Probenahme als Maßnahme der Umwelt-Sicherung

Gliederung

0. Allgemeines

1. Ausgangslage: das Individual-Risiko als Sicherheitsphilosophie

2. Die Sicherheitsgewährleistung, die Grenzen durch Kosten und Gesetz

3. Einige Sicherheitsprobleme: Risiko im Griff?

Genügend fachkompetent? Die Welt der mikrobiellen Gefahr

Wie zeigt der Probenehmer seine Kompetenz?

0. Allgemeines.

Eine korrekte Probenahme bei Stoffen mit unterschiedlichen Anteilen an „Fremdstoffen“ ist Voraussetzung für Entscheidungen von Unternehmensleitungen und Behörden, ja in der Po­litik von den relevanten Ministerien, da die Fremdstoffe gesundheitsgefährdend sein und ein Risiko für unsere Gesellschaft darstellen können. Unter Probenahme wird auch heute noch vielfach als eine bloße Zuarbeit für die chemische Analyse, die Stoffbestimmung betrachtet und genießt daher keinen besonderen Ruf und Stellenwert in der Wissenschaft. Stand der Wis­senschaft ist aber, dass die Probenahme in den meisten Fällen die überwiegende Feh­lerquelle ist und von daher eine besondere Beachtung verdient.

Die Prüfung, ob und an welcher Stelle an Kosten und Aufwand gespart und wegrationalisiert werden darf, ist zwar manchem lästig, aber unerlässlich. Sie ist aber nicht nur schwierig, sondern auch mit besonderer Sorgfalt durchzuführen. Es gibt viele Probenehmer als Dienst­leistungsangebot, aber wenig vernünftig akkreditierte und zertifizierte. Im universitären Bereich stehen zur Ausbildung, Prüfung und Kontrolle nur sehr wenige Institute für diese Fragen bereit. Der Verfasser hat sich in Jahrzehnten mit einigen Problemen befasst und gibt nachstehend zu einigen Merkpunkten seine Auffassung wieder.

1. Die Ausgangslage: das Individual-Risiko als Sicherheits-Philosophie.

Dem Menschen wird allgemein eine Sicherheit auf das Grundrecht für Leben und kör­per­liche Unver­sehrt­heit zuerkannt, weshalb die relevanten Gefährdungen, z.B. aus Schadstoff­wir­kungen^[1] zu iden­ti­fi­zieren, im Risiko zu bewerten^[2] und durch nachfolgende Maßnahmen auf ein vertretbare Größe zu bringen sind. In manchen Bereichen wird dazu ein Risiko-Mana­ge­ment ein­gesetzt, das bis in die Politik und Gesetzgebung hineinreicht. Der Staat selbst hat im Rahmen seiner Vorsorge für die Menschen zu einzelnen Schadstoff-Trägern einzuhaltende Grenz­werte bzw. Durchschnittseigenschaften mit und ohne Angabe von zulässigen Streu­grö­ßen^[3] vor­gegeben oder vorzugeben.

Es ist die allgemeine unbestimmte und die unmittelbare auf ein Individuum einwirkende Ge­­fähr­dung ist zu unterscheiden. Die letztere kann durch eine direkte Expositions-Größe in Zeit und Größe charak­te­risiert werden, die als tatsächlicher Belastungswert in Zeit und Höhe quantifiziert wird^[4]. Das be­dingt eine risiko-orientierte Probenahme-Strategie, denn hier ist das Schädigungsobjekt, z.B. ein bestimmter Mensch, die Auslegungs-Basis^[5].

Unter dem Gesichtspunkt des auf den Einzelfall gerichteten Problems können nicht in jedem Fall Mischproben gebildet und homogenisiert und nur die Durchschnittseigenschaften er­mit­telt werden, sondern es ist das jeweils individuelle reale Belastungsmaß festzustellen.

Im wirtschaftlichen Leben bedeutet Risiko meist die Möglichkeit des Eintretens eines Verlu­stes, im Leben der Menschen kann man es mit der Hö­­he einer Gefahr auf Leben und Ge­sund­heit über­setzen. Die gängige Definition des Individualrisikos ^[6] ist: Schadensumfang x mitt­lere Scha­­dens­ein­tritts­­wahrscheinlichkeit^[7], er­wei­terbar auf eine Personengruppe oder die Mensch­­­heit ins­ge­samt. Dabei ist das Risiko örtlich oder auf eine bestimmte Art und Menge an Scha­dens­quel­len in ihrer Verteilung zu beziehen. Nur bei nicht ermittelbarem oder näher quan­­tifi­zier­barem Ri­­siko kann man – derzeit auf Empirie aufgebaut - auf eine Be­stim­mung über eine Pro­be­nah­me und einen meßtechnischen Nachweis^[8] verzichten oder eben dann, wenn die Scha­densquelle ein­­deutig eli­­mi­nier­bar ist, z.B. bei der fachgerechten Entsorgung medi­zi­ni­scher oder von Kran­­kenhaus-Ab­fällen.

