Dioxine: Detektive im Chemielabor

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Auch ein Fortschritt der Informationsgesellschaft: Seit Donnerstag kann man mittels der iPhone-Applikation "Barcoo" schon am Supermarktregal feststellen, ob die Eier von einem Hof kommen, dessen Produkte durch erhöhte Dioxinwerte aufgefallen sind. Man tippt einfach den aufgedruckten Code ins Smartphone. "Bitte diese Eier nicht essen und sie sofort entsorgen, sonst gefährdest Du ernsthaft Deine Gesundheit" - wenn dieser Text auf dem Display erscheint, steht der Erzeuger des Eis auf einer von den Behörden einiger Bundesländer erstellten Liste.

Nun sind Information und Wissen nicht dasselbe. Und mit dem Wissen hapert es im aktuellen Fall nicht nur bei den Verbrauchern. Wissenschaftler und Behörden etwa wüssten ebenfalls zu gern, woher das Dioxin im Hühnerfutter kommt.

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Einer, den das besonders interessiert, ist Peter Fürst vom staatlichem Veterinäruntersuchungsamt in Münster. "Wir haben Weihnachten und Neujahr durchgearbeitet", sagt er. Eier, Hühner, Hühnerfutter wurden untersucht. Und natürlich die Fettsäuren der Firma Harles und Jentzsch (siehe Ursachenforschung: Dioxin im Futterfett ). Denn die Einrichtung in Münster ist eines jener Labors in Deutschland, die Dioxine in den winzigen Mengen, in denen sie bereits die gesetzlichen Grenzwerte verletzen, überhaupt nachweisen und getrennt bestimmen können.

Dioxine und ihre Konsorten

Dioxine gibt es nämlich viele. Für Chemiker sind Dioxine ganz allgemein Stoffe, deren Moleküle einen sechsgliedrigen Ring aus einfach gebundenen Kohlenstoffatomen enthalten, von denen zwei nicht benachbarte durch Sauerstoff ersetzt sind. An diesem Ring kann im Prinzip alles Mögliche hängen. Sind es zwei weitere Sechsecke, sogenannte Benzolringe, und tragen diese nun je zwei Chloratome, hat man es mit Tetrachlordibenzodioxin (TCDD) zu tun. Und in einer bestimmten Stellung der Chloratome exakt mit 2,3,7,8-TCDD. Dieser Stoff bildet bei Raumtemperatur farblose Kristalle, von dem noch niemand ausprobieren wollte, wie sie riechen oder schmecken. Denn 2,3,7,8-TCDD ist es, was dem Wort "Dioxin" seinen Schrecken verlieh. Es ist das Seveso-Gift.

Einige Kilo davon entwichen im Juli 1976 bei der Überhitzung eines Kessels in einem Chemiewerk nahe der norditalienischen Gemeinde Seveso. Damit trat eine organische Verbindung ins öffentliche Bewusstsein, welche den Chemikern bereits seit 1957 bekannt war. Ihre auffallendste akute Wirkung auf Menschen wurde sogar schon 1914 beschrieben: eitrige Pusteln, die man Chlorakne nennt. Die Bilder betroffener Kinder aus Seveso waren einer der Auslöser für die Entstehung einer politisch mächtigen Umweltbewegung.

Doch Dioxin ist nicht nur TCDD. Auch andere, ähnlich geformte chlorierte Moleküle haben ähnliche Eigenschaften. Vor allem die chlorierten Dibenzofurane. "Diese Furane fasst man mit den Dibenzodioxinen zur Gruppe der Dioxine zusammen - was chemisch falsch ist", sagt Karlheinz Ballschmiter, Emeritus der Universität Ulm und Nestor der Dioxinchemie. Außerdem gibt es sogenannte polychlorierte Biphenyle (PCB), die bei bestimmter Stellung der Chloratome ebenfalls dioxinähnlich wirken. Die meisten dieser Verbindungen haben sich in Tierversuchen allerdings als zehn bis mehrere hundertmal weniger toxisch erwiesen als das Seveso-TCDD.

Ein Muster und einige Fragen

Von den Furanen und Dioxinen im engeren Sinn gibt es nun 210 verschiedene Verbindungen, sogenannte Kongenere, die bei den verschiedensten Gelegenheiten entstehen. Beispielsweise bei der Produktion von Pflanzenschutzmitteln oder PCB, die lange Zeit ein beliebter Bestandteil von Transformatorenölen oder Hydraulikflüssigkeiten waren, bis sie verboten wurden, nicht zuletzt weil sie herstellungsbedingt immer Dioxine enthalten. Das Kongeneren-Muster dieser Verunreinigungen ist nun für das Produktionsverfahren, ja sogar für die einzelne Herstellerfirma charakteristisch. "Für den Fachmann", schrieb Arnold Schecter von der University of Texas 2005 in einem Übersichtsartikel in Environmental Research, "ist das Kongeneren-Muster so informativ wie ein EKG für einen Kardiologen."

