Deutscher Gewerkschaftsbund

26.06.2014

Risikoakzeptanz am Beispiel der Nanotechnologie

Ein Kommentar aus naturwissenschaftlicher und gesellschaftspolitischer Sicht

Der Schutz der Individuen, besonders gefährdeter Individuen und letztlich jedes Einzelnen, ist eine Aufgabe der gesamten Gesellschaft und ihres Souveräns – dem Staat. Der „Markt“ ist dafür nicht geeignet. Um Nutzen und Risiko von Stoffen im Sinne der traditionellen Ethik abwägen zu können, insbesondere wenn es um stoffbedingte Krebsrisiken von zum Beispiel 1 zu 1.000 geht, ist ausreichende unternehmensunabhängige Kompetenz erforderlich.

Seit Beginn des Jahrtausends tauchten gelegentlich Fragen nach gesundheitsschädigenden Wirkungen so genannter Nanopartikel in den Medien auf. Eine relativ kleine Rolle spielte es dabei, dass „Nanopartikel“ ein Oberbegriff ist, der chemisch ganz unterschiedliche Stoffe betreffen kann. Der Begriff Nanopartikel bedeutet erstens, dass der Stoff in der Regel in fester Form, eben als Partikel, vorliegt. Er bedeutet zweitens, dass diese Partikel sehr, sehr klein sind, eine größte Ausdehnung von maximal zum Beispiel einem Zehntausendstel eines Millimeters haben. Wenn solche Partikel aus einem chemischen Stoff bestehen, der an sich toxisch ist, giftig oder zum Beispiel krebserzeugend, dann ist zu erwarten, dass diese toxische Wirkung von den sehr, sehr kleinen Partikeln mindestens genauso stark entfaltet wird wie von größeren Partikeln, die aus demselben chemischen Stoff bestehen. Darüber hinaus ist aber zu fragen, ob Nanopartikel auch dann toxisch sein können, wenn sie aus einem chemischen Stoff bestehen, der an sich nicht toxisch ist. Es geht dabei also um die Frage, ob die geringe Größe der Nanopartikel auch unabhängig vom chemischen Stoff oder über dessen Eigenschaften hinausgehend eine gesundheitsschädigende Eigenschaft darstellen kann. Toxikologische Daten zu dieser Frage in Bezug auf Partikel, die aus chemisch wenig reaktionsfreudigen (also eigentlich untoxischen) Stoffen bestehen und die gleichzeitig fast unlöslich, also sehr beständig in Körpergewebe (biobeständig) sind, gibt es. Für solche Pulver oder Stäube, die einzelne Nanopartikel oder Zusammenballungen einzelner Nanopartikel enthalten, wird der Begriff der GBS-Nanomaterialien verwendet. GBS-Nanomaterialien sind hier deshalb besonders interessant, weil sie mittlerweile zwar im Arbeitsschutz wohl als Lungenkrebs erzeugend angesehen werden, aber nur oberhalb einer Schwellendosis. 

