Wann verursachen Staubpartikel Krebs? Bis zu welcher Dosis sind sie ungefährlich? Um dies zu erforschen wurden unterschiedliche Stäube – darunter auch Toner – ausgewählt und an Ratten untersucht. Ziel war es auch herauszufinden, ob die Ergebnisse auf den Menschen übertragbar sind. Und das fanden die Forscher im Auftrag der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) heraus: Alle Stäube, für die ursprünglich keine spezifische Toxizität nachgewiesen war, erzeugten Lungentumoren – dosisabhängig und viel häufiger als erwartet. Und vieles spricht dafür, dass auch wir Menschen mit Tumoren reagieren.

Untersucht wurden insgesamt 19 Stäube, unterschiedlich in der chemischen Zusammensetzung, Materialdichte, spezifischen Oberfläche und der mittleren Partikelgröße. Von drei Stäuben, wie etwa Quarz, war bekannt, dass sie toxisch sind. Andere erwiesen sich erst im Verlauf als giftig. Für die Studie wurden die Stäube in die Gruppe der klein-feinen (mittlerer Durchmesser 0,09 - 0,2 µm) und der groß-feinen Feinstäube (mittlerer Durchmesser 1,8 - 4 µm) sowie der Ultrafeinstäube bzw. Nanopartikel (mittlerer Durchmesser 0,01 - 0,03 µm) eingeteilt. Es konnte nachgewiesen werden, dass das Volumen in Verbindung mit dem Partikeldurchmesser der geeignetste Dosismaßstab für die Kanzerogenität ist. Die Ultrafeinstäube wirkten ungefähr doppelt so stark wie die klein-feinen und fünf bis sechsmal stärker als die groß-feinen Feinstäube. Der Tonerstaub in der Versuchsreihe war den groß-feinen Feinstäuben zugeordnet worden.

Bei den Versuchen wurden Staubpartikel in der Luftröhre von Ratten installiert. Dies führte zu staubbedingten Lungentumoren. Die Wissenschaftler fanden viele Argumente, die dafür sprechen, dass dieser krebserzeugende Mechanismus auch beim Menschen existiert. Die Grenze für ein "eindeutig" erhöhtes Risiko liegt allerdings bei den bisherigen Untersuchungen sehr hoch – bei Ratte und Mensch.

Den vollständigen, hochwissenschaftlichen Bericht „Untersuchungen zur krebserzeugenden Wirkung von Nanopartikeln und anderen Stäuben“ der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) können Sie hier herunterladen: http://www.baua.de/nn_11598/de/Publikationen/Fachbeitraege/F2083,xv=vt.pdf

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Primäre Ziele der Untersuchungen waren, Unterschiede zwischen der Kanzerogenität von granulären Stäuben in der Rattenlunge nach intratrachealer Instillation zu erkennen, den optimalen Dosismaßstab für ihre Wirkungsstärke zu ermitteln und ihre mögliche Bedeutung für den Menschen zu interpretieren. Für das Experiment wurden 19 Stäube ausgewählt, deren Partikeln sich zumindest in einer der folgenden Eigenschaften wesentlich unterschieden: Chemische Zusammensetzung, Materialdichte, spezifische Oberfläche (gemäß der sogenannten BET-Methode) und mittlere Partikelgröße. Quarz und amorphes SiO₂ wurden als Stäube mit bekannter spezifischer Toxizität in den Test eingeschlossen; über die Toxizität mehrerer Stäube war wenig bekannt; ein hydrophobiertes TiO₂ erwies sich als akut stark toxisch.