Ein international renommierter Fachmann ist auch Peter Fürst. "Wir haben ein Muster", sagt er über die aktuellen Dioxinfunde, "aber wir kennen es nicht." Und dann zählt er auf: Zwei Dibenzodioxine mit sechs Chloratomen, eines mit sieben, eines mit acht. Kaum Furane, was ausschließt, dass es sich um Produkte aus der Müllverbrennung handelt. Das Seveso-Dioxin spielt keine Rolle. Nirgends auf der Welt sei bislang so ein Muster einem Forscher untergekommen, ergänzt Fürsts Kollege Thorsten Bernsmann. "Das Muster in den Fettsäuren spiegelt sich mit großer Wahrscheinlichkeit auch in dem der Eier wider", sagt er außerdem. Das Gift im Hühnerfutter kam also tatsächlich aus den Silos von Harles und Jentzsch.

Nur wie kam es da hinein? Besagte Fettsäuren sind ja Abfallprodukte der Biodiesel-Produktion. "Es könnte sein", sagt Bermann, "dass je nachdem, wo die Dioxine dazugekommen sind, sie sich entweder beim Biodiesel-Produktionsprozess neu gebildet haben, oder dass sich dabei das Dioxin-Muster verändert hat.

Eine Spekulation

Ersteres hält Müfit Bahadir für sehr unwahrscheinlich. Der renommierte Umweltchemiker an der TU Braunschweig widerspricht der Auffassung, Dioxine entstünden immer dort, wo organisches Material in Gegenwart von Chlor hohen Temperaturen ausgesetzt sei. "Dazu muss in der Praxis Verschiedenes mehr zusammenkommen", sagt Bahadir. "Ein Katalysator, etwa ein Buntmetall, und geeignete Vorläufermoleküle müssen vorhanden sein. Bei der Biodieselherstellung aus Raps fehlen die."

Nun hat die Biodieselfabrik, deren Fettsäurereste an Harles und Jentzsch gingen, Altspeisefette verarbeitet. Aber auch die Prozesse, die diese Fette regulärerweise mitmachen - etwa beim Frittieren - kommen für Bahadir mangels geeigneter katalytischer Bedingungen kaum als Dioxinquelle in Frage. "Allerdings könnte es bei Altspeisefetten, Tierkörpern und Schlachtabfällen sein, dass diese Produkte so vorkontaminiert sind, dass daraus bei der Biodieselproduktion tatsächlich Dioxine entstehen." Das hat Bahadir einmal erforscht. "Dazu haben wir auch Destillationsrückstände und dergleichen untersucht, sind aber nicht fündig geworden."

Baradir hält es daher für wahrscheinlicher, dass jemand die Fettsäure-Rückstände aus der Biodieselproduktion mit Schmierfette auf Mineralölbasis gepanscht hat. "Das ist natürlich reine Spekulation", betont er. Aber es könnte vielleicht die mysteriösen Kongeneren-Muster erklären. Denn wenn die Dioxine als Nebenprodukte thermischer Belastung chlorhaltiger Schmierfetten entstehen, etwa bei der Metallbearbeitung, dann sei es nicht mehr möglich, aus dem Muster auf eine Quelle zu schließen, meint Bahadir. Testen ließe sich diese Vermutung: "Man müsste die belasteten Proben auf Additive untersuchen, wie sie Mineralölfetten zugesetzt werden."

Der Ruf des Seveso-Dioxins

Tatsächlich soll das nun auch geschehen. "Da sind wir dran", sagt Thorsten Bernsmann aus Münster. "Wir haben einige Untersuchungen schon gemacht." Etwas sicherer scheint man sich in dieser Frage in Schleswig-Holstein: "Ein Verdacht auf eine Verunreinigung mit Mineral- beziehungsweise Altöl kann nach derzeitigem Stand ausgeschlossen werden", sagt Bartelt Brouer vom Landwirtschaftsministerium in Kiel.

So stehen die Experten weiter vor einem Rätsel, das sich vielleicht etwas lüften wird, wenn auch Rückstellproben der Ausgangsfette der Biodieselfabrik auf Dioxine untersucht worden sind. Doch im Moment steht in der Öffentlichkeit offenbar eher die Frage des Ausmaßes des Skandals im Vordergrund als die Frage nach der primären Quelle der giftigen Stoffe.

