Verfahren: Honigmonitoring 01.04.2016, 00:00 Uhr

Untersuchung von Luftschadstoffen in Pollen, Wachs und Honig von Bienen

Zusammenfassung Honigmonitoring beantwortet eine häufig gestellte Frage: ob dieses Lebensmittel von Luftschadstoffen beeinflusst ist, wenn es im Umfeld eines Emittenten erzeugt wurde. Honigmonitoring, richtig durchgeführt, betrachtet auch die Vitalität der Bienen und untersucht die gesamte Anreicherungskette vom Blütenpollen hin zu Bienenprodukten. Das Vorgehen, vom Untersuchungskonzept über Probenahme, Analytik und Begleituntersuchungen hin zur Umweltkommunikation, wird dargelegt. Den Anwendern werden Hinweise gegeben, worauf zu achten ist und welche Bewertungsmöglichkeiten bestehen. Als Umweltuntersuchung auf dem Gebiet der Luftreinhaltung zeichnet sich Honigmonitoring dadurch aus, dass es innerhalb der Anspruchsgruppen eine große Multiplikatorwirkung besitzt und sehr gut mit anderen Nachhaltigkeitsthemen, wie Biodiversität und Ressourcenmanagement, verknüpft werden kann.

Bild 1. Honigbiene beim Sammelflug im Emittentenumfeld. Als flächenbezogener Sammler kommt sie mit Stoffen in Luft, Niederschlag, Wasser und Trachtpflanzen in Kontakt.  Bild: Günter Wicker – LIGATUR

Bild 1. Honigbiene beim Sammelflug im Emittentenumfeld. Als flächenbezogener Sammler kommt sie mit Stoffen in Luft, Niederschlag, Wasser und Trachtpflanzen in Kontakt.  Bild: Günter Wicker – LIGATUR

1 Luftschadstoffwirkungen auf Honig als regionales Lebensmittel

Das Interesse der Bürger liegt oft weniger auf mit technischen Instrumenten gemessenen Luftschadstoffkonzentrationen. Vielmehr interessiert die Menschen, ob und welche Stoffe in ihre Umwelt und Lebensmittel gelangen und ob Auswirkungen von Emittenten feststellbar sind [1].

Beeinträchtigt der Betrieb eines Luftschadstoffemittenten in dessen Umfeld erzeugte Lebensmittel (Bild 1), wie den Bienenhonig? Honigmonitoring gibt Bürgern und Produzenten Antwort auf diese häufig gestellte Frage. Honigmonitoring kombiniert dazu Umwelt- und Rückstandsuntersuchung: Die gesamte Anreicherungskette – Bienen­vitalität, Blütenpollen, Wabenwachs und Bienenhonig – betrachtend und das Emittentenumfeld mit emittentenfernen Referenzstandorten vergleichend, kann es ein umfassendes Bild über Einträge (Depositionen) und Auswirkungen von Luftschadstoffen liefern. Mit von Anfang an integrierter Kommunikation fördert Honigmonitoring gleichzeitig den konstruktiven Dialog zwischen den Betreibern der Emittenten und den Anspruchsgruppen.

Bild 1. Honigbiene beim Sammelflug im Emittentenumfeld. Als flächenbezogener Sammler kommt sie mit Stoffen in Luft, Niederschlag, Wasser und Trachtpflanzen in Kontakt. Bild: Günter Wicker – LIGATUR

Bild 1. Honigbiene beim Sammelflug im Emittentenumfeld. Als flächenbezogener Sammler kommt sie mit Stoffen in Luft, Niederschlag, Wasser und Trachtpflanzen in Kontakt. Bild: Günter Wicker – LIGATUR

Das hier beschriebene Verfahren gibt Anwendern Qualitätsstandards für Konzept, Probenahme, Analytik, Bewertung und Umweltkommunikation an die Hand. Aktuelle Ergebnisse aus dem Umfeld verschiedener Emittenten liegen künftigen Untersuchungen als Vergleichswerte vor [2; 3]. Ziel ist es, den Kreis derer zu erweitern, die Honigmonitoring fundiert anwenden und damit ihre konventionellen Immissionsschutzmaßnahmen ergänzen.