Postulate von Wirkungsschwellen: angeblich unschädliche Dosen

Wenn es um Grenzwerte für chemische Gefahrstoffe an Arbeitsplätzen geht, dann kommt den von der MAK-Kommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) hergeleiteten Werten eine besondere Bedeutung zu. MAK steht für Maximale Arbeitsplatzkonzentration. Nun hat die Kommission anerkannt, dass bestimmte tierexperimentelle Daten zu Lungenkrebs erzeugenden Effekten biobeständiger Partikel nicht als grundsätzlich irrelevant anzusehen sind [1, 2]. Diese Stäube („Granuläre biobeständige Stäube“, GBS) sind dabei sozusagen als Schwellenwert-Kanzerogen eingestuft. Das heißt, sie sind in eine besondere Kategorie von Arbeitsstoffen eingeordnet, die krebserzeugende Wirkungen empirisch gezeigt haben, bei denen aber die Kommission zu der Schlussfolgerung gekommen ist, bei Einhaltung der Grenzwerte sei durch den Stoff kein Beitrag zum Krebsrisiko für den Menschen zu erwarten. Man vernimmt also die Botschaft: Für GBS müsse oberhalb des aus Tierversuchen abgeleiteten „Grenzwerts“ eine krebsverursachende Wirkung angenommen werden, darunter bestünde aber ein solches Risiko nicht, gültig für alle arbeitenden, individuell unterschiedlich empfindlichen Menschen. Der „Allgemeine Staubgrenzwert“ bezieht sich auf Stoffe wie Eisenoxid, Graphit oder Titandioxid. Der Wert gilt nicht für Stoffe, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung besondere Toxizität aufweisen, und er gilt nicht für Nanopartikel bzw. Nanomaterialien. Nun gibt es Nanomaterialien, die aus chemisch denselben Stoffen wie die „normalen“ oder „herkömmlichen“ GBS bestehen - also: GBS-Nanomaterialien. Für die GBS-Nanomaterialien gibt es zwar noch keinen MAK-Wert; von verschiedenen Seiten werden aber auch dafür Wirkungsschwellen postuliert, gegebenenfalls bei gleichzeitig höherer Wirkstärke. Bereits vor Jahren hat der ehemalige Vorsitzende der MAK-Kommission als Vorsitzender des Forschungsbeirates eines von der Automobilindustrie gegründeten Vereins Zahlenwerte für einen Schwellenwert für „inerte Nanopartikel“ genannt [3]. In der Veröffentlichung eines Toxikologen aus der Industrie wird unter Verwendung eines bestimmten Dosismaßes ein einheitlicher Schwellenwert für GBS und für GBS-Nanomaterialien definiert: „The overload threshold is defined as 4.2 μl PMresp/kgrat“ [4]. Im Abschlussbericht eines von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin in Auftrag gegebenen Forschungsprojekts wird zusammenfassend der Eindruck erweckt, die Projektergebnisse würden diese These bestätigen [5].

Gibt es eine feste biologische Schwelle für die Lungenkrebs erzeugende Wirkung von GBS-Nanomaterialien?

Beruht die Einstufung der GBS durch die MAK-Kommission auf dem naturwissenschaftlichen Nachweis einer Schwelle? Möglicherweise sind die Mitglieder der Kommission davon überzeugt. Dabei geht es aber nicht um den statistisch-empirischen Nachweis (ein Risiko gleich Null und ein gewisses kleines Risiko größer als Null können statistisch nicht sicher getrennt werden), sondern eher um eine Art von gedanklichem Nachweis aufgrund von Beobachtungen und Überlegungen zum Wirkungsmechanismus.

Es handle sich um einen sekundären Mechanismus; nicht die Partikel selbst, sondern insbesondere Sauerstoffradikale, die von körpereigenen Abwehrzellen nach Aufnahme der Partikel gebildet werden, könnten mit dem Erbgut reagieren und eine Tumorbildung in Gang setzen. Ein sekundärer Mechanismus spricht nach verbreiteter Ansicht an sich für eine Schwelle. Früher habe ich dem unter anderem entgegengehalten, dass daraus nicht zwingend eine Schwelle folgen muss ([6] S. 56-58). Dagegen werden an anderer Stelle die im normalen physiologischen Stoffwechsel gebildeten Sauerstoffradikale - „oxidativer Stress“ - für Alterungsprozesse und für „spontane“ Tumoren verantwortlich gemacht. Wenn bereits die im normalen Stoffwechsel gebildeten Sauerstoffradikale grundsätzlich (wenn auch mit geringer Wahrscheinlichkeit) Tumoren auslösen können, weshalb sollten dann die zusätzlich durch aufgenommene GBS-Partikel provozierten Sauerstoffradikale zunächst gar keine Tumoren auslösen können? Bei einem einzelnen Stoff oder einer Stoffgruppe ist es sehr schwer oder unmöglich, im naturwissenschaftlichen Sinn einen Beweis für oder gegen eine Schwelle zu erbringen. Wenn man sich aber bei vielen Stoffen im Zweifelsfall so verhält, als gäbe es eine Schwelle und einen gänzlich risikolosen Dosisbereich, dann sind Irrtümer wahrscheinlich und die Folgen eines Irrtums sind dann stoffbedingte Krebserkrankungen.

Was bedeutet ein Lungenkrebsrisiko von 1 unter 1.000 in der Empirie, in der Ökonomik und in der traditionellen Ethik?

Für einen krebserzeugenden Effekt lässt sich nicht sinnvoll eine Abstufung der Wirkung beim Individuum angeben. Während z.B. ein Narkotikum beim Einzelnen in Abhängigkeit von der Dosis verschiedene Wirkungen hervorrufen kann: von der Unmerklichkeit über leichte Benommenheit und weiter über tiefe Bewusstlosigkeit bis hin zum Tod, gibt es eine solche Abhängigkeit der Schwere des Effekts von der Dosis beim krebserzeugenden Effekt nicht. Auch eine sehr hohe Dosis eines Kanzerogens kann beim Individuum ohne Tumorbildung bleiben, dagegen kann auch eine sehr kleine Dosis beim Einzelnen das Vollbild einer schweren Krebserkrankung auslösen. Bereits vor Jahrzehnten wurde daher der Ansatz entwickelt, die Dosisabhängigkeit der Folgen von Belastungen mit krebserzeugenden Stoffen in Form der relativen Häufigkeit der Erkrankung in Gruppen zu erfassen und solche relativen Häufigkeiten - gegebenenfalls mittels mathematischer Modelle - als statistische Wahrscheinlichkeiten („Risiko“) auch als Maß der individuellen Gefährdung zu betrachten. Anders formuliert: Eine sehr hohe Dosis eines krebserzeugenden Stoffs wird in einer belasteten Gruppe von Menschen in einem hohen Prozentsatz Krebserkrankungen auslösen (z.B. bei Asbest in der Vergangenheit). Eine niedrigere Dosis wird dagegen bei einem wesentlich geringeren Prozentsatz der Exponierten die Erkrankung auslösen, das „Risiko“ ist niedriger. Bei noch niedrigerer Dosis kann man gar nicht mehr von einem „Prozentsatz“ sprechen, das Risiko wird rechnerisch kleiner als 1 % sein. Die besondere Problematik kann man am Beispiel des Zahlenwertes 1 zu 1.000 verdeutlichen. Was bedeutet aber nun ein Lungenkrebsrisiko von 1 unter 1.000 in der Empirie, in der Ökonomik und in der traditionellen Ethik?

Traditionelle Ethik

Mit „Traditioneller Ethik“ meine ich die Ethik, die auch in der UN-Menschenrechtscharta und im Grundgesetz zum Ausdruck kommt. Demnach ist die Würde des Menschen unantastbar. Jeder hat das Recht auf ein würdevolles Leben und auf körperliche Unversehrtheit. „Jeder“ bedeutet sinngemäß jeder Einzelne, der in einer Gruppe von 10 Personen, von 1.000 Personen oder von 100 Millionen schützenswert ist. Unter diesem Aspekt ist ein durch einen einzelnen Stoff verursachtes Risiko von 1 zu 1.000 relativ hoch. Dies wird daran deutlich, wenn man die Risikoangaben für Nebenwirkungen auf den Packungsbeilagen von Medikamenten betrachtet. Es gibt dort Häufigkeitskategorien wie „häufig“, „gelegentlich“ oder „selten“. Solche Adjektive sind dann mit Zahlenangaben konkretisiert. Die Häufigkeitskategorie „gelegentlich“ bedeutet, dass die unerwünschte Nebenwirkung bei 1 von 1.000 bis 1 von 100 behandelten Patienten auftreten kann. Bei einem Präparat, das den Stoff Cyclosporin enthält, liest man z.B. bei den Nebenwirkungen: „Gelegentlich (zwischen 1 von 1.000 und 1 von 100 Behandelten): Blutarmut, …, Gewichtszunahme, Entwicklung bösartiger Tumore“. Es ist klar, dass man ein solches Präparat nicht zur Behandlung leichter Beschwerden einnehmen würde, sondern dass solchen möglichen Nebenwirkungen ein ganz erheblicher Nutzen des Präparats, eventuell lebensrettend, gegenüberstehen muss. Ein Risiko von 1 zu 1.000 bedeutet z.B. auch, dass in einer Gruppe von 100.000 Personen mit 100 expositionsbedingten Krebsfällen gerechnet werden muss. Es ist klar: Das ist nicht Null. Um nicht falsch verstanden zu werden: Wenn sich für eine Dosis eines krebserzeugenden Stoffs rechnerisch ein Risiko von 1 : 1.000 ergibt, so bedeutet dies meines Erachtens nicht zwangsläufig, dass dieser Stoff nicht angewendet werden darf oder verboten werden muss. Genauso wie bestimmte Medikamente eingenommen werden sollten, auch wenn als Nebenwirkung bei 1 von 1.000 Behandelten bösartige Tumoren ausgelöst werden können, so kann es richtig sein, eine Technologie anzuwenden, auch wenn an manchen Arbeitsplätzen durch den einen oder anderen Stoff ein stoffbedingtes Krebsrisiko in Höhe von 1 von 1.000 Exponierten verursacht wird. Aber die traditionelle Ethik führt hier zu einem Dilemma - Nutzen der Technologie für die Gesellschaft versus Risiko für Einzelne -, dessen man sich bewusst sein und mit dem verantwortungsbewusst umgegangen werden muss.

Empirie

Mit Empirie meine ich die erhobenen Daten, die ein solches Risiko mit naturwissenschaftlichen oder statistischen Methoden zuverlässig „messen“ sollen. Ein großer Teil der in Stofflisten, z.B. der EU oder der MAK-Kommission, eingestuften krebserzeugenden Stoffe wurde aufgrund von Tierversuchen als solche beurteilt. In diesen Versuchen sind Gruppen von 100 Tieren üblich. Größere Gruppen lassen sich aus logistischen Gründen schwerlich verwenden. Nun ist die Rechnung wirklich einfach und trivial: In einer Gruppe von 100 Individuen kann ich eine relative Häufigkeit oder Wahrscheinlichkeit von 1 unter 1.000 nicht beobachten. Damit scheiden Tierversuche als empirische Grundlage aus, um „statistisch sichere“ Aussagen über Risiken im Bereich von 1 zu 1.000 zu machen. In epidemiologischen Studien werden unter Umständen wesentlich größere Kollektive als 100 Individuen erfasst. Doch bei diesen Werten gibt es Schwierigkeiten, die an einem Beispiel deutlich werden. Zwischen 1960 und 2010 starben in Deutschland 19 Millionen männliche Personen, davon 1,2 Millionen an Lungenkrebs. Dies entspricht einem Lebenszeit-Lungenkrebsrisiko eines Mannes von 6 oder 7 %. Ein Risiko von 7 % ist gleich 70 zu 1.000. Es ist epidemiologisch unmöglich, ein zusätzliches Risiko von 1 zu 1.000 statistisch signifikant vor einem „Hintergrund“ von 70 zu 1.000 abzugrenzen und ursächlich einem bestimmten Stoff zuzuordnen. Eine Häufigkeit von 71 zu 1.000 kann nicht zuverlässig von einer Häufigkeit von 70 zu 1.000 unterschieden werden. Damit scheiden auch epidemiologische Studien als empirische Grundlage aus, um statistisch zuverlässige Aussagen z.B. über stoffbedingte Lungenkrebsrisiken im Bereich von 1 zu 1.000 zu machen.

