PCB: Auswirkungen auf das Nervensystem und die Gesundheit

Polychlorierte Biphenyle (PCB) sind langlebige, synthetische organische Schadstoffe, die einst in vielfältigen industriellen und baulichen Anwendungen eingesetzt wurden. Obwohl ihre Herstellung und Verwendung in Deutschland seit Jahrzehnten verboten ist, stellen sie aufgrund ihrer Persistenz und Anreicherung in der Umwelt und im menschlichen Körper weiterhin eine Gefahr dar. Dioxine entstehen als Nebenprodukte bei Verbrennungsprozessen, während polychlorierte Biphenyle (PCB) bis in die 1980er Jahre unter anderem als Weichmacher in Farben oder Kunststoffen eingesetzt wurden.

Was sind PCB?

PCB gehören zu den sogenannten persistenten organischen Schadstoffen (POP). Die industrielle Verwendung von PCB begann Ende der 1920er Jahre und dauerte bis in die 1980er Jahre an. Sie wurden millionenfach weltweit in technischen Geräten und Baumaterialien verarbeitet. Die Substanzen fanden sich unter anderem in elektrischen Anlagen, Farben, Klebern und Fugendichtstoffen. PCB sind geruchs- und geschmacklos und liegen meist in Form einer leicht gelblichen, intensiv riechenden, öligen Flüssigkeit vor. Sie zeichnen sich durch ihre chemische Stabilität, Schwerentflammbarkeit und gute Isolierfähigkeit aus. Diese Eigenschaften machten sie in der Vergangenheit für zahlreiche industrielle Anwendungen attraktiv.

Chemische Struktur und Eigenschaften

Zur Gruppe der polychlorierten Biphenyle zählen 209 systematisch nummerierte Einzelsubstanzen, die als Kongenere bezeichnet werden. Die PCB-Umweltbelastung hängt in erster Linie vom Chlorierungsgrad ab. Je mehr Chloratome eine PCB-Substanz besitzt, umso fettlöslicher ist sie. PCB sind fettlöslich, chemisch sehr stabil und können sich in biologischen Geweben anreichern. Ihre biologische Abbauzeit im menschlichen Körper beträgt teils mehr als ein Jahrzehnt. Während dieser Zeit wirken sie auf das Immun-, Hormon- und Nervensystem ein.

Einige PCB-Kongenere weisen eine ähnliche Struktur wie Dioxine auf und werden daher auch als dioxinähnliche PCB bezeichnet. Obwohl PCB im Allgemeinen als Faktor 10 weniger toxisch als Dioxine gelten, zeigen sie ähnliche Struktur-Aktivitäts-Beziehungen.

Verwendung in der Vergangenheit

PCB wurden über viele Jahrzehnte in technischen und baulichen Anwendungen eingesetzt - lange Zeit, ohne dass ihre Gefährlichkeit bekannt war. Die chemische Stabilität dieser Stoffe machte sie ursprünglich in Industrie und Bauwesen attraktiv. Sie wurden über Jahrzehnte hinweg in Dichtmassen, Farben, Transformatoren und vielen weiteren Anwendungen genutzt.

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Aufnahme von PCB in den Körper

Menschen nehmen Dioxine und PCB daher vor allem durch fettreiche tierische Lebensmittel wie Eier, Fleisch, Fisch oder Milch auf. Immer wieder sind etwa Eier von Rückrufen aufgrund überhöhter Werte betroffen. Laut Stiftung Warentest tragen Fleisch und Fisch jedoch mehr zur Gesamtbelastung bei. Die Aufnahme erfolgt hauptsächlich über Lebensmittel tierischen Ursprungs, aber auch über die Atemluft - insbesondere in Räumen, die mit belasteten Baustoffen errichtet wurden. Einmal freigesetzt, verteilen sich PCB gleichmäßig im Raum und sind durch ihren unsichtbaren Charakter schwer zu lokalisieren. Belastete Materialien finden sich häufig in elastischen Dichtstoffen von Betonfertigteilen, in Bodenbelägen oder in Anstrichen aus den 1960er und 1970er Jahren. Auch ältere Leuchtstofflampen und elektronische Bauteile wie Kondensatoren können betroffen sein.

