Pentachlorphenol (PCP)

Beschreibung

Pentachlorphenol (PCP) gehört zur Gruppe der Chlorphenole und damit zu den chlorierten Kohlenwasserstoffen. PCP reagiert aufgrund seiner phenolischen Hydroxylgruppe leicht sauer und kann daher in sein Natriumsalz (PCP-Na) umgewandelt werden, das gleichfalls industriell verwendet wurde. PCP selbst ist in Wasser wenig löslich, sein Natriumsalz löst sich dagegen recht gut.

Anders verhält es sich mit der Flüchtigkeit: PCP ist relativ leicht flüchtig, das PCP-Natriumsalz gast dagegen praktisch nicht aus. Die Sättigungskonzentration (das ist die maximal erreichbare PCP-Konzentration in der Luft) liegt bei Raumtemperatur bei 760 Mikrogramm pro Kubikmeter.

Vorkommen/VerwendungHolzschutzmittel im Innenraum

Pentachlorphenol wirkt pilzhemmend (fungizid). Bis zum Inkrafttreten der PCP-Verbotsverordnung im Dezember 1989 wurden Pentachlorphenol und sein Natriumsalz als PestizidPflanzenschutzmittel, Mittel zur Schädlingsbekämpfung wirkende Bestandteile in Holzschutzmitteln eingesetzt.

Die Produkte, zu denen u. a. Xylamon, Xyladecor und Aidol zählen, wurden zunächst zur großflächigen, später nur noch zur kleinflächigen Holzbehandlung verwendet. Meist enthielten die Holzschutzmittel noch weitere Biozide, wie etwa das InsektizidInsekten tötende Mittel zur Bekämpfung von Schadinsekten wirkende Lindan. Vom Gesetzgeber wurde Holzschutz lediglich für tragende Konstruktionen vorgeschrieben. Dennoch wurden – in Unkenntnis der Gefährlichkeit – PCP-Mengen im Kilogrammbereich in Kindertagesstätten, Schulen und insbesondere in privaten Wohnräumen verstrichen. Derart "großzügig" behandelte Hölzer weisen an ihrer Oberfläche auch heute noch PCP-Konzentrationen von 1.000 Milligramm pro Kilogramm Holz und mehr auf.

Zwar ist PCP flüchtig und gast über die Jahre hinweg aus, jedoch geschieht dies langsam, mit einer Halbwertszeit von etwa 6 Jahren (darunter versteht man in diesem Zusammenhang die Zeit, in der sich die Konzentration im Holz auf die Hälfte verringert hat). Unbehandeltes Holz enthält weniger als 5 Milligramm PCP pro Kilogramm Holz. PCP-Werte über 50 Milligramm pro Kilogramm sind ein Hinweis auf eine PCP-Behandlung (Kommission "Human-Biomonitoring" des Umweltbundesamtes, 1997).

Ein Teil des PCP, das aus der "Primärquelle" Holz ausgast, schlägt sich auf Einrichtungsgegenständen wie Teppichen, Gardinen und Vorhängen und Mobiliar nieder, so dass diese zu "Sekundärquellen" werden.

Die Raumluft selbst ist kein Speichermedium für PCP. Wenn die PCP-Konzentration in der Innenraumluft über 0,1 Mikrogramm pro Kubikmeter liegt, deutet dies auf einen früheren Einsatz von PCP-haltigen Holzschutzmitteln hin. Meist finden sich in diesem Fall auch erhöhte PCP-Werte im Hausstaub (s. auch unter "Grenzwerte"). Wie hoch die Werte tatsächlich sind, hängt unter anderem von der Größe der behandelten Holzfläche und von der Lüftung ab.

Ein muffiger Geruch in feuchten Holzhäusern kann möglicherweise mit einer vorangegangenen PCP-Anwendung zusammenhängen. Untersuchungen des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung in Braunschweig haben gezeigt, daß  durch mikrobielle Abbauprozesse PCP in Chloranisole (insbesondere das 2,3,4,5-Tetraanisol) umgewandelt werden kann (Gunschera und Mitarbeiter 2004). Chloranisole sind sehr geruchsintensiv ("Korkgeruch von Weinen"), in den gefundenen Konzentrationen besitzen sie jedoch keinerlei gesundheitliche Bedeutung.

Weitere Anwendungsbereiche

Zwar sind Herstellung, In-den-Verkehr-Bringen und Verwendung von PCP in Deutschland seit Inkrafttreten der PCP-Verbotsverordnung am 23.12.1989 (seit 1993: Chemikalienverbotsverordnung) untersagt. In manchen anderen Ländern wird PCP jedoch auch heute noch in der Textil- und Lederindustrie verwendet. Daher werden immer wieder Fälle bekannt, in denen importierte, PCP-haltige Bedarfsgegenstände (z. B. Lederbekleidung) zu individuellen Belastungen führen (Heudorf 2000).

Nahrungspfad

Die durchschnittliche PCP-Aufnahme über die Nahrung ist gering. Es wird geschätzt, dass sie bei etwa 1 bis 2 Mikrogramm pro Tag liegt (Kommission "Human-Biomonitoring" des Umweltbundesamtes, 1997).

Trend

Weltweit nimmt die PCP-Belastung der Umwelt und des Menschen deutlich ab, Abweichungen hiervon wurden lediglich im asiatischen Raum beobachtet (Zheng 2011).

Gesundheitsrisiken

PCP wird über den Magen-Darm-Trakt, die Atemwege und die Haut gut aufgenommen und liegt im Blut an Plasmaeiweiße gebunden vor. In der Leber wird ein großer Teil des aufgenommenen PCP in die besser wasserlösliche Verbindung "PCP-Glukuronid" umgewandelt und in dieser Form über die Niere ausgeschieden.

Die biologische Halbwertszeit von Pentachlorphenol liegt im Bereich von 1 bis 3 Wochen. Sofern keine erneute Zufuhr erfolgt, verringert sich in dieser Zeit die PCP-Belastung des Körpers auf die Hälfte, nach der doppelten Zeit ist sie auf ein Viertel des ursprünglichen Wertes abgesunken.

PCP wird im Körper offenbar nicht oder nur in geringfügigem Ausmaß gespeichert. Aus der Arbeitswelt ist bekannt, dass akute PCP-Vergiftungen beim Menschen Fieber, allgemeine Mattigkeit, Schwindelgefühl und Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und Reizungen der Schleimhäute hervorrufen können (Kalberlah et al. 1999). Unter anderem greift PCP in den Energiestoffwechsel der Zellen ein.

Etwas anders sieht die Belastungssituation im Büro- und Wohnbereich aus. Die Anwendung von PCP-haltigen Holzschutzmitteln führt hier in der Regel nur zu einer geringgradigen PCP-Belastung, die jedoch über eine lange Zeit hinweg bestehen bleibt. Toxikologisch ist diese Belastung wesentlich schwieriger einzuschätzen, was zu zahlreichen Kontroversen geführt hat. Von den Betroffenen werden meist unspezifische Symptome wie Müdigkeit, Mattigkeit, verstärkte Infektanfälligkeit, Leistungs- und Konzentrationsschwächen, Kopfschmerzen und Übelkeit angegeben. Viele von ihnen haben sich in Selbsthilfegruppen zusammengeschlossen und sind von dem Zusammenhang ihrer Erkrankung mit der Holzschutzmittelbelastung überzeugt. Dazu hat auch die Urteilsbegründung des Landgerichts Frankfurt im sogenannten "Holzschutzmittel-Prozess" beigetragen.

In ihrer Stoffmonographie "Pentachlorphenol" stellt die Kommission "Human-Biomonitoring" des Umweltbundesamtes zur gesundheitlichen Bedeutung einer PCP-Exposition im häuslichen Bereich fest:

"Vom Bundesgesundheitsamt ist der Frage gesundheitlicher Beeinträchtigungen nach PCP-Exposition im häuslichen Bereich durch eine größere Untersuchung nachgegangen worden... Signifikant gehäuft traten als Gruppenphänomene die Beschwerden Rachenschleimhaut-/Tonsillenrötung bei den Männern und "Zerschlagenheit" bei den Frauen auf. Ein Zusammenhang zwischen Gesundheitsstörungen und der internen Holzschutzmittelbelastung, quantifiziert als PCP-Konzentration im Urin, konnte statistisch nicht belegt werden... Insgesamt konnte auch die Möglichkeit nicht ausgeschlossen werden, dass die geäußerten Beschwerden auf die Verunreinigungen des PCP zurückzuführen seien. Den Untersuchern des BGA fielen die Glaubwürdigkeit und plausible Schilderung der Beschwerden von Betroffenen auf, ein Eindruck, der auch von anderen geteilt wird."

Sowohl Fach-, als auch Betroffenenkreise halten es für möglich, dass auch Verunreinigungen des (technischen) PCP durch polychlorierte Dibenzodioxine und -furane ("Dioxine") sowie Lösemitteldämpfe als Ursachen für die Beschwerden in Frage kommen. Auch wenn ein Zusammenhang zwischen Beschwerdebildern und dem Einsatz von Holzschutzmitteln derzeit weder bewiesen noch widerlegt werden kann, bedürfen diese Patienten einer intensiven umweltmedizinischen Betreuung. Diese sollte ein Human-BiomonitoringMessung eines Fremdstoffes (z. B. einer Chemikalie) und seiner Abbauprodukte im Körper des Menschen, z. B. im Blut, Urin, Haar oder im Fettgewebe zur Erfassung einer aktuellen Exposition sowie eine sorgfältige differentialdiagnostische Abklärung beinhalten (Kommission "Human-Biomonitoring" 1997).

PCP ist krebserzeugend und wurde von der MAK-Kommission in die Kategorie 2 eingestuft. In diese Kategorie fallen Stoffe, die als krebserzeugend für den Menschen anzusehen sind und für die Hinweise vorliegen, dass sie einen nennenswerten Beitrag zum Krebsrisiko leisten.

Analytik

Die Frage, ob ein Wohnraum nennenswert mit PCP belastet ist, kann durch eine einfache Hausstaubanalyse oder eine Raumluftanalyse beantwortet werden. Eine PCP-Belastung kann zum Beispiel im Zusammenhang mit der Anwendung PCP-haltiger Holzschutzmittel oder durch PCP-haltige Einrichtungsgegenstände wie Teppiche oder Ledermöbel entstehen. Wenn die Analysen positiv ausfallen oder andere Hinweise auf eine frühere Anwendung von Holzschutzmitteln im Innenraum vorliegen, können Materialanalysen bei Sanierungsentscheidungen weiterhelfen. Das Probenmaterial muss dabei nach Vorschrift an der Oberfläche des Holzes entnommen werden.

Häufig ist es sinnvoll, die Probe auch auf andere Holzschutzmittel hin analysieren zu lassen. Allerdings variieren die Ergebnisse einer Staub- und Holzuntersuchung mit der Art der Probennahme, der Probenaufarbeitung und der Analytik. Fachleute empfehlen, nur eine bestimmte Staubfraktion ("Fraktion kleiner als 63 Mikrometer") zur Analyse zu nutzen. Die Holzprobe sollte eine Schichtdicke von weniger als 2 Millimeter aufweisen (Salthammer 2001 und dort zitierte Literatur).

Der in Apotheken und Umweltbüros erhältliche "Biocheck PCP" ermöglicht die zerstörungsfreie Untersuchung von Gegenständen in Bezug auf ihre PCP-Freisetzungsrate. Die Probennahme erfolgt über 24 Stunden, das Meßergebnis hat jedoch lediglich orientierenden Charakter. Es ist im übrigen nicht möglich, aus einer Materialbelastung mit PCP Rückschlüsse auf den PCP-Gehalt der Innenraumluft zu ziehen. PCP-Messungen im Holz helfen aber, die am stärksten belasteten Flächen zu identifizieren und eine Prioritätenliste für die Sanierung zu erstellen. Ob und wie umfangreich saniert werden muss, kann anhand der PCP-Richtlinie beurteilt werden (DIBt, 1997).

Biomonitoring

Die Körperbelastung mit PCP kann durch eine PCP-Bestimmung im Blutserum, im BlutplasmaBezeichnung für die Blutflüssigkeit ohne Blutzellen und – mit gewissen Einschränkungen – im Urin ermittelt werden. Da die biologische Halbwertszeit von PCP (ein Maß für die Verweildauer im Körper) nur wenige Wochen beträgt, werden mit diesen Analysen lediglich aktuelle Belastungen erfaßt. Ein Rückschluss auf lange zurückliegende PCP-Belastungen ist nicht möglich.

Neuere Studien zeigen, daß die Belastung deutlich rückläufig ist (Wiesmüller et al. 2007).

Blutserum

Um die gesundheitliche Relevanz einer Belastungssituation beurteilen zu können, wird von der Kommission "Human-Biomonitoring" die PCP-Bestimmung im Serum empfohlen.

Urin

Die PCP-Bestimmung im Urin erlaubt es, die täglich aufgenommene PCP-Menge abzuschätzen. Um verwertbare Ergebnisse zu erhalten, müssen vom Arzt und vom Labor mehrere Dinge beachtet werden: Es sollte Morgenurin untersucht werden, der weder zu verdünnt noch zu konzentriert sein darf (Kreatiningehalt zwischen 0,5 und 2,5 Gramm pro Liter Urin). Im Urin liegt neben "freiem PCP" auch das im Leberstoffwechsel erzeugte "PCP-Glukuronid" vor. Dieses muss vor der eigentlichen Analyse in einem speziellen Aufbereitungsschritt in freies PCP überführt werden.

Persönliche Meßwerte sollten vor dem Hintergrund gesehen werden, dass bei PCP-Messungen ein analytischer Fehler von etwa 20-30% auftreten kann.

Bewertung: Referenz- und Humanbiomonitoring(HBM)-Werte

Die persönlichen Messwerte können sowohl mit PCP-Referenzwerten, als auch mit sogenannten HBM-Werten (s. unten) verglichen werden. Zwischen Referenzwerten und HBM-Werten bestehen vom Konzept und von der Aussagekraft her große Unterschiede (zur HBM-Animation).

Referenzwerte

Sie geben an, wo die obere Grenze der "allgemeinen Grundbelastung" in der Bevölkerung zum Zeitpunkt der Untersuchung liegt. Sie sagen nichts über eine mögliche Gesundheitsgefährdung aus, helfen aber, überdurchschnittlich belastete Personen zu identifizieren.

Die Referenzwerte für Pentachlorphenol im Serum und im Urin von erwachsenen Personen wurden in 1999 und 2004 aktualisiert, um der sinkenden PCP-Belastung der Bevölkerung in Deutschland Rechnung zu tragen (Kommission "Human-Biomonitoring" 1999, 2004).

PCP im Blutserum/-plasma:	12	Mikrogramm pro Liter
Morgenurin (2004):	5	Mikrogramm pro Liter
Morgenurin/Kreatinin:	6	Mikrogramm pro Gramm Kreatinin

Sofern diese Werte überschritten werden (Nachkontrolle sinnvoll!), sollte nach der PCP-Quelle geforscht werden. Dabei muß auch an PCP-imprägnierte Kleidungsstücke und Möbel mit Lederbezug als Quelle gedacht werden.

Der Referenzwert für Pentachlorphenol im Urin von Kindern der Altersgruppe 3 - 14 Jahre liegt bei 2 Mikrogramm pro Liter.

(Anmerkung: aus statistischen Gründen kein Referenzwert im strengen Sinne, siehe Kommission Human-BiomonitoringMessung eines Fremdstoffes (z. B. einer Chemikalie) und seiner Abbauprodukte im Körper des Menschen, z. B. im Blut, Urin, Haar oder im Fettgewebe 2009, S. 999).

Die Trendanalyse zeigt, daß in den vergangenen 10 Jahren auch bei den Kindern die PCP-Belastung erheblich gesunken ist.

HBM-Wert-Konzept

Für die Einschätzung möglicher gesundheitlicher Auswirkungen hat die Kommission "Human-Biomonitoring" ein HBM-Wert-Konzept entwickelt.

Der HBM-I-Wert entspricht derjenigen Konzentration eines Umweltschadstoffes, bei deren Unterschreitung eine gesundheitliche Beeinträchtigung nach aktuellem Wissensstand nicht zu erwarten ist. Bei Überschreitung des Wertes sollte die Messung überprüft und ggf. nach der Quelle gesucht und diese saniert werden.

Der HBM-II-Wert ist ein Interventions- oder Maßnahmenwert. Wird er überschritten, ist eine relevante gesundheitliche Beeinträchtigung möglich. Daher sollte der Betroffene entsprechend umweltmedizinisch betreut werden, und es sollten umgehend Maßnahmen ergriffen werden, um die Exposition zu verringern.

Für PCP als kanzerogene Substanz gilt ein Minimierungsgebot, so dass der HBM-I-Wert eigentlich bei "0" liegen müsste. Dies ist zwar wünschenswert, jedoch aufgrund der immer noch großen PCP-Verbreitung in Deutschland unrealistisch. Aus diesem Grund hat die Kommission folgende Werte festgelegt:

HMB-Werte

HBM-I-Wert
PCP-Konzentration im Blutserum	40	Mikrogramm pro Liter
PCP-Konzentration im Urin	25	Mikrogramm pro Liter
PCP-Konzentration im Urin/Kreatinin	20	Mikrogramm pro Gramm Kreatinin
HBM-II-Wert
PCP-Konzentration im Blutserum	70	Mikrogramm pro Liter
PCP-Konzentration im Urin	40	Mikrogramm pro Liter
PCP-Konzentration im Urin/Kreatinin	30	Mikrogramm pro Gramm Kreatinin

Muttermilch

In der Muttermilch findet sich PCP nur in sehr geringen Konzentrationen von etwa 1 – 1,5 Mikrogramm pro Liter ( Kommission "Human-Biomonitoring" 1997 und dort zitierte Literatur).

Grenzwerte/Richtwerte/Vorsorgewerte

Das (ehemalige) Bundesgesundheitsamt hat 1993 einen Vorsorgewert für PCP in der Innenraumluft von weniger als 1 Mikrogramm pro Kubikmeter empfohlen (Bundesgesundheitsamt 1993). Einen entsprechenden Wert nennt auch die Innenraumlufthygiene-Kommission des Umweltbundesamtes: Sie empfiehlt eine Sanierung, wenn die Raumluftkonzentration im Jahresmittel über 1 Mikrogramm PCP pro Kubikmeter liegt. Als Sanierungsziel werden Werte unterhalb von 0,1 Mikrogramm PCP pro Kubikmeter genannt.

Sofern in der sogenannten "Fraktion kleiner als 63 Mikrometer" des Hausstaubs mehr als 5 Milligramm PCP pro Kilogramm Staub gefunden werden, deutet dies auf eine PCP-Exposition hin, die über die Grundbelastung hinausgeht. Bei Überschreitung sollte nach möglichen Quellen gesucht werden. Manchmal wird auch der Gesamtstaub untersucht. Hier liegt der Referenzwert bei 2,3 Milligramm pro Kilogramm für die alten Bundesländer und bei 1,0 Milligramm pro Kilogramm für die neuen Bundesländer. Holz mit einem PCP-Gehalt von über 5 Milligramm pro Kilogramm gilt als belastet.

Vorbeugung/Sanierung

Die PCP-Richtlinie sagt zur Notwendigkeit von Sanierungen:

"Hierzu bedarf es einer Staubanalyse. Sie kann sich auf sog. Frischstaub beziehen, der ca. eine Woche alt ist und typischerweise mit dem Staubsaugen aufgenommen wird. Liegt der PCP-Gehalt dieses Frischstaubes unter 1 mg PCP/kg Staub, kann die Verwendung PCP-haltiger Holzschutzmittel sicher ausgeschlossen werden. Gleiches gilt, wenn alternativ sog. Altstaub, d. h. abgelagerter Staub, wie er sich z. B. hinter Verkleidungen o. ä. finden kann, der lediglich passiv gesammelt wurde, analysiert wird und dabei ein PCP-Gehalt von weniger als 5 mg PCP/kg Staub festgestellt wird.

Andernfalls sind in weiteren Untersuchungen die PCP-Konzentrationen in möglicherweise behandeltem Holz zu untersuchen. Hierzu sind Materialproben aus 0 bis 2 mm Tiefe des in Betracht kommenden Holzes zu entnehmen. Ergeben sich PCP-Konzentrationen von über 50 mg PCP/kg Holz, ist darüber hinaus festzustellen, ob die behandelte Holzfläche, die mit der Innenraumluft in Kontakt steht, zu dem Raumvolumen in einem Verhältnis größer als 0,2 m(-1) steht. Ist dies ebenfalls der Fall, d. h. werden beide genannten Werte überschritten, ist im Folgenden festzustellen, ob die im Jahresmittel zu erwartende Raumluftbelastung über 1 µg PCP/m3 Luft liegt. Ist dies der Fall, so ist eine Sanierung des PCP-belasteten Raumes durchzuführen.

Handelt es sich dagegen um Wohnungen oder um andere Räume, in denen sich Personen über einen längeren Zeitraum regelmäßig mehr als 8 Stunden am Tag aufhalten und in denen nutzungsbedingt auch Expositionen über Staub und Lebensmittel etc. zu erwarten sind, so ist weiter zu prüfen, ob die im Jahresmittel zu erwartende Raumluftbelastung nicht über 0,1 µg PCP/m3 Luft liegt. Wird dieser Wert nicht überschritten, ist auch bei solchen Nutzungen nicht von einer gesundheitlichen Gefährdung durch PCP-haltige Holzschutzmittel auszugehen.

Ergibt sich dagegen eine Raumluftbelastung zwischen 0,1 und 1,0 µg PCP/m3 Luft, sind zur Verfügung stehende Ergebnisse der Untersuchung von Blut und Urin heranzuziehen. Zugrunde zu legen sind dabei die Werte der einzelnen nutzenden Personen, soweit es sich um Wohnungen handelt. Bei anderen Räumen, in denen sich Personen über einen längeren Zeitraum regelmäßig mehr als 8 Stunden am Tag aufhalten und in denen nutzungsbedingt auch Expositionen über Staub und Lebensmittel etc. zu erwarten sind, ist auf eine repräsentative Gruppe der nutzenden Personen abzustellen. Hierdurch wird den hier in größerem Maße denkbaren Verursachungsalternativen Rechnung getragen. Liegt im Blut eine PCP-Belastung von mehr als 70 µg PCP/l (Serum) oder im Urin eine PCP-Belastung von mehr als 40 µg PCP/l vor, ist zu prüfen, ob die Belastungen aus der baulichen Anlage stammen. Dabei sind vor allem die Plausibilität der Meßergebnisse und mögliche andere Expositionsquellen in die Überlegungen einzubeziehen. Stammen die Belastungen aus der baulichen Anlage, ist der PCP-belastete Raum zu sanieren."

Soweit die Auszüge aus der PCP-Richtlinie der ARGEBAU (Stand Oktober 1996).

PCP ist als krebserzeugend eingestuft worden. Der Wunsch, diese Substanz im Rahmen einer Totalsanierung gänzlich aus dem häuslichen Umfeld zu entfernen, ist nur allzu gut verständlich. Ob dies aber in jedem Fall wirklich nötig ist, oder ob möglicherweise andere Sanierungsverfahren (beispielsweise eine Schadstoffmaskierung durch Dampfsperren oder Diffusions-hemmende Lacke) in Frage kommen, hängt vom Umfang der PCP-Quellen, von den umweltanalytischen Meßergebnissen und von der vorgesehenen Raumnutzung ab.

Beispielsweise können einzelne PCP-behandelte Balken in einem Dachgeschoss, das nicht für Wohnzwecke genutzt wird, eher toleriert werden als großflächig behandelte Holzpaneele in Wohnräumen. Je nach PCP-Gehalt und der Größe der behandelten Holzfläche muss eine Entfernung in Betracht gezogen werden. Bei geringen PCP-Mengen und kleinflächiger Anwendung kann auch eine Maskierung durch Speziallacke versucht werden. Belastete Balken können mit Dampfsperren aus speziellen Aluminiumfolien umhüllt werden, die das Ausgasen von PCP deutlich verringern.

Gute und ausgewogene Hinweise zur Sanierung enthält die Broschüre "Wohnen ohne Gift" der Stiftung Warentest (Stiftung Warentest 2002, S. 40 ff.). Dort werden auch Hinweise zum Arbeitsschutz bei Sanierungsmaßnahmen gegeben, die insbesondere für Heimwerker von Interesse sind.