Grundlage der Bestimmung dieses Risikos ist die entsprechende repräsentative Probe­nah­me ^[9], ein­gebunden in ei­nen systematischen Ablauf zur Größenbestimmung des Schadstoffes, der Gefährdung. Da das Individualrisiko Leitprinzip ist, muß das Endergebnis, d.h. das Stoff-A­na­lyse-Messergebnis mit seiner Meßunsicherheit^[10] so genau wie nötig sein und nicht nur so ge­nau wie jeweils möglich, d.h. z.B. abhängig vom Probenehmer oder Analyse-Institut. In der Prä­dikats-Ska­la sollte der Stoffwert also mindestens richtig oder reproduzierbar sein. Um dies zu er­rei­chen, werden verschiedentlich Forderungen nach Ringversuche n für die Probe­nah­me^[11] wie auch solche nach Identität der juristischen Verantwortungs-Person von Probenahme, -vor­bereitung und Meß-La­bor^[12] laut. Unterscheidungsmerkmal des Verantwortungssplittings kann die Fehler -Beachtung, -Ermittlung und –Kontrolle^[13] sein. Das Probenahme-Protokoll muß so ein­deu­tig sein, dass sich für den nachfolgenden Verantwortlichen ermitteln lässt, ob und in wieweit z.B. gro­be Feh­ler vorgekommen sind, denn nur dann taugt ein Protokoll zur Beweis­füh­rung bei Gericht. Gerade in schwierigen Fällen, z.B. kleinräumiger Verteilung von Schad­stoff-Nestern oder solcher mit hoher Variabilität der zu be­probenden Stoff-Objekte darf die Anzahl der Proben nicht niedriger sein als für die Aussagesicherheit erforderlich^[14]. Wenn keine Vor-Informationen vorliegen, ist die Verteilungsvermutung, ggf. über ein Screening^[15] sehr sorgfältig anzugehen. Und hier scheiden sich die Fach-Geister^[16].

Die Probenahme auf Individualrisiko fordert mehr als das Befolgen von Prüf­vor­schrif­ten und das sichere Einhalten der Grenzwert-Gesetzgebung. Es muß nicht nur die Lage und Größe der Schadstoffquelle, sondern auch ihr Wirkungspfad bzw. ihre Mobilität erforscht werden.

Die Sicherheitsgewährleistung, die Grenzen durch Kosten und Gesetz.

Der gesamte Prozeß von Probenahme, - vorbereitung und Messung wird im System^[17] noch mit der Kostenunsicherheit, z.B. von Folgekosten belastet, denn schon bei der Beprobung^[18] oder durch sie kann der wirtschaft­li­chen Aufwand auf ein erhebliches Kostenniveau ange­hoben werden, wenn z.B. gemäß Gen­tech­nikGesetz (GenTG 1990/GVO) die kleinsten Mas­sen bereits als gefährdungseminent betrachtet werden, wie folgendes Beispiel zeigt:

in einer Be­­pro­bung auf einem 3,88 Hektar großem Feld im Saarland wurden Spuren gen­technisch ver­än­der­ten Rapses gesucht. Die Spuren sind nicht an bioindikatorischen oder an­sonsten sichtbaren Merkmalen zu erkennen. Demgemäß war die Unbestimmtheit groß. So wurden 12 560 Rapspflanzen an nach Rasterplanung vor­ge­ge­benen Stand­orten Blätt­chen ent­nommen. Für Probenahme, Aufbereitung und Analyse sowie statisti­sche Aus­wer­tung wur­den mehr als 25 Mitarbeiter der Landesverwaltung und Univer­sität meh­rere Wochen lang ein­ge­setzt^[19]. Allerdings muß man gestehen, es gab keine Hinweise über Vor­kommen und Ver­tei­lung im Rapsfeld; eine gentechnische Veränderung ist eben nicht sichtbar. Immer ist bei einer solchen Spurensuche und einer möglichen zukünftigen Grenzwert-Fin­dung^[20] die Nach­­weis-Analyse weder einfach noch billig. Wegen der Aussage­si­cherheit muss­te hier Anzahl hoch und der Ab­stand der Beprobungsorte niedrig sein.

In Fällen dieser Art greift die Ver­ant­wor­tung des zur Pro­­benahme und Messung Be­auf­trag­ten: in welcher Verhältnismäßigkeit darf die Pro­be­nahme zum Ermittlungsergebnis selbst bzw. zur Tragweite von Folgen aus diesem stehen? Was darf dem Auftraggeber, z.B. für eine Alt­­la­stenbeseitigung aufgebürdet werden? Wer entscheidet darüber und beseitigt die Unge­wiss­heit? Entsteht hier eine Entscheidungs- oder Abstimmungsgemeinschaft?

Die Aufgabe des Probenehmers ist demnach, mit vertretbarem Aufwand dem Auftraggeber und den politischen Elementen unserer Gesellschaft entscheidungsrelevante Erkenntnisse und Da­­ten zu liefern^[21]. Eine wesentliche Unteraufgabe ist die Risiko-Abschätzung

„Nimmt man das Risiko als Maßstab wirtschaftlichen Handelns bei der Qualitätssicherung, so sollte ein Datensatz nur akzeptiert werden, wenn ein bestimmtes Risiko, das durch das Be­wer­tungsverfahren und das zugrunde gelegte Modell des Stoffsystems festgelegt ist, möglichst klein ist oder einen zulässigen Wert nicht überschreitet.“^[22] Die aus der Probenahme stam­menden Daten sollen immer ein zuverlässiges Abbild der realen und wirklichen Stoff­welt ge­ben und damit die wahre Gefährdung abzuschätzen gestatten. Dem steht aber ent­gegen, dass risi­ko­­orientierte Stichproben-Pläne Beschränkungen auferlegen und die Be­pro­bungs­mas­se im Gehalt seiner Stoff- und Schädigungsbestandteile kaum di­rekt mess­bar^[23] ist, also sie erst auf­bereitet, ggf. aufgeschlossen werden muß, was erneut Un­si­cherheiten mit sich bringt^[24]. Nach allgemeiner Er­kennt­nis/Erfahrung findet man ohnehin nur das, was man sucht, worauf das Labor in der Messung eingerichtet ist. Eine Null-Belastung ist nicht beweisbar.

Risiko-Orientierung und Kostensparen sind konkurrierende Leitprinzipien zum Aufspüren rea­ler Gefährdungspotenzen. Das Abwägen verlangt Erfahrung und Gespür.

Bei der Vielzahl ge­fährlicher Stoffe in unserer gegenwärtigen Umwelt ist es schwierig, das Ge­samt-Risiko durch Probe­nah­me und anschließende Analytik korrekt und repräsentativ für die jeweilige beprobte Stoff­mas­se zu ermitteln^[25]. Man hat sich daher seit über 100 Jahren da­mit be­gnügt, aus Schad-Beobachtungen und Gefahr-Wahrnehmungen heraus ge­wisse Stof­fe als ge­­fahren-re­präsentativ anzusehen, z.B. historisch in der Luft zunächst Schwe­fel. Derzeit hat der Um­weltrat als Berater der Bundesregierung wie die Europäische Kom­mis­sion jedoch mehr­fach erklärt, dass (eigentlich) al­le Gefahr-Stoffe erfasst und deklariert werden müssen, wobei die Alt­stoffe und die „gefährlichsten“ Stof­fe zuerst konkreter festzustellen sind^[26]. Was aber im Ein­zel­fall ge­fähr­lich oder gefährlicher ist, muß - im juristischen Sinne - im einzelnen er­gründet wer­den, bei­­­spiels­wei­se durch Sach­ver­ständige, darunter auch durch sachverständige Probe­nehmer. Dem „Messen“ mit Hilfe der Ana­lytik^[27] geht im wissenschaftlichen objektiven Sinne also eine Fest­legung der Risiko-Rangreihe der Schadstoffe, ihrer ggf. Summen-Gefahr und der funk­ti­o­ne­llen Abhängigkeit der Stoffe untereinander voraus, also die Klärung der Fra­ge, was ist drin im Stoff-System und wie sind dazu Proben zu nehmen.

Dem Probenehmen voraus geht die Überprüfung der Detektionsmöglichkeiten für die „Gifte“. Der Zweck des Probenehmens ist das Gewinnen von einem repräsentativen und möglichst un­ver­änderten Stoffmassen-Teil zum Bestimmen von allen darin befindlichen Schadstoffen und in Erweiterung davon die Gewährleistung, dass deren Aufbereitung ohne Einfluß darauf ist.

Einige Sicherungsprobleme: Risiko im Griff?

An erster Stelle steht für den Probenehmer, dass er sich als Teil einer Prozeßkette betrachten muß, die darauf abzielt, quantifizierte und entscheidungsbasierte Daten zu produzieren, wobei das oberste Prinzip die Risiko-Betrachtung, die Abschätzung der Gefährdung über die Pro­benahme oder in der Plausibilitätsüberprüfung die reale Gefährdung, z.B. über eine Kon­takt­nah­me ist. Der Probenehmer steht also nicht frei im Raum, er hat als womöglich wich­tig­ster Feh­ler-Träger besonderes Gewicht für die Datenempfänger. Deshalb ist der In­for­mati­ons­aus­tausch zwischen den einzelnen Instanzen in der Prozeßkette unerlässlich und die Qualität der eingesetzten Probenehmer durch unangekündigte Kontrollen zu sichern. Verdachts­kon­trollen zu ver­anlassen, ist oft nur dann rechtfertigbar, wenn die Anlässe hierzu aus dem politischen Um­feld kommen. Wohl dem, der in einem unkritischen Stoff-Bereich arbeiten kann. Erfah­re­ne Probe­neh­mer sollten nicht ausgewechselt und Instrumente nicht ungeprüft ver- oder ausge­liehen wer­den. Die Akkreditierung ist nur ein Zeugnis zu ei­nem gewissen Zeitpunkt und ist derzeit zumeist in Richtung auf eine Einheit Probenahme-Analytik eingestimmt.

Ein wesentliches Risiko liegt in der Planung und Durchführung der Probenahme und –aufbereitung. Es ist gegenwärtige Erkenntnis, dass eine räumliche Heterogenität nur durch die Entnahme vieler kleiner Einzelproben berücksichtigt werden kann. Nicht die Anzahl der Mischproben ist das entscheidende Kriterium, sondern die Anzahl der Einzelproben.^[28] Ist eine Mischprobe erlaubt, wie groß und in welcher Zahl von Proben kann diese wegen der in­ne­ren Masse-Veränderung angewendet wer­den? Jedem ist klar, dass die nachfolgenden Ana­­lyse­methoden auf die in den Meßgang ge­ratende Stoffmassengröße von Einfluß sind, denn diese ist oft nicht unerheblich kleiner als die ur­sprünglich erfasste und die Heterogenität wird nicht immer durch die Auf­bereitung, z.B. durch eine Eluation oder Ex­trac­tion ausgeglichen, die wiederum nicht sicher den „wahren“ Schadstoff-Transport in das Mess­gerät ge­währ­leistet. Das gilt auch für die Rück­stellproben: in wieweit werden diese in der Ana­lytik später tat­säch­lich vergleichbar sein? Mancher Rechtsstreit scheitert sogar dadurch, dass die er­stellten Be­richte nicht als beweis­würdig anerkannt werden; weil z.B. die Proben nicht eindeutig iden­ti­fiziert werden können usw. Zuweilen kann die Trennung der Personen für Probenahme und Analytik besonders nach­teilig sein, wenn unterschiedliche Gewichtungen über Vor­ge­hens­weisen bestehen, aber auch empfehlenswert, wenn hohe Anforderungen an die feh­lerfreie Be­probung gestellt wer­den, also der Chemiker womöglich überfordert ist. Durch eine Akkre­di­tierung werden die Unterschiede in Qua­lität und Spe­zifi­zie­rung sowie Routine und Kre­a­ti­vität der Institutionen nicht ohne weiteres offen­sicht­lich.

Genügend fachkompetent? Die Welt der mikrobiellen Gefahr.

Oft ist der Probenehmer der Qual eigener Konkretisierungen enthoben, wenn durch ge­setz­li­che oder untergesetzliche Vorgaben^[29] die Aus­wahl der zu messenden Stoffe getroffen und der Pro­be­nahme-Ablauf bereits anderweitig festgelegt ist. Leider ist jedoch trau­riger Tat­bestand, daß die gesetzliche Maschine langsam und zuweilen über Kom­mis­sionen und Kom­promisse ar­beitet. Die höhere Rechtsprechung wertet die nach­gesetzlichen „an­ti­zi­pier­­ten“ Fach­gut­ach­ten meist nur als Hinweis. Demnach ist der Sachverständige bei Anwendung von Normen usw. zwar in der Ver­ant­wor­tung gemindert, aber ihr nicht ganz ent­ho­ben, denn er hat immer den aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik zu vertreten. Die heutigen um­­welt­a­na­lytischen Er­­geb­nis­se zeigen immer mehr auf, dass durch Vernachlässigen sorg­fäl­tiger Probe­nahme^[30] und Ana­ly­tik^[31] erhebliche Folgen pro­duziert werden können, dass das Bestimmen der stofflichen Ge­fah­ren-Re­präsentanz als Basis der ökologischen Risiken zwar als wich­tig erklärt, aber nicht sicher ist. Das bestätigen im bio­lo­gi­schen Be­reich^[32] die stark re­si­stenten Erreger bzw. Sporen^[33], die durch die üblichen Hy­gie­­ne­maß­nah­men bzw. Pro­zess­füh­rungen bei der Kompost-Mietung nicht bekämpfbar sind, „überleben“ und bei der vor­ge­schrie­benen Prüfung^[34] auf Qualität durch die dort fixierten Leitorganismen nicht erfassbar sind^[35]. Kri­tisch ist die Verfolgung wegen der hohen Anforderungen an die spezifischen Unter­su­chungs­methoden und die Sicherung gegen Verschleppung schädlicher Mikroorganismen.

Der Probenehmer ist bei Vorfinden des zu beprobenden Materials Zeuge eines Pro­zeß­ab­schnittes und damit zugleich Beurteiler und Bewerter der Prozessführung. Ihm ist es über­lassen, seine Erfahrungsüberlegungen in die Prozeß/Produktqualität einzubringen.

Bedauerlicherweise gibt es in der Umwelt Bereiche, die in der Risikobetrachtung nicht nur un­­ter­schiedlich, sondern von man­chem auch als weniger sicherungsbedürftig betrachtet wer­den. Als Beispiel sei die In­fek­tions­ge­fahr für Krankheiten des Menschen gewertet, die sta­ti­stisch umfangreich registriert und zu Hand­lungen im Gesundheitssystem umgesetzt wer­den. Für die Infektionsgefahr im Pflan­­zen­bereich ist sogar eine Meldung gewisser ge­fähr­licher Er­krankungen nur dann mel­de­­pflich­tig, wenn der Erwerbsbetrieb einen größeren wirt­schaft­­li­chen Ertragsverlust er­war­tet. Da­durch kommt es, dass die Weiterverbreitung von Krank­heits­­erregern aus der Kom­­post-Herstellung ohne größere wissenschaftliche Un­ter­suchung ge­blieben ist, obwohl die Er­schei­nungen von Pilzkrankheiten in der Nutz- und Zier­pflan­zen­welt immer deutlicher werden und klar ist, dass die Hygienisierung bei 65 ° C über ma­ximal 2 Wochen nicht immer pro­zeß­tech­nisch gewährleistet werden kann und schon im Ver­gleich zur Pasteurisierung der Milch un­ge­nü­gend erscheint^[36]. Ob die hier vorgesehene Probe­nah­me aus­reichend und neue biochemische Ana­­­­­ly­sen­me­thoden „besser“ das Risiko der Krank­heits­verbreitung erkennen lassen, ist un­ge­klärt^[37]. Die biochemische Analyse ist zwar seit über 10 Jahren eingeführt, aber noch nicht ge­setz­lich abgesegnet, ihre Korrelation zu Standard-Ana­lysen noch un­sicher. Dadurch scheint sich das Feld der Analyse zahlreicher phyto­pa­tho­gener Mikroorganismen zugeich zu öffnen.

Der Probenehmer ist nicht unabhängig von der später anzuwendenden Analyse-Methodik und der Ermittelbarkeit der Schadstoffe bzw. Spuren von Schadstoffen.

Interessant ist, dass die emissionsrelevanten Aspekte bei der Behandlung von Bioabfällen als Gefahr für den Menschen höheren Rang einnehmen als das Risiko einer Verseuchung un­serer Pflan­zen-Umwelt^[38], wobei derzeit für die Schadenseingrenzung riesige Mengen an Pflan­­zen­schutz­­mitteln im Gartenbau benötigt wer­­den und damit erneutes Risiko bereiten. Ziel soll sein, wegen der Be­lastung des Bodens und damit der Pflanzen nur qualitativ hoch­wer­tigen Kom­­­post in den Kreislauf kommen zu lassen, wobei allerdings die Schad­schwellenwerte nur für einen geringen Stoff-Teil festgeschrieben sind und für die Hygienesicherheit nach An­­hang 2 der BioAbfV keine statis­ti­schen Daten vorliegen. Die geforderte Probenzahl pro Jahr in der Pro­duktprüfung soll 6 bis 12 Sammel-Misch-Proben von 3 kg (bis 6,6 Gg Ka­pazität = 0,55 ‰) betragen, diese soll hinreichend „homogenisiert“ sein^[39]. Als Leit-Or­ga­nis­men gelten Tabak-Mo­sa­ik-Virus, Plasmodiophora brassicae (Kohl­hernie); sie sollten nach dem Hygie­ni­sierprozeß „tot“ sein. Jedoch offenbart sich hier eine Wissenslücke, wie z.B. der For­schungs­be­richt UBA-FB 000610^[40] über die Bewertung von Kom­post­qua­li­tä­ten durch das Fehlen des spe­zi­fischen Charak­te­risierwertes beweist, zumal objektive Fremdkontrollen ohne­hin dürftig sind. Ob die „ökologische“ Landbearbeitung, also ohne Pflanzenschutzmittel eine Ver­seu­chung verhindert, ist erst nach gründlicher Beprobung und Analytik aussagbar.

Der Probenehmer kann sich dem allgemeinen Erfordernis einer sachgerechten Sicher­heits­po­lit­ik nicht entziehen, bei Verdacht auf nicht kontrollierten Befall ist dies zu protokollieren. Bei kritischem Befall hat er auf geeignete Analyse- und Diagnose-Methoden hinzuweisen. Über die Verbreitung der mikrobiellen Infektions-Erreger^[41] muß er sich Klarheit verschaffen.

Vielfach muß der Probenehmer entscheiden, ob er in zwei Stufen vorgeht, ob er sich zunächst durch Schnelltests im groben über die Gefahrenlage orientiert und erst dann eine sorgfältige und genaue Probenahme vorbereitet oder gleich dazu übergeht. Zu den Schnelltests werden die Immunoassays und zu diesen wieder Enzym-Immunoassays gerechnet, bei denen ein ver­gleichsweise schneller Nachweis mit hohem Probenahmedurchsatz möglich ist, aber die Nach­­teile der ELISA-Verfahren^[42] sind z.B. bei Nachweisen von Fusarientoxinen^[43], dass bei den markt­gän­gigen Tests die Spezifizität und Zuverlässigkeit variiert, sie z.T. sogar nicht ein­mal miteinander und zu den Standard-Methoden vergleichbar sind. Sie gelten daher als nicht un­ein­geschränkt anwendbar. Zwar zeigen die Schnell­tests z.B. zur Kontrolle des Des­in­fek­­tions­erfolges bei der direkten Beprobung an gereinigten und visuell als sauber erklärten glat­ten Flä­chen von jeweils 25 cm² mittels Conenzym-Test­streifen sich den Abklatsch­er­geb­nissen überlegen, aber patho­ge­ne Keime in geringer Kon­zen­tra­tion sind dadurch mög­li­cher­weise nicht erfassbar. Zur Erfassung von Schadstoffen über Summenparameter scheinen sie vor­teil­haft, aber quantitativ noch unsicher. Für Spuren-Nachweise muß dann zur schnellen und ge­­nau­en Identifikation und Quantifizierung^[44] eine (anerkannte) chemisch-phy­si­­ka­lische Me­tho­de angewendet werden, z.B. die Hochdruckflüssigkeits-Chroma­to­gra­phie, die eine umfang­reiche Proben­auf­bereitung für die hochkomplexen Analysengeräte verlangt^[45].

Wie zeigt der Probenehmer seine Kompetenz?

Das Gebiet der Probenahme ist ungeheuer breit und tief, es ist ständig im Fluß und steht in Wech­­selwirkung zur Umweltanalytik und Toxikologie. Routine und Spezialität, Stand der Pro­benahmetechnik und Fortschritt müssen nicht konform gehen. Wie soll der Außenstehende Kompetenz für Ermittlung von Risiko und Gefähr­dung von heterogenen Stoffmassen finden? Ist etwa ein Be­pro­bungsamt besser geeignet als ein privates Unternehmen? Sagen Refe­ren­zen mehr aus als etwa eine Zufriedenheit von Auftraggebern, die vielleicht gerade deshalb „zu­­­frie­den“ sind, weil die Kosten niedrig waren, das Messergebnis das erwartete oder er­wünsch­­te war? Bei meinen Re­cherchen fiel die Vielzahl von berufenen Sachverständigen auf, z.T. verteilt über Fachgebiete der Chemie, Umwelt usw., aber allgemein schien über die Brei­te der Stoffsysteme und der Multikomponenten-Analyse das Feld kleiner zu werden. Die Trans­­­parenz von qualifizierten Probenehmer-Anbietern ist offenbar noch so, dass über die Ak­kre­di­tie­rung hinaus weitere Aufklärung vonnöten ist, wenn das Risiko über profunde Pro­benehmer ef­fektiv gemindert wer­den soll, denn die angreifenden Gifte werden immer mehr und die komplexen zu lösenden Probleme bei der Aufgabenstellung und Berück­sich­tigung des Individual-Risikos immer größer.

Unvermeidbar wird derzeit in der Fach-Öffentlichkeit eine Überlegenheit der chemischen Spu­ren-Analytik gepriesen, der dabei gleichzeitig hinreichende Kompetenz für die Probe­nahme unterstellt wird. Das aber könnte ein zusätzliches Risiko besonders dann sein, wenn der Analytiker seinerseits die Fehler-Prozeßkette nicht klar offenbart. Somit müßte auch der Ana­lytiker verpflichtet werden, hier seine Kompetenz nachzuweisen.

Vortrag IQS-Fachtagung TU Bergakademie Freiberg am 04.11.2005

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^[1] Ggf. mit Hilfe toxikologischer Bewertungen. Prinzip: erst Schaden, dann Gefährlichkeit?

^[2] Europäische Richtlinie REACH 2005: Chemikalien-Hersteller sollen Gefahren und Risiken erkennen!

^[3] Sogenannte Ausreißer dürfen in keinem Fall ohne hinreichenden Grund eliminiert werden.

^[4] Beispiel: Einhalten einer maximal zulässigen Arbeitsplatzkonzentration und jetzt die nach einer spezifischen Ar­beits­platzanalyse, ggf. mit einer Meßreihe, s. europäische RL 98/24/EG und Neufassung der TRGS.

^[5] Wichtig im Berufskrankheitenrecht, d.h. die sspezifisch gemessene Belastung ist Grundlage.

^[6] Z.B. seit 2005 Grundsatz der Gefahrstoff-Verordnung (gemäß EU-Richtlinie 98/24). Welcher Gefahrstoff ist tat­sächlich vor Ort z.B. für das Individuum gefährlich, was von der bisher üblichen Ermittlung bzw. Feststellung des Verhältnisses vor Ort zum „durchschnittlich“ als zulässig angesehenen Grenzwert abweicht. Hierbei fließt einerseits auch die Zeitdauer der Belastung und andererseits eine Beurteilung und Risiko-Bewertung ein. Nicht unerheblich ist die Beurteilung des Schadstoff-Empfängers in Sensibilität, Immunisierung usw.

^[7] Vgl. DIN 69905.

^[8] Problematisch bei mikrobiologischer Verseuchung, s. AG Analytik Fachausschuß Chemie, BG Chemie u.a.

^[9] Ungleich der Definition PN 98: Probe, deren Eigenschaften weitestgehend den Durchschnittsgeigenschaften der Gesamtmenge des Prüfgutes entsprechen. Dies gilt nur, wenn diese Eigenschaften auch die gefährdenden sind. Heterogene Güter sind nunmehr risikoorientiert zu beproben und danach ist der Stichprobenplan anzulegen.

^[10] Die Deutsche Akkreditierungsstelle Chemie DACH sagt im Gremienbeschluß zu Teil 2 DIN EN ISO 17025 daß es sogar erforderlich sein kann, dass alle Unsicherheitskomponenten ermittelt und die gesamte Meß­un­si­cher­heit in Übereinstimmung mit dem GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) bestimmt wird. Angaben zur Unsicherheit beinhalten somit auch die wesentliche aus der Probenahme.

^[11] Ungleich Ringanalysen mit präpariertem Referenzmaterial. Das Material kann synthetisch kontaminiertes oder Originalmaterial sein. S. Bücherl, Klaus. Ringversuche für die Probenahme von Böden – Möglichkeiten, Grenzen, Erfahrungen. AQS-Fachtagung 2004. (Obmann ITVA-Fachausschuß F2 Probenahme). S. auch: Modul NABO-Quality, Vergleichbarkeit, BUWAL – Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, Schweiz. Ring­analyseergebnisse jetzt nur mit Variationskoeffizienten auf Richtwerthöhe von 10 bis 20 %. Flachowsky, J. Trends und Anwendungsbeispiele von Vor-Ort-Messtechniken. 11. Freiberger Probe­nahmetagung 4.11.2005, V 7-13/14. Hier wird die Qualitätsprüfung klassischer Probenentnahmetechniken nach DIN 4021 (Kleinrammbohrungen) gemäß Anforderungsprofile für die Untersuchung von Verdachtsflächen ITVA Fach­ausschuß F 2 geschildert. Von 8 teilnehmenden Ingenieurbüros erfasste keiner den Schichtaufbau im unteren Bereich richtig und erkannte diesen als unbelastet.

^[12] DACH, T.2 Teil 2, Nr. 17 Prüfverfahren und Validierung, s. a.a.O. Fußnote.

^[13] Bücherl, Klaus. Plus/minus 100%-Fehlerabschätzung bei der Altlastenerkundung. Vortrag TerraTech2004. Hier auch Literatur-Quellen.

^[14] S. Stichprobenpläne risikoorientiert. Konferenz der Kontrollstellen, Positionspapier zur EG-Öko-VO.2002.

^[15] S. auch Biologische Testverfahren in der Vor-Ort-Analytik zur Beurteilung der Qualität von Böden und Bodenmaterialien. Fraunhofer-Institut Molekularbiologie und Angewandte Ökologie, Hund-Rinke, K. Hannover. Testverfahren zur pfadbezogenen Erfassungen der Wirkungen von Schadstoffen.

^[16] Squire, S. – M.H. Ramsay – M.J. Gardner – D. Lister. Sampling profiency test for the estimation of uncer­tai­ni­ty in the spatial delineation of contamination. Analyst (2000)125 S. 2026-2031, zitiert Bücherl, 2004. Vgl. auch: www.bafz.de/baz99_d/baz-orte/qlb/iqa/sensorik/schnell_mke.htm, S.1/2. MSnose-humansensorisch.

^[17] Als vollständiges Meßverfahren wird die Probenahme und Analytik verstanden, s. VDI-Richtlinie 4220 Qua­litätssicherung – Anforderungen an Emissions- und Immissionsprüfstellen für die Ermittlung luftverun­rei­ni­gen­der Stoffe („alles aus einer Hand“). Nur ausnahmesweise darf davon abgewichen werden.

^[18] S. Kalkulationsdaten zur Wirtschaftlichkeit von Angeboten in der Umweltanalytik. OFD-Hannover, ORGA Lab News Nr. 63 vom 15.02.2001 Billigverfahren? Deutscher Verband Unabhängiger Prüflaboratorien.

^[19] S. Pressenotiz vom 10.02.2005 Deutscher Bauernverband: Praktikable Schwellenwerte dringend erforderlich. Zunächst waren falsch positive Besatzwerte festgestellt, weil methodische Fehler oder Kontaminationen im Untersuchungsverfahren vorkamen.

^[20] Hierzu: „Welche Grenzwerte notwendig sind und damit wie viele Schadstoffe oder andere Arten von Um­weltbelastung wir verkraften können, kann häufig auch bei sehr intensiven Untersuchungen nur unvollständig beantwortet werden.“ VDI-Berichte Nr. 832 Technik zum Schutz der Umwelt, 1990, S.35.

^[21] ALRA-Prinzip. Derzeit nicht abgedeckt im Bundesinstitut für Risikobewertung. „Wir wollen Gefahren und Risiken wis­sen­schaftlich sachgerecht bewerten und bewältigen sowie über Täuschungen und Irreführungen aufklären und somit zur Angstbewältigung in Staat und Gesellschaft beitragen. Das Risikomanagement liegt liegt jedoch beim In­stitut für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit.

^[22] www.umwelt-online.de/recht/abfall/laga/pn98d.htm. S. 6.

^[23] Abgesehen von Oberflächen-Kontaktproben, z.B. über Abklatschprobe oder Klebefilmpräparate. Siehe auch: Trautsch, Michaela. Eignung eines neuen Schnelltests zur Prüfung der Oberflächenreinheit im Rahmen be­trieblicher Eigenkontrollen in Lebensmittelbetrieben. Dissertation. Universität München. 2003.

^[24] Beispiel bei der Abspülung von Sporen von Pflanzenblättern, die z.T. stark haften.

^[25] „Da der Fusariumbefall oft nesterweise auftritt und für die Toxinanalytik exytrem geringe Probemengen be­nö­tigt werden, kann durch ein einzelnes belastetes Korn, welches zufällig in die Probe gelangt, ein stark über­höhter Wert vorgetäuscht werden.“ Nitzsche, Olaf ua. Forschungsarbeit, Bodenkultur u. Pflanzenbau Leipzig-Möckern/ Integrierter Pflanzenschutz, s. www.smul.sachsen.de/de/wu/Landwirtschaft/lfl/fachinformation/pflanzen­pro­duk­ti­­on/ Fusarium/download/Fusarium.pdf. 2004/2005. Wyss, Gabriela. Mykotoxine und Mykotoxin-produzierende Pilze im Biolandbau. Forschungsinstitut für biologischen Landbau. 2005. Vgl. auch Marx, H. – B. Gedek. – B. Kollarczik. Vergleichende Untersuchungen zum mykotoxiko­lo­gischen Status von ökologisch und konventionell angebautem Getreide. Z. Lebensm. Unters. Forsch. 201(1995)1 83-86.

^[26] Z.Zt. sind erst einige hundert gelistet und in Datenblättern erfasst.

^[27] Einschließlich der Meßunsicherheit gemäß GUM (ISO/DIN-Guide) und der Rangreihe der Fehlermög­lich­keiten und der Minimierung danach als Optimierungsprozeß. Kurfürst, U. 11.Freiberger Probenahmetagung, Tagungsband, Vortrag V 2. 4.11.2005, Tabelle Unsicherheits-Budget, 2-11.

^[28] Endres-Beckhäuser, E. – R. Breiter. Virtuelle Probenahme, ein Weg zur Validierung von Probe­nah­me­stra­tegien. Tagungsband 11. Freiberger Probenahmetagung, V 5-12. 4.11.2005.

^[29] S. auch Empfehlungen des Arbeitskreises „Qualitätssicherung bei Probenahme und Monitoring“, Fach­ge­spräch 01.04.2004 Frankfurt/Main (Kontrollierter natürlicher Rückhalt und Abbau von Schadstoffen bei der Sanierung kontaminierter Grundwässer und Böden, BMBF, Forschungszentrum Jülich. S. auch Empfehlungen.

^[30] Vgl. Nitzsche, a.a.O. S.7. „Es ist davon auszugehen, dass aus einer einzelnen Mischprobe kein repräsentatiaver Wert für den Toxingehalt eines ganzen Feldbestandes ermittelt werden kann. Für die Festlegung der erfor­der­lichen Probenzahl fehlen jedoch zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch statistische Erhebungen.“

^[31] Deddner, S. – Wähner, A. Prinzipielle Wirkungen von Mykotoxinen. www-proj.loel.hs-anhalt.de/oeko/mykoto xine/spilz.html. S. 7. „Es darf nicht außer Acht gelassen werden, dass die Analytik zum Nachweis dieser Stoff­wechselprodukte von Schimmelpilzen noch in den Kinderschuhen steckt. (Ln. Müller und Weber, 1996).

^[32] Bei Pflanzen synthetisierte Gifte, genannt werden 200 bis 300 Arten (nach Roth u.a., 1990). Für Pilze/Schim­melpilze existiert keine Gruppe in der wissenschaftlichen Systematik, ein Bereich neben Pflanzen und Tieren. Zu den gefährlichen Pflanzenkrankheiten zählen, Maisbeulenbrand, Steinbrand, Kartoffelfäule, Welke, Apfelschorf, Birnengitterrost, echter Mehltau, Feuerbrand, usw. Vom AK KORA heißt es: „Mikrobiologische Un­ter­su­chun­gen sind in Art und Umfang noch umstritten, die Anforderungen an die Probenahme für mikrobiologische Unter­suchungen müssen noch definiert werden.“ www. Natural-attenuation.de/content.php?pageld=2099&lang=de

^[33] Forschungsarbeit Universität Kassel, Fak. 11, Kassel-Witzenhausen. Schüler, Christian – J. Mayer. Neue Techniken zur Überprüfung der Phytologie bei der Bioabfallkompostierung; ausgewählte Krankheitserreger unter extremen physikalischen Bedingungen. 2004. Vgl. auch Sporen-Test bei Sterilasatoren. Auch niederiger Befall von Nutzpflanzen birgt ein Gefahrenpotenzial, wie Feldversuche mit 20 Sporen/Korn Inokulation be­weisen. www.bba.de/oekoland/dateien/oeko5_projergeb.htm. - Idelmann, M. - C. Schüler – C. Bruns – E. Mar­ciniszyn – R. Gottschall – F. Waldow – G.A. Wolf: Phytohygiene der Bioabfallkompostierung. In: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (Hrsg.) Förderschwerpunkt Bioabfallverwertung: Hygiene der Bioabfallkompostierung, Initiativen zum Umweltschutz Bd. 9. Osnabrück: Zeller Verlag. 1998, S. 2-59. – „Schadpilze haben es immer wieder geschafft, sich über die Jahre an den Selektionsdruck der Fungizide anzupassen (Fungizidresistenz). In Frankreich und Deutschland haben sich die resistenen Pilzstämme rasant entwickelt.“ CHEManager 2005/21 S.5.

^[34] Endproduktprügung BioAbfV § 3, Abs.4 Nr.3, s. auch Anhang 2, 2.2.3 und2..3.2.1/2.3.2.5

^[35] Vgl. Breitenbach, Edda. Phytosanitäre Qualitätsbeurteilung Kompost. Dissertation HU Berlin. 1998.

^[36] Hier wird teilweise eine Verlängerung auf 4 Wochen angeregt.

^[37] Vgl. Richtlinie 2000/29/EG Verbringen von Schadorganismen von Pflanzen. 1995.

^[38] Vgl. hierzu die statistische Erhebungen in den einzelnen Bundesländern über den Schwarzbesatz an Getreiden (LMutterkorn), der sowohl von Land zu Land und von Jahr zu Jahr schwankt und bis zu 4 % geht. Meist werden die vom Landwirt nicht beeinflussbaren Witterungsunterschiede dafür verantwortlich gemacht, aber eine schlüssige Kausalität ist nicht vorhanden. Im übrigen wird die Erhebung an Ernteergebnis gemacht. Im Rahmen der Produkthaftung werden von allen Partien Proben gezogen, meist aus lagernden Partien bzw. vom LKW. Aus den Einzelproben wird eine Sammelprobe hergestellt. Für Mykotoxine gelten besondere Vorschriften der Pro­benahme, es werden 2 Muster von je 3 kg zur Untersuchung bereitet.

^[39] Mehrfachbeprobung derselben Kompostmiete zeigt eine beträchtliche Variation aller Parameter, s. www.xfaweb.baden-wuerttemberg.de/bofaweb/print/rb2.pdf, Heft 2, Reihe Boden FE, Ministerium für Umwelt und Verkehr, S. 42. Für die mikrobielle Streuung können auch Antagonisten verantwortlich sein.

^[40] FBericht 363 01 049, BMUNR, Reinhold, J. (1998-2002). Neubewertung von Kompostqualitäten. Hier mit Nährstoffgehalten auch Zunahme der Schwer­metallkonzentration. Gewährleistungs- bzw. Validierungsgrenze für keimfähige Samen pro l Anlagemit­tel­werte bei 1, Einzelmeßwerte bei 6 Stück. Aus einer Auswertung der Größenangaben (meist Schwermetall) von 367 Anlagen geht hervor, dass „der überwiegende Teil der Anlagen die Qualitätsanforderungen für die stoffliche Verwertung nicht erreicht“.

^[41] „Bei Mirkoorganismen und Pilzsporen geht man von maximal 800 m Ausbreitung in Windrichtung aus, jedoch sind auch wesentlich höhere Entfernungen überbrückt (Mauil- und Klauenseuche). vdi-n.4.11.2005, S.6

^[42] Enzyme-linked Immunosorbent Assay Sehr hohe analytische Streuung, schlechte Bestimmungsgrenze. Ihre Fehlerquote wird als relativ hoch eingeschätzt. Derzeit DNA-Assay-Techniken Multi-Scan, wo 50 Mikro­organismen über Polymerase-Reaktion der DANN-Abschnitte festgestellt werden.

^[43] Hier sind die Grenzwerte von Zearalenon ZEA 5, bei Deoxynivalenol DON 50, bei OOchratoxin A 10 µg/kg Mykotoxin-Höchstmengen-Verordnung.

^[44] Insbesondere bei einem Ausschluß-Erfordernis.

^[45] S. Reutter, Matthias. Mykotoxine in Getreide und Futtermitteln, Qualitätskontrollen wichtiger denn je. LUFA-ITL, Kiel. www.agrolab.de/home/leistungen_.html. 2005.