Ökonomik

Unter „Ökonomik“ kann man die Betriebswirtschaftslehre oder Volkswirtschaftslehre oder auch die Realität des Wirtschaftslebens oder der Unternehmensführung verstehen. In der Volkswirtschaftslehre dominiert in Deutschland derzeit eine Richtung, die man als „Neoklassik“ bezeichnet. Ein wesentliches Element dieser Lehre ist die Nutzenmaximierung. Demnach erzeugt der Markt Gemeinwohl, wenn sich die Marktakteure rational, d.h. nutzenmaximierend, verhalten. In einem verbreiteten Lehrbuch liest man: „Smith erläutert, wie die »unsichtbare Hand des Markts« den Egoismus des Einzelnen in wachsenden Wohlstand für die Allgemeinheit transformiert“ ([7] S. 12). In einer Broschüre der von Arbeitgeberverbänden der Metall- und Elektro-Industrie finanzierten Initiative Neue Soziale Marktwirtschaft: „Adam Smith. ..  betonte ausdrücklich, dass die Menschen in aller Regel weder das Gemeinwohl im Auge haben noch wissen, ob und wie sie es fördern. Dass sie es de facto dennoch tun, erklärte er mit der „unsichtbaren Hand“, einer Art kapitalistischen Gemeinschaftswohlmaschine: Man kippt oben Eigeninteresse hinein – und schwups, kommt unten Gemeinwohl heraus. Zugegeben, das klingt ziemlich verrückt. Aber prinzipiell stimmt es.“ ([8] S. 9-10). Die Frage nach der sozialen Verantwortung der Unternehmen hat Milton Friedman 1970 so beantwortet: „The Social Responsibility of Business is to Increase its Profits“ [9]. Nach all dem muss ein Wirtschaftsunternehmen nur nach Gewinnmaximierung streben. Es muss nicht nur nach Profit streben, es muss nach Profitmaximierung streben. Daraus folgt, dass ein Produktionsverzicht zur Vermeidung eines Lungenkrebsrisikos von 1 zu 1.000 verfehlt wäre. Da ein stoffbedingtes Lungenkrebsrisiko von 1 zu 1.000 empirisch nicht aufgezeigt werden kann (s.o.), ist kein Imageschaden zu befürchten. Sofern genügend Arbeitskräfte zur Verfügung stehen, bedeutet auch ein eventuell vorzeitiges Ausscheiden eines betroffenen Mitarbeiters (Jahrzehnte nach Expositionsbeginn) keine zusätzlichen Kosten. Man darf daher von einem privaten Wirtschaftsunternehmen aus sich selbst heraus nicht erwarten, dass ein stoffbedingtes Lungenkrebsrisiko in Höhe von 1 zu 1.000 als Problem benannt wird und Anstrengungen zur Minderung unternommen werden. In diesem Sinne existiert ein stoffbedingtes Lungenkrebsrisiko in Höhe von 1 zu 1.000 gar nicht. Damit ist auch die Frage nach dem Unterschied zwischen einem stoffbedingten Lungenkrebsrisiko in Höhe von 1 zu 1.000 und einem Risiko von Null obsolet. In diesem Sinne gibt es überhaupt keinen Unterschied zwischen einer biologischen Schwelle und der höchsten Dosis, bei der kein Risiko nachgewiesen werden kann. Die traditionelle Ethik spielt hier keine Rolle. Es gibt hier also auch kein Dilemma zwischen Unvermeidbarkeit von Expositionen und Schutz jedes Individuums.

Man kann behaupten, der Gesundheitsschutz sei in einem solchen marktwirtschaftlichen System eben die Aufgabe anderer „Marktakteure“ als der Unternehmen, also insbesondere der Beschäftigten selbst oder ihrer Gewerkschaften. Welchen finanziellen Spielraum haben diese Marktakteure, um ebenbürtige Kompetenz zu entfalten?