Das Ausmaß des aktuellen Skandals ist allerdings eher eine strafrechtliche Frage als eine der Volksgesundheit. Denn der Ruf zumindest des Seveso-Dioxins als des giftigsten synthetischen Stoffes überhaupt beruht auf einem Missverständnis. Extrem giftig ist TCDD für Kleintiere, wobei die tödliche Dosis enorm schwankt: Hamster überleben tausendmal höhere Konzentrationen als Meerschweinchen. Wie viel einen Menschen auf der Stelle umbringen würde, hat man natürlich nie ausprobiert. Doch selbst der Unfall in Seveso, bei dem sich fast zweihundert Anwohner eine zum Teil schwere Chlorakne zuzogen, forderte unmittelbar keine Toten.

Die Wirkung beim Menschen

"Dioxin ist akut beim Menschen wenig toxisch", sagt der Toxikologe Dieter Schrenk von der TU Kaiserslautern. "Da bedarf es schon viel höherer Dosen, damit sich Symptome wie Chlorakne zeigen. Bei der Gefahr durch Dioxin geht es nicht um die akute, sondern um die chronische Toxidität." Die allerdings ist enorm, da TCDD und seine chemischen Verwandten zwei unangenehme Eigenschaften vereinen: Erstens lösen sie sich nicht in Wasser, aber sehr gut in Fett. Einmal in die Biosphäre gelangt, werden sie daher in organischen Fetten gespeichert und in der Nahrungskette weitergereicht. Zudem sind Dioxine ungeheuer stabil. Das liegt daran, dass die Chloratome eine starke Neigung haben, die Elektronen der Benzolringatome fester zu binden, was verhindert, dass sie ultraviolettes Sonnenlicht auf eine Weise absorbieren, die das Molekül zerstören würde. Außerdem macht das Chlor die Moleküle biochemisch schwer angreifbar und damit für Bakterien und Pilze ungenießbar.

Die Unempfindlichkeit von Dioxin-Molekülen gegen biochemische Einflussnahme beruht leider nicht auf Gegenseitigkeit. Die ebene, längliche Benzolringstruktur passt nämlich perfekt an ein Protein, das bei der Aktivierung vieler verschiedener Erbinformationen beteiligt ist. Dadurch stiften Dioxine überall im Körper Unheil. "Es kommt zu Hormon- oder Entwicklungsstörungen", sagt Dieter Schrenk. "Letztere hat man vor allem bei Nachkommen von Tieren beobachte. Ob das beim Mensch auch so ist, das ist offen. Hier ist die Epidemiologie nicht besonders eindeutig." Allerdings scheint es nach dem Unglück in Seveso eine Zunahme der Zahl an Todesfällen durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen gegeben zu haben. Außerdem wurden signifikant mehr Mädchen geboren.

Darüber hinaus weiß man aber wenig darüber, wie übertragbar die aus Tierversuchen bekannten fatalen langfristigen Wirkungen kleinerer Dioxindosen auf den Menschen sind. So ist es unter Forschern keineswegs Konsens, dass TCDD besonders krebserregend ist. "In Seveso und Umgebung sind keine wirklich erhöhten Krebshäufigkeiten nachweisbar", sagt Schrenk. Trotzdem hält er es aus Vorsorgegründen für dringend geboten, dass die Grenzwerte eingehalten werden. Diese sind aber weniger toxikologisch als ordnungspolitisch begründet. "Man versucht durch diese Höchstwerte die Hersteller dazu zu zwingen, darauf zu achten, dass bei der Produktion bestimmte Grenzen nicht überschritten werden", sagt Schrenk. Eine erhöhte Gesundheitsgefährdung sei an der nun gemessenen Überschreitung des Grenzwertes aber keineswegs abzulesen.

Unerlaubte Zutaten

Damit ist die Grenzwertüberschreitung vor allem ein Signal dafür, dass irgendwo eine Sauerei passiert ist, nicht dafür, dass sie Folgen für die Verbraucher hat. "Man hat hier Futtermittel mit unerlaubten Zutaten verfälscht. Das muss geahndet werden, und diese Futtermittel müssen vom Markt", fordert Schrenk. "Die Eier und das Fleisch vom Markt zu nehmen - dafür gibt es nach derzeitigem Kenntnisstand keinen Anlass."

Wer jetzt also auf seinem Handy mit der eingangs zitierten Warnung konfrontiert wird, kann das fragliche Ei trotzdem getrost auslöffeln. Es wäre sogar ein kleiner Triumph des Wissens über die bloße Information.

Quelle: F.A.S.
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