16 der 19 Stäube bildeten eine Gruppe, für die keine spezifische Toxizität nachgewiesen wurde, die für ihre Kanzerogenität in diesem Experiment wesentlich gewesen zu sein schien. Diese Stäube wurden daraufhin als alveolengängige granuläre biobeständige Stäube ohne bekannte signifikante spezifische Toxizität (Abkürzung: GBS; sie umfasst alle neun Worte) im Rahmen dieser Kanzerogenitätsstudie bezeichnet. 12 der 16 GBS wurden den Feinstäuben (GBS-F) zugerechnet (mittlerer Durchmesser 0,09 - 4 µm), 4 den Ultrafeinstäuben bzw. "Nanopartikeln" (GBS-UF, mittlerer Durchmesser 0,01 - 0,03 µm). Die Ergebnisse legten es nahe, die große Gruppe der GBS-F in zwei Gruppen mit unterschiedlichen Durchmesserbereichen zu unterteilen: die Gruppe der klein-feinen (GBS-KF, mittl. Durchmesser 0,09 - 0,2 µm) und die Gruppe der groß-feinen GBS (GBS-GF, mittl. Durchmesser 1,8 - 4 µm).

Die wichtigsten Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Alle 16 GBS erzeugten Lungentumoren, dosisabhängig und viel häufiger als erwartet. Das GBS-Volumen erwies sich in Verbindung mit dem Partikeldurchmesser als der geeignetste Dosismaßstab für die Kanzerogenität der GBS. Die 4 geprüften GBS-UF wirkten ungefähr doppelt so stark wie die 4 "kleinen" GBS-KF und 5- bis 6-mal stärker als die 8 "großen" GBS-GF.

Eine Wirkungsschwelle für die Kanzerogenität von GBS im Bereich des Allgemeinen Staubgrenzwertes ist für die Ratte unter Berücksichtigung aller Inhalations- und Instillationsexperimente äußerst unwahrscheinlich. Das zusätzliche Krebsrisiko nach Exposition von Ratten gegenüber GBS-F in Höhe des seit 2001 geltenden Allgemeinen Staubgrenzwerts für alveolengängigen Staub von 3 mg/m³ wurde mit 1 - 3 % berechnet. Viele Argumente sprechen gegen die Hypothese, dass der Mechanismus, der bei der Ratte die staubbedingten Lungentumoren verursacht, beim Menschen nicht existiert. Aus epidemiologischen Untersuchungen ergeben sich Hinweise, nach denen beim Menschen eine ähnliche kanzerogene Potenz möglich ist wie bei der Ratte, bezogen auf die Langzeit-Expositionskonzentration. Die Grenze für ein statistisch "eindeutig" erhöhtes Risiko liegt allerdings bei Mensch und Ratte bei den allermeisten Untersuchungen sehr hoch (absolutes Exzess-Risiko größer 5 - 10 %). Insgesamt erfüllt der gegenwärtige Kenntnisstand die Kriterien für eine Einstufung von GBS in die Kategorie 2 der krebserzeugenden Stoffe nach EU-Richtlinien.

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Untersuchungen zur krebserzeugenden Wirkung von Nanopartikeln und anderen Stäuben
2008, Fachbeitrag
Link zum Volltext (PDF-Datei, 8.9 MB)

Emissionen aus Laserdruckern, -kopierern und Multifunktionsgeräten könnten dazu beitragen, unspezifische Symptome wie Schleimhautbeschwerden, Bindehautreizungen, Reizungen des Atemtraktes und der Rachenschleimhaut hervorzurufen. Schwerwiegende Gesundheitsschäden sind nach den bislang vorliegenden ärztlichen Daten nicht beobachtet worden. Zu diesem Ergebnis kommt das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) in einer umfangreichen gesundheitlichen Bewertung, mit der es seine Arbeiten zur „Toner“-Problematik jetzt abgeschlossen hat. In die Bewertung sind neben den Daten der BfR-„Toner“-Studie die Ergebnisse weiterer aktueller, zum Teil noch nicht veröffentlichter Studien eingeflossen. „Welche Komponenten die unerwünschten Wirkungen auslösen könnten, ist noch ungeklärt“, sagt BfR-Präsident Professor Dr. Dr. Andreas Hensel. „Studien zur physikalischen und chemischen Identität der gemessenen Partikel sollten deshalb mit hoher Priorität durchgeführt werden, um gegebenenfalls gezielte Maßnahmen zur Risikobegrenzung ableiten zu können“.