Gesundheitliche Auswirkungen von PCB

Nach Angaben des Umweltbundesamtes sind Dioxine und PCB gesundheitsschädlich: In Tierexperimenten zeigten sich Auswirkungen vor allem auf die Spermienqualität, aber auch auf Immun- und Nervensystem, Schilddrüse und Leber. Dessen krebs- und erbgutschädigende Wirkung ist tierexperimentell erwiesen. Die gesundheitlichen Risiken hängen von Konzentration, Dauer der Exposition, individueller Empfindlichkeit und Art der PCB-Verbindungen ab.

PCB lagern sich bevorzugt im Fettgewebe ab und verbleiben dort für viele Jahre. Während dieser Zeit wirken sie auf das Immun-, Hormon- und Nervensystem ein. Die Aufnahme erfolgt hauptsächlich über Lebensmittel tierischen Ursprungs, aber auch über die Atemluft - insbesondere in Räumen, die mit belasteten Baustoffen errichtet wurden.

Auswirkungen auf das Nervensystem

PCB können in Nervenzellen des Hirnstamms nachgewiesen werden. Sie wirken sich auf die Funktion von Dopamin aus, einem Transmitterstoff, der im Gehirn eine wichtige Rolle spielt und u.a. an der Auslösung der Parkinson-Krankheit beteiligt ist. PCB können die Funktion von Nervenzellen bei der Weiterleitung von Nervensignalen beeinträchtigen.

Studien haben gezeigt, dass PCB die Entwicklung des Nervensystems und die Gehirnentwicklung von Föten und Neugeborenen beeinflussen können. Neurotoxische Wirkungen von PCB-Belastungen beim Menschen sind u.a. auf Hör- und Sprachentwicklung, die teilweise bis ins 11. Lebensjahr beobachtet wurden, zurückzuführen. Die Ergebnisse sind u.a. Defizite beim Zuhören oder Lernen. Kinder, die PCB-belastet sind, wurden hinsichtlich ihrer neurologischen und kognitiv-motorischen Entwicklung untersucht.

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Weitere gesundheitliche Auswirkungen

Neben den Auswirkungen auf das Nervensystem können PCB auch folgende gesundheitliche Probleme verursachen:

• Immunsuppression: PCB können das Immunsystem schwächen und die Anfälligkeit für Infektionskrankheiten erhöhen.
• Hormonelle Störungen: PCB können in den Hormonhaushalt eingreifen und zu Störungen der Schilddrüsenfunktion, der Fortpflanzungsorgane und der Entwicklung führen.
• Leberfunktionsstörungen: PCB können die Leber schädigen und zu Leberfunktionsstörungen führen.
• Hautveränderungen: Bei Aufnahme hoher Dosen können akne-ähnliche Veränderungen der Haut auftreten.
• Erhöhtes Krebsrisiko: In Tierversuchen wurde nachgewiesen, dass bestimmte PCB-Stoffgruppen das Wachstum von Tumoren fördern können. Beim Menschen wurden krebserzeugende oder tumorpromovierende Wirkungen bisher nicht nachgewiesen, jedoch wird ein erhöhtes Risiko für Brustkrebs diskutiert.

PCB in Gebäuden

Besonders problematisch ist ihre anhaltende Präsenz in Gebäuden, insbesondere in älteren Bauten, sowie ihre Belastung von Böden und Gewässern. Die Raumluftbelastung durch PCB ist das zentrale Thema im Gebäudekontext. Bereits bei Raumluftkonzentrationen ab 300 ng/m³ wird aus Vorsorgegründen eine Sanierung empfohlen.

Einmal freigesetzt, verteilen sich PCB gleichmäßig im Raum und sind durch ihren unsichtbaren Charakter schwer zu lokalisieren. Belastete Materialien finden sich häufig in elastischen Dichtstoffen von Betonfertigteilen, in Bodenbelägen oder in Anstrichen aus den 1960er und 1970er Jahren. Auch ältere Leuchtstofflampen und elektronische Bauteile wie Kondensatoren können betroffen sein.

Maßnahmen bei PCB-Belastung in Gebäuden

Das Umweltbundesamt hat zwei zentrale Schwellen definiert: Ab einer Konzentration von 300 ng/m³ Luft wird empfohlen, die Raumluft regelmäßig zu überwachen. Ab 3.000 ng/m³ besteht akuter Handlungsbedarf - dann müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Belastung dauerhaft zu senken. Ergänzend gelten Arbeitsplatzgrenzwerte, wie sie in den Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS 900) beschrieben sind. Bei Arbeiten an kontaminierten Gebäudeteilen müssen besondere Schutzvorkehrungen getroffen werden.

Wird eine Überschreitung des Interventionswertes festgestellt, dürfen belastete Räume nicht weiter genutzt werden, ohne dass geeignete Maßnahmen eingeleitet wurden. Ziel ist es, die Quellen der Emission zu beseitigen oder dauerhaft abzuschirmen. Solche Arbeiten sind aufwendig und teuer. Sie unterliegen streng geregelten Arbeits- und Umweltschutzmaßnahmen. Der Ausbau belasteter Dichtstoffe etwa muss unter Unterdruck mit speziellen Absauganlagen erfolgen. Die Entsorgung erfolgt als Sonderabfall. Oftmals müssen Gebäude während der Arbeiten ganz oder teilweise geschlossen werden. Auch nach einer Sanierung ist es ratsam, regelmäßige Kontrollen durchzuführen. Einige Stoffe können aus tiefer liegenden Schichten noch nach Jahren austreten. Daher gilt es, bei jeder baulichen Veränderung wachsam zu bleiben. Eigentümer von Altbauten sind gut beraten, sich frühzeitig über mögliche Belastungen zu informieren. Vor allem Gebäude, die zwischen 1955 und 1985 errichtet wurden, gelten als potenziell gefährdet.

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PCB in Böden

Grundsätzlich gilt, dass PCB aufgrund jahrzehntelanger Produktion und ihres multifunktionalen Einsatzes ubiquitär in Böden nachweisbar sind. Die multifunktionale Nutzung der Böden ist (noch) möglich. Um dies weiterhin zu gewährleisten gilt es rein bodenschutzrechtlich weitere Einträge wirkungsvoll zu verhindern.

Fallbeispiel Ennepetal

In Ennepetal gab es in der Vergangenheit Probleme mit PCB-Belastungen in Böden, insbesondere im Zusammenhang mit der Firma BIW. Durch Partikelniederschläge wurden erhöhte PCB-Gehalte in den Böden des Umfeldes festgestellt, insbesondere die Kongenere PCB 47, 51 und 68. Es wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, um die Quelle der Belastung zu identifizieren und Maßnahmen zur Reduzierung der Emissionen zu ergreifen.

Grünkohl wurde als Bioindikator eingesetzt, um die PCB-Belastung in der Umgebung zu überwachen. Die Grünkohluntersuchungen zeigten, dass die PCB-Gehalte in der Nähe der Firma BIW erhöht waren. Nachdem die Firma den Einsatz des chlorhaltigen Vernetzers reduziert hatte, gingen die PCB-Werte in den Grünkohlproben zurück. Die Grünkohluntersuchungen fanden in 2022 letztmalig statt.

Maßnahmen zur Reduzierung der PCB-Belastung

Um die PCB-Belastung zu reduzieren, sind folgende Maßnahmen wichtig:

• Vermeidung von PCB-haltigen Produkten: Beim Kauf von Produkten sollte darauf geachtet werden, dass diese keine PCB enthalten.
• Sanierung von PCB-belasteten Gebäuden: Gebäude, die mit PCB belastet sind, sollten fachgerecht saniert werden, um die Emissionen zu reduzieren.
• Kontamination von Böden vermeiden: Es sollte darauf geachtet werden, dass keine PCB in den Boden gelangen.
• Überwachung von Lebensmitteln: Lebensmittel sollten regelmäßig auf PCB-Belastung untersucht werden.
• Forschung: Es ist wichtig, die Forschung über die gesundheitlichen Auswirkungen von PCB und über Möglichkeiten zur Reduzierung der Belastung weiter voranzutreiben.

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