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Nichts drin verloren – Forschungsprojekt „PAK in Gummimatten“

Chemisch gesehen sind polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) organische Verbindungen, die aus mindestens zwei verbundenen aromatischen Ringsystemen bestehen, die in einer Ebene liegen. Nur mit dieser Definition kann ein Nicht-Chemiker in der Regel nicht viel anfangen. Wenn man jedoch den einfachsten Vertreter Naphthalin (Bild 1) erwähnt, hat jeder sofort den typischen Geruch von Mottenkugeln in der Nase. Entscheidend ist die ringförmige Molekülstruktur mit sich abwechselnden Einfach- und Doppelbindungen, die aber über das gesamte System verschmiert und nicht mehr voneinander unterscheidbar sind. Der Name stammt vom aromatischen Geruch der zuerst entdeckten Verbindungen dieser Stoffklasse. Während Naphthalin heute weniger in Mottenkugeln als vielmehr als Rohstoff für Farbstoffe und Insektizide verwendet wird, finden einige PAK vor allem als Weichmacher in Kunststoffen Verwendung. Vom Mensch verursachte unvollständige Verbrennungsprozesse organischen Materials gelten als Hauptquelle der überall auf der Welt nachweisbaren PAK-Verbindungen. Da sie auch bei der Rußproduktion entstehen können, sind sie in schwarz gefärbten Weichkunststoffen und Gummiprodukten wie Autoreifen oder eben auch Bodenbelägen für die Tierhaltung zu finden.

Gesundheits- und umweltgefährdend

Bereits seit den 1980er-Jahren sind die PAK zunehmend in Verruf geraten. Unter den mehreren hundert Verbindungen sind die PAK, die nachweislich krebserregend wirken, besonders besorgniserregend. Einzelne verändern auch das Erbgut oder gefährden die Fortpflanzung. Im direkten Kontakt entfetten PAK die Haut und führen so zu Hautentzündungen. Besonders tückisch ist, dass PAK – neben der Aufnahme über Mund oder Lunge – schon beim normalen Gebrauch der Produkte über die Haut in den Körper aufgenommen werden können.

Gefahr durch PAK in Stallmatten?

Aufgrund der zunehmenden Berichte über die möglichen gesundheitlichen Folgen einer PAK-Exposition hat das DLG-Testzentrum auch eine mögliche Gefährdung von Nutztieren wie Rindern, Schweinen und Pferden durch PAK in Stallgummimatten in Betracht gezogen und beim Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (Fraunhofer IVV), Freising, eine umfassende Studie zu diesem Thema in Auftrag gegeben. Es sollte geklärt werden, ob

  • Stallmatten eine erhöhte PAK-Belastung aufweisen,
  • beim Einsatz von Stallmatten möglicherweise ein unerwünschter Übergang (Migration) von PAK in das Nutztier stattfindet, wie dies am Menschen beispielsweise bei Fahrrad- oder Koffergriffen nachgewiesen worden war,
  • es darüber hinaus möglicherweise zu einem unerwünschten Übergang von PAK in die Milch als Lebensmittel bzw. in das Blut der Nutztiere kommt.

Um das Potenzial einer Migration der chemischen Verbindungen in Stallmatten zu bestimmen, wurde zunächst der PAK-Gehalt der Stallmatten analysiert. Danach wurden Migrationsexperimente durchgeführt. Dazu wurde ein Adsorptionsmittel auf eine definierte, von der Euterkontaktfläche beim Liegen (Bild 2) abgeleitete Fläche der Mattenmuster aufgetragen. Nach einer Kontaktzeit von 24 Stunden bzw. zehn Tagen bei einer konstanten Temperatur von 40 Grad Celsius wurde das Adsorptionsmittel entfernt und die Gehalte von 17 verschiedenen PAK bestimmt. Die gleiche Analyse wurde bei verschiedenen Blut- und Milchproben von Tieren durchgeführt, die eine gewisse Zeit auf im Stall eingebauten Gummimatten gelegen hatten. Ein Übergang von PAK in Milch oder Blut war nicht zu beobachten.

Methode und Richtwerte entwickelt, Marktstudie in Arbeit

Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass die entwickelte Methode geeignet ist, um die Migration von PAK aus Stallmatten zu bestimmen. Da die Verbindungen nachgewiesen nicht über die Haut in die Milch bzw. das Blut übergehen, stehen hier das Wohl der Tiere und der Schutz des Verbrauchers im Mittelpunkt. Deshalb wurde zum Ende des Projekts aus den Ergebnissen jeweils ein Migrationsrichtwert für die beiden wichtigsten Gruppen von PAK-Verbindungen in Stallmatten entwickelt, die später die Grundlage für eine DLG-Prüfung mit Audit des Herstellungsprozesses zum Erhalt eines DLG-Qualitätssiegels werden sollen:

Dies sind zum einen 15 PAK plus Benzo(c)fluoren, bei denen der wissenschaftliche Lebensmittelausschuss der EU-Kommission (SCF) zum Schluss gekommen ist, dass diese mit großer Wahrscheinlichkeit erbgutverändernd und krebserregend sind (15+1 EU SCFPAK). Hinzu kommt eine zweite Gruppe von acht PAK-Verbindungen, deren Maximalgehalte in Erzeugnissen in der EU bereits über einen Anhang zur REACH-Verordnung gesetzlich geregelt sind (8 EU REACH-PAK). In einer aktuell laufenden Marktstudie mit Stallmatten aus verschiedenen Herkunftsländern und unterschiedlichen Preissegmenten soll nun die PAK-Migration von derzeit am Markt verfügbaren Produkten ermittelt werden.