Beim Drucken und Kopieren werden leicht-, mittel- und schwerflüchtige Verbindungen sowie Staubpartikel emittiert. Um mögliche Zusammenhänge mit gesundheitlichen Beschwerden bei Büroangestellten abzuklären, hatte das Bundesinstitut für Risikobewertung 2005 eine Pilotstudie in Auftrag gegeben, die als Machbarkeitsstudie konzipiert war. Sie wurde am Institut für Innenraum- und Umwelttoxikologie des Universitätsklinikums Gießen durchgeführt, die humanmedizinischen Untersuchungen am Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen. Für die Studie wurde zwischen Januar und Oktober 2006 die Raumluft in 63 Büroräumen in Deutschland gemessen, und es wurden 69 der dort arbeitenden Personen untersucht. Zwischenergebnisse und Abschlussbericht der Studie wurden auf der Internetseite des BfR veröffentlicht.

Die Untersuchungsergebnisse waren für die meisten der gemessenen raumlufttechnischen Parameter unauffällig. Nicht geklärt werden konnte die genaue Zusammensetzung feiner und ultrafeiner Partikel. Um Tonermaterial handelte es sich bei den ultrafeinen Partikeln, deren Konzentration mit der Inbetriebnahme von Laserdruckern und Kopierern vorübergehend signifikant anstieg, offenbar überwiegend nicht. Die gesundheitlichen Beschwerden der Probanden waren unspezifisch und in keinem Fall schwerwiegend. Möglicherweise reagieren einzelne, besonders empfindliche Personen mit Beschwerden, die dem „Sick-Building-Syndrom“ ähneln. Welche Emissionskomponenten diese Reaktionen auslösen könnten, ist bislang noch nicht abschließend geklärt.

Auch nach Auswertung der aktuellen Daten zur „Toner“-Problematik bleiben damit Fragen offen. Um diese Erkenntnislücken zu schließen sind aus Sicht des Bundesinstituts für Risikobewertung zusätzliche Untersuchungen nötig. Studien zur physikalischen und chemischen Identität der gemessenen Partikel sieht das BfR dabei als vordringlich an, sie sollten mit hoher Priorität durchgeführt werden. Erst wenn deren Ergebnisse vorliegen, sollte über Folgestudien nachgedacht werden, da eine sinnvolle Konzeption kontrollierter Expositions- oder möglicher epidemiologischer Studien ohne Kenntnis der Partikelzusammensetzung nicht möglich ist. Studien zu zellbiologischen Effektparametern und Untersuchungen zur Wirkung der feinen und ultrafeinen Partikel in in-vitro-Versuchen hält das Institut derzeit nicht für sinnvoll. Das gilt auch für die Durchführung einer Kasuistikstudie. Eine umfassende epidemiologische Studie, wie sie der Auftragnehmer der „Toner“-Studie des BfR, Professor Dr. Mersch-Sundermann, in seinem Abschlussbericht vorschlägt, wäre grundsätzlich geeignet, mögliche Einflüsse von Emissionen aus Büromaschinen zu erfassen. Da die gesundheitlichen Wirkungen nur bei einem kleinen Teil der Bevölkerung auftreten, ist eine signifikante Aussage allerdings nur dann zu erwarten, wenn an der Studie mehrere Millionen Probanden teilnähmen und aufwändig untersucht würden.

Unabhängig von den Ergebnissen weiterer Forschung empfiehlt das BfR schon heute Geräte zu verwenden, die mit dem Blauen Engel gekennzeichnet sind. Um dieses Umweltzeichen zu erlangen, müssen Geräte Mindeststandards im Hinblick auf die Emissionen flüchtiger organischer Stoffe und von Staub einhalten. Hohe und gesundheitlich bedenkliche Benzolgehalte, wie sie in einzelnen Studien beim Druck- und Kopiervorgang gemessen wurden, würden damit vermieden. Abschließend weist das BfR noch einmal auf die Empfehlungen der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin zum Umgang mit Druckern, zur Anschaffung neuer und der nachträglichen Ausrüstung vorhandener Geräte sowie zu den Anforderungen an den Aufstellort hin.

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07/2008, 18.04.2008
BfR schließt gesundheitliche Beeinträchtigungen durch Emissionen aus Büromaschinen nicht aus
Link zur BfR-Pilotstudie:
http://www.bfr.bund.de/cm/252/pilotstudie_evaluierung_moeglicher_beziehungen_zwischen_emissionen_aus_bueromaschinen

Die steigende Rate an Asthma und anderen Lungenerkrankungen ist zu einem Teil auf schädliche Abgase zurückzuführen. Ein Mitverursacher ist der Feinstaub, der ,wie aktuelle Forschungsergebnisse bestätigen, auch zu Herzinfarkt und Krebs führen kann. Der Straßenverkehr, aber auch Laserdrucker und Kopierer in Büros emittieren solche gesundheitsschädlichen Partikel.

"Mit jedem Atemzug atmen wir Millionen von feinsten unsichtbaren sogenannten Nanopartikeln ein", warnt Heinz Fuchsig von der Tiroler Ärztekammer und von der Organisation Ärzte für eine gesunde Umwelt. Natürlich sind nicht alle Regionen in einem Land gleichermaßen gefährdet. "Sechs Meter hohe Lärmschutzwände, jeder fünfte Tag absolut windstill und eine durchgehende Lkw-Kolonne, sind sicher keine optimalen Voraussetzungen", skizziert Fuchsig beispielhaft die Situation auf der Inntal-Autobahn.

Außer Zweifel stehe mittlerweile, dass die Nanopartikel krank machen, wie der Berner Anatom Peter Gehr bestätigt. Er hat nachgewiesen, dass nur ultrafeine Partikel ins Blut übergehen und in vielen Organsystemen, sogar im Gehirn gefunden werden können.

Abhilfe soll die moderne Technik bieten, fordert Fuchsig. "Auf den Motor abgestimmte Dieselpartikelfilter sind derzeit die wirksamste Maßnahme gegen die Nanopartikel aus dem Auspuff von Lkws, Baumaschinen und Dieselfahrzeugen." Während billige Nachrüstfilter für PKW nur 30 Prozent filtern und mehr Stickstoffdioxid erzeugen, sind gerade für schwere Fahrzeuge inzwischen viele Filter am Markt die 99,9 Prozent der Partikel entfernen.

Zudem werde es in naher Zukunft einheitliche Messnormen für Schadstoffmessungen geben. Der Mediziner fordert allerdings auch eine Reaktion der verantwortlichen Politiker. "Wenn eine gewisse Schadstoffgrenze erreicht ist, dürfen nicht nachgerüstete Fahrzeuge nicht mehr fahren", schlägt Fuchsig vor.

Noch einfacher ist aber eine andere Methode, sich einem Teil der Nanopartikel zu entziehen: "Kopierer und Laserdrucker sollten aus den Büroräumen entfernt werden", schlägt der Mediziner vor. Selbst im Stand-by-Betrieb verdoppelt sich die Menge an Nanopartikel im Raum. Im Betrieb selbst erhöht ein solches Gerät die Partikel auf das dreifache. Die Zahl an Tonergeschädigten wird immer größer, das bestätigt auch der Umwelttoxikologe Volker Mersch-Sundermann vom Institut für Innenraum- und Umwelttoxikologie an der Universität Giessen.

Auch wenn die Partikel aus Druckern chemisch harmloser seien als die von der WHO als krebserregend anerkannten Dieselpartikel, so sei das doch eine deutliche Belastung für Menschen mit empfindlichen Atemwegen. Fuchsig empfiehlt alle Geräte, die nicht gebraucht werden, abzuschalten. Optimal wäre eine Entfernung aus den Büroräumen in einen belüfteten Bereich. Der Einbau eines Filters bringe typenabhängig auch eine Entlastung, erklärt der Mediziner.

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