte Belastung aufgefaßt.
RW II stellt die Konzentration eines Stoffes dar, die geeignet ist, bei ihrem Erreichen insbesondere für empfindliche Personen bei Daueraufenthalt in Räumen eine gesundheitliche Gefährdung darzustellen. Es geht auch bei diesen Werten um eine Einzelstoffbetrachtung.



„Mølhave- Bereiche“ (1991)Da bei Innenraumbelastungen flüchtige organische Verbindungen (VOC), -die Summe wird als TVOC bezeichnet-, eine wesentliche Rolle spielen und die Einzelwertbetrachtungen für komplexe Substanzgemische unterschiedlicher chemischer und toxikologischer Eigenschaften nicht weiterführt, hat Mølhave versucht aufgrund von Geruchs- und Reizwirkungen Bereiche für die TVOC zu beschreiben.
Für diese fehlen zwar auch gesicherte Dosis-Wirkungs-Beziehungen und dürfen deshalb nicht als alleiniges Kriterium für eine gesundheitliche Bewertung der Innenraumqualität herangezogen werden, dennoch können sie eine Bewertungshilfe darstellen. So ist beispielsweise eine Zunahme der Wahrscheinlichkeit von Geruchs- und Reizwirkungen mit steigender TVOC festzustellen:< 200 μg/m³Keine Beeinträchtigung200 μg/m³...3000 μg/m³Reizung und Beeinträchtigung möglich, wenn Wechselwirkung mit anderen Expositionsparameter gegeben ist3000 μg/m³...25000 μg/m³Exposition führt zu einer Wirkung, Kopfschmerzen möglich, wenn Wechselwirkung mit anderen Expositionsparameter gegeben ist25000 μg/m³Kopfschmerzen, weitere neurologische Wirkungen außer Kopfschmerzen möglich



5. Empfehlung der „Kommission Innenraumlufthygiene des Umweltbundesamtes (UBA)“
Zwischen 10.000 und 25.000 μg/m³ TVOC ist ein Aufenthalt allenfalls vorübergehend täglich zumutbar. Auf Dauer sollen 1.000 μg/m³ bis 3.000 μg/m³ nicht überschritten werden. Bei Überschreitung dieses Bereiches ist eine Einzelbetrachtung der Stoffe angezeigt, insbesondere wenn nach Baumaßnahmen nach ca. 100 – 140 Tagen diese Werte noch erreicht werden.
Als Zielwerte sollen 200 bis 300 μg/m³ als langzeitiges Mittel erreicht werden. Die frühere „Seifert-Liste“ für TVOC und die Werte für einzelne VOC-Gruppen sollen nicht mehr verwendet werden.

Eine Beschreibung weiterer Quellen, wie „Seifert-Liste“, Werte von Sagunski, Moriske usw., ergibt keine neuen Aspekte, weil sie keine Grenzwert- , sondern Zielwertdiskussionen darstellen. Sie sollen hier nur der Vollständigkeit halber aufgeführt werden. Angemerkt sei nur der Gedankenansatz von Scholz, das 50er Perzentil als Zielwerte und das 90. oder 95. oder den doppelten Median als Richtwert anzusehen.

Zwei wichtige Aspekte müssen allerdings noch in Betracht gezogen werden. Selbst wenn keine toxische Dosis einer Substanz vorliegt, kann sie dennoch im Sinne der Medizin krank machen. Sie kann krebserzeugend oder sensibilisierend, d.h. allergisierend sein. In beiden Fällen spielt die Dosis eine untergeordnete Rolle. Die Medizin ist also nicht auf dem Erkenntnisstand von Paracelsus stehen geblieben. Eine klare Dosis- Wirkungs- Beziehung kann und darf in beiden Fällen nicht herangezogen werden.

Um eine allergische Reaktion hervorzurufen, genügt eine in der Regel nicht einmal giftige, geringe Dosis eines Stoffes, um bei einem Individuum –nicht in der Allgemeinbevölkerung!- eine Abwehrreaktion des Körpers hervorzurufen.

Bei krebserzeugenden Substanzen genügt theoretisch ein Molekül, um ein Krebsrisiko zu erhöhen. Die Erfahrung lehrt, dass bei diesen Stoffen jedoch auch erst ab bestimmten Konzentrationen die krebserzeugende Wirkung auftritt. Unterhalb davon reichen die Selbstreparaturmechanismen des Körpers aus. In der Arbeitsmedizin werden daher für diese Stoffe keine eigentlichen Grenzwerte aufgestellt, sondern es gilt wie in der Umweltmedizin das Minimierungsgebot. Die ehemaligen TRK-Werte für Arbeitsstoffe (technische Richtkonzentrationen) stellten den Wert da, der beim Stand der Technik der niedrigst erreichbare ist. Letztlich also ein Zielwert, allerdings mit dem Unterschied, dass unter Minimierung eine Unverzichtbarkeit auf den Arbeitsstoff in Hinblick auf seine technische und wirtschaftliche Notwendigkeit vorliegt.
Bedeutsam ist, dass es sich bei den toxischen, allergischen und krebserzeugenden Wirkungen um systemische Wirkungen handelt, die zwar lokale Zielorte haben können, aber in der Regel nicht am Ort der Einwirkung direkt wirken. Zur Wirkung ist letztlich die Verteilung im Körper, d.h. im Blut, notwendig. Dies ist für die mögliche Eintrittspforte und somit die Aufnahmemöglichkeit und Verteilung des Stoffes von Bedeutung.

Hiervon unterscheidet sich ein letzter zu beschreibender Effekt von Substanzen: die chemisch- physikalische Wirkung. Gemeint ist damit die rein lokale Wirkung von Substanzen, wie Säuren und Basen, die zu physikalischer Zerstörung oder auch nur zur Reizung von lebenden Zellen, führen.
Hautverätzungen, aber auch Schleimhautreizungen durch Ozon oder „Zwiebeldämpfe“, zählen hierzu.



Einige Beispiele:

Toluol
Aromatischer Kohlenwasserstoff
MAK- Wert 190.000 μg/m³
RW I 3.000 μg/m³
RW II 300 μg/m³
VDI 9.500 μg/m³
BGA (95.Perzentil) 190 μg/m³

Benzaldehyd
vielfältiges technisches Vorkommen, hauptsächlich als Aromastoff Kirsch-und Bittermandelaromen, auch als Konservierungsstoff und in Autoabgasen vorkommend
Kein MAK-Wert
Kein RW
Keine weiteren „Grenz“-Werte verfügbar,
als mindergiftig eingestuft, je nach Literaturangabe 7- 14 g/kg toxische Wirkung, sensibilisierend

Tetrachlorethen
MAK- Wert 345.000 μg/m³
VDI 1000 μg/m³
BGA (95.Perzentil) 27 μg/m³