Um es von der reinen Honig-Rückstandsuntersuchung abzugrenzen, wird das hier vorgestellte Verfahren oft als „Bienenmonitoring“ bezeichnet. Da „Bienenmonitoring“ in einem anderen Kontext aber z. B. auch für die langfristige Untersuchung des Bienensterbens steht [4], wird das Verfahren nachfolgend durchgängig Honigmonitoring genannt. Den Begriff „Biomonitoring“ zu verwenden, ist nicht passend, denn ein Biomonitoring der Luftqualität ist anders definiert [5] und Honigmonitoring beantwortet nicht, ob „die Luft rein“ ist.

2 Einsatz von Honigmonitoring im Umfeld von Emittenten

Die Untersuchung von Honigen auf Luftschadstoffe im Emittentenumfeld wurde in Deutschland nach eigener Darstellung [6] erstmals 1999 am Flughafen Hamburg durchgeführt. Andere deutsche Verkehrsflughäfen folgten mit Luftschadstoff-Rückstandsanalysen von Flughafen-Honigen. Im Verbund des Flughafenverbands ADV finden aktuell an deutschen Verkehrsflughäfen, z. B. Düsseldorf, Hamburg und Nürnberg, aber auch am Flughafen Stuttgart, Luftschadstoff-Rückstandsanalysen von Honig statt [7; 8].

Mit Pollen-, Wachs- und Honiguntersuchungen sowie Vitalitätserhebungen an einer Reihe von Standorten im Flug­hafenumfeld und solchen in einem flug­hafenfernen Referenzgebiet startete der Flughafen München 2008 ein systematisches Honigmonitoring [9]. Am Flughafen Frankfurt fanden 2006 bis 2008 ähnliche Pollen-, Honig und Vitalitätsuntersuchungen statt [10]. Das Honigmonitoring im Umfeld des Flughafens München wurde kontinuierlich fortgeführt und seine Ergebnisse sind publiziert [3]. Diese Erfahrungen und Verfahrensfortentwicklungen ermöglichen es heute, mit standardisiertem Honigmonitoring aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen. Das Verfahren wird seit 2011 auch beim „Bienenmonitoring am Flughafen Berlin Brandenburg“ [2] und aktuell bei einem hessischen Energieversorger durchgeführt1). Wie am Flughafen München gehen auch dort Umweltuntersuchung und Nachhaltigkeitskommunikation von Anfang an Hand in Hand, um sich den Fragen der Anspruchsgruppen aktiv anzunehmen. Diese aktuellen Honigmonitoring-Projekte liefern die Grundlage für die vorgelegte Verfahrensbeschreibung.

3 Untersuchte Medien

3.1 Bienen

Bienen sind flächenbezogene Sammler [11]: Die Sammelbienen eines Bienenvolkes befliegen in der Regel ein Gebiet mit einem Radius von 3 km. Sammelaktivität und räumliche Nutzung hängen vom Nahrungsangebot ab, d. h. vom Nektar-, Honigtau- und Pollenangebot der Trachtpflanzen, aber auch vom Wetter und der Landschaftsnutzung. Die Bienen selbst können als Luftschadstoff-Bioindikatoren gelten [12], da sie beim Sammeln mit Stoffen in Luft, Niederschlag, Wasser und Trachtpflanzen in Kontakt kommen (Bild 1) und empfindlich auf Störungen und Schadstoffe reagieren. Das ist der Grund dafür, dass beim Honigmonitoring die Vitalität der Bienenvölker begleitend betrachtet wird.

3.2 Pollen

Blütenpollen (Bild 2) der Trachtpflanzen ist – je nach Pflanzenart mehr oder weniger direkt – Immissionen und Schadstoffeinträgen aus der Luft in die Umwelt ausgesetzt.