Fazit

Private Wirtschaftsunternehmen versuchen ihren Profit zu maximieren. Das kann man ihnen schwerlich vorwerfen. Man darf von einem privaten Wirtschaftsunternehmen in einer Marktwirtschaft nichts anderes erwarten, als nach betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten zu operieren. Wie kann man überhaupt von einem mittleren Unternehmen mit vielleicht 100 Mitarbeitern verlangen, irgendwelche Forschungs- oder größere Rechercheaktivitäten zum Schutz der Beschäftigten gegenüber besonderen chemischen Stoffen zu betreiben? Weshalb sollte man von einem Großkonzern verlangen, was einem mittleren Unternehmen nicht zumutbar ist? Nein, der Schutz der Individuen, besonders gefährdeter Individuen und letztlich jedes Einzelnen, ist eine Aufgabe der gesamten Gesellschaft. Der „Markt“ ist dafür nicht geeignet. Um Nutzen und Risiko von Stoffen im Sinne der traditionellen Ethik abwägen zu können, insbesondere wenn es um stoffbedingte Krebsrisiken von zum Beispiel 1 zu 1.000 geht, ist ausreichende unternehmensunabhängige Kompetenz erforderlich. Solche Kompetenz kann z.B. an wirtschaftsunabhängigen Hochschulen oder an ausreichend finanzierten öffentlichen Instituten aufgebaut und erhalten werden. Ich beobachte allerdings einen politisch gewollten, fortschreitenden Abbau solcher Kompetenzen.

 

Literatur

[1] DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft): MAK- und BAT-Werte-Liste 2013. Maximale Arbeitsplatzkonzentrationen und Biologische Arbeitsstofftoleranzwerte. Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe. Mitteilung 49. 2013. WILEY-VCH Verlag, Weinheim. http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/9783527675135

[2] Allgemeiner Staubgrenzwert (A-Fraktion) (Granuläre biobeständige Stäube (GBS)) [MAK Value Documentation in German language, 2012]. The MAK Collection for Occupational Health and Safety. 1–78. 2012. Wiley-VCH Verlag, Weinheim. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/3527600418.mb0230stwd0053/pdf 

[3] EUGT (Europäische Forschungsvereinigung für Umwelt und Gesundheit im Transportsektor e. V.). Toxikologie von Nanopartikeln. Im Gespräch. In: Kompakt - Newsletter der EUGT, Ausgabe 2.2011. Berlin, 2011. http://www.eugt.org/tl_files/downloads_public/newsletter/EUGT_Newsletter_02_NANO.pdf

[4] Pauluhn, J.: Poorly soluble particulates: Searching for a unifying denominator of nanoparticles and fine particles for DNEL estimation. Toxicology 279 (2011) 176-188.

[5] Creutzenberg, O.: Toxic Effects of Various Modifications of a Nanoparticle Following Inhalation. Research Project F 2246. Publisher: Federal Institute for Occupational Safety and Health (BAuA). Dortmund/Berlin/Dresden 2013. http://www.baua.de/de/Publikationen/Fachbeitraege/F2246.html

[6] Roller, M.: Krebserzeugende Wirkung von Nanomaterialien am Arbeitsplatz. Herausgeber: Hans-Böckler-Stiftung. Reihe: Arbeitspapier, Gesundheit und Qualität der Arbeit, Nr. 221. Düsseldorf, 2010. http://www.boeckler.de/6299.htm?produkt=HBS-004885&chunk=1

[7] Mankiw, N. Gregory; Taylor, Mark P.: Grundzüge der Volkswirtschaftslehre. 5., überarbeitete und erweiterte Auflage. Aus dem amerikanischen Englisch übertragen von Adolf Wagner und Marco Herrmann. 2012. Schäfer-Poeschel Verlag Stuttgart.

[8] INSM (Initiative Neue Soziale Marktwirtschaft): Das kleine 1 x 1 der Sozialen Marktwirtschaft - Ein Schnupperkurs in Sachen Ökonomie“. INSM, 2009. Deutscher Instituts-Verlag, Köln. http://www.wirtschaftundschule.de/fileadmin/user_upload/Lehrerservice/1x1_der_Sozialen_Marktwirtschaft-3.pdf

[9] Friedman, M.: The Social Responsibility of Business is to Increase its Profits. The New York Times Magazine, September 13, 1970. http://www.colorado.edu/studentgroups/libertarians/issues/friedman-soc-resp-business.html


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Kurzprofil

Dr. Markus Roller
Geboren 1956 in Pforzheim
Diplom-Biologe, freier Wissenschaftler

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