Bild 2. Pollen; zwei Proben aus unterschiedlichen Trachten und Gebieten. Der von den Bienen gesammelte Pollen wird beim Honigmonitoring untersucht, weil er mehr oder weniger direkt Luftschadstoffeinträgen ausgesetzt ist.   Bild: Monica Wäber

Bild 2. Pollen; zwei Proben aus unterschiedlichen Trachten und Gebieten. Der von den Bienen gesammelte Pollen wird beim Honigmonitoring untersucht, weil er mehr oder weniger direkt Luftschadstoffeinträgen ausgesetzt ist.   Bild: Monica Wäber

Die Eigenschaft von Pollen als Teil pflanzlicher Organismen, Immissionswirkungen – Reaktionen, hier als veränderte Stoffgehalte – anzuzeigen, qualifiziert ihn als Bioindikator [5]. Pollen ist eiweißreich und dient den Bienen als Nahrung für ihre Brut. Menschen können Pollen als Nahrungsergänzungsmittel verwenden.

3.3 Wachs

Bienenwachs wird von den Bienen hergestellt: Junge Honigbienen sondern es aus ihren Wachsdrüsen ab, um Waben zu bauen. Bei herkömmlicher Imkerei bauen die Bienen im Wesentlichen nur die Drohnenwaben für die Aufzucht männlicher Bienen vollständig als Naturbau (Bild 3) (synonym: Wildbau).

Bild 3. Wachs, hier Drohnenwabe nach dem Schlupf der männlichen Bienen, wird als Naturbau vollständig von den Bienen selbst produziert.   Bild: Monica Wäber

Bild 3. Wachs, hier Drohnenwabe nach dem Schlupf der männlichen Bienen, wird als Naturbau vollständig von den Bienen selbst produziert.   Bild: Monica Wäber

Waben, in denen die Bienen Pollen und Honig einlagern, bauen sie auf vorgefertigte Wachsmittelwände auf, die die Imker vorher in den Bienenstock einhängen (Bild 4).

Bild 4. Waben, in die die Bienen wie hier Honig oder Pollen einlagern, bauen sie in der Regel auf vorgefertigte Wachsmittelwände in vom Imker eingehängten Rahmen auf.   Bild: Monica Wäber

Bild 4. Waben, in die die Bienen wie hier Honig oder Pollen einlagern, bauen sie in der Regel auf vorgefertigte Wachsmittelwände in vom Imker eingehängten Rahmen auf.   Bild: Monica Wäber

Vorgefertigte Mittelwände werden aus dem Fachhandel bezogen oder von den Imkern aus eigenem Wachskreislauf selbst hergestellt, d. h. aus eingeschmolzenen gereinigten Waben eigener Bienenvölker. Mit vorgefertigter Mittelwand müssen die Bienen für die Honig- und Pollenwaben nur etwa die Hälfte an Wachs produzieren. Für Menschen ist Bienenwachs als Zusatzstoff der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie und als Lebensmittelzusatzstoff von Bedeutung. Wachs wird beim Honigmonitoring deshalb untersucht, weil die Bienen daraus Waben aufbauen, in denen Brut, Pollen und Honig eingelagert werden, und sich im Wachs aufgrund seiner chemischen Eigenschaften fettlösliche (lipophile) Stoffe besonders gut anreichern können.

3.4 Honig

Honig ist wie Wachs ein von den Bienen hergestelltes Produkt. Die Bienen sammeln Nektar (zuckerhaltige Ausscheidungen von Blüten) und Honigtau (zuckerhaltigen Pflanzensaft bzw. Ausscheidungen von an Pflanzen saugenden Insekten). Nektar und Honigtau wandeln die Bienen in Honig um, den sie in speziellen Honigwaben einlagern. Honig steht im Zentrum des Honigmonitorings, weil er ein vielfach und vielfältig genutztes Lebensmittel des Menschen ist.

4 Verfahren

4.1 Stoffauswahl

Die in Pollen, Wachs und Honig untersuchten Luftschadstoffe werden nach folgenden Kriterien ausgewählt:

  • für den/die untersuchten Emittenten typisch und nach Möglichkeit spezifisch,
  • relevant für den Menschen (Risiko bei Verzehr),
  • hinreichend persistent,
  • in Umweltkonzentrationen analytisch nachweisbar.

Um die Aussagemöglichkeiten zu erweitern, ist es jedoch sinnvoll, sich nicht nur auf emittententypische und toxikologisch relevante Stoffe zu beschränken.

Zumeist umfasst Honigmonitoring polyzyklische aroma­tische Kohlenwasserstoffe (PAK) sowie Spuren- und Schwermetalle, wie Antimon, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Eisen, Kupfer, Nickel, Quecksilber und Zink. Über persistente organische Schadstoffgruppen, wie polychlorierte Biphenyle (PCB), die z. B. aus Recycling- oder Kabelschmelzanlagen emittiert werden können, oder Dioxine und Furane (PCDD/F), die bei unvollständiger Verbrennung halogenhaltiger Materialien entstehen, liegen zwar keine aktuellen Erfahrungen aus dem Honigmonitoring vor. Diese Stoffe erfüllen aber die genannten Auswahlkriterien. Honigmonitoring flüchtiger aromatischer Kohlenwasserstoffe (sog. BTEX), die z. B. für Treibstoffverbrennung typisch sind, wird hingegen aufgrund mangelnder Persistenz in Umweltproben und in der Nahrungskette (Honig) [13; 14] nicht empfohlen.

4.2 Emittentenumfeld und Referenzgebiet

Liegt ein Einfluss eines Luftschadstoffemittenten auf in dessen Umfeld erzeugten Honig vor? Sind emittentennah höhere Luftschadstoffgehalte in Pollen, Wachs und Honig festzustellen, verglichen mit emittentenfern gewonnenen Proben? Um dies zu beantworten, werden Bienenvölker im unmittelbaren Umfeld des betrachteten Emittenten und solche in einem hinsichtlich räumlicher Struktur und Nutzung ähnlichen Referenzgebiet, ohne spezifischen Einfluss des Emittenten, verglichen. Für bestimmte Fragestellungen können auch unterschiedliche Emittentenumfelder miteinander verglichen werden, z. B. Innenstädte, Industrieanlagen und Flughäfen.

Im Unterschied zum Biomonitoring, bei dem man Immissionswirkungen messpunktgenau mit ortsfesten Bioindikatoren bestimmt, umfasst Honigmonitoring ein Gebiet: Immissionswirkungen im Pollen stammen aus dem Gebiet um den Bienenstock, in dem die Bienen den Pollen gesammelt haben. Das kann je nach Trachtangebot direkt auf dem Emittentengelände und in dessen Umfeld sein, etwa von umliegenden Gärten, Äckern, Wiesen, Sträuchern und Bäumen. Stoffrückstände werden daneben in Wachs und Honig untersucht. Die Grundstoffe für den Honig, Nektar und Honigtau stammen aus dem Gebiet, das aufgrund des dortigen Nahrungsangebots während der Tracht beflogen wird. Luftschadstoffrückstände im Honig können somit von verschiedenen Quellen im beflogenen Gebiet stammen. PAK entstehen beispielsweise bei Verbrennungsprozessen und können aus Kfz-, Flug- und Bahnverkehr, von industriellen Emittenten und aus häuslicher Kleinfeuerung (Hausbrand) stammen. Antimon wird z. B. aus Reifen- und Bremsabrieb im Kfz-Verkehr und Flughafen-Bodenbetrieb emittiert. Können die vom untersuchten Emittenten freigesetzten Luftschadstoffe auch aus anderen Quellen im Umfeld stammen, kann ein Nachweis eines einzelnen Emittenten nicht geführt werden.

4.3 Bienenvölker – Standorte und imkerliche Praxis

Zu Beginn der Imkersaison sollten die Bienenvölker jeweils an mindestens einem Standort im unmittelbaren Einflussbereich des bzw. der Emittenten und mindestens einem davon nicht beeinflussten Referenzstandort aufgestellt werden. Alternativ können bereits vorhandene Bienenvölker und deren Imker in ein Honigmonitoring integriert werden. Es empfiehlt sich mehr als jeweils einen Standort einzurichten, um die Spannbreite der Ergebnisse beurteilen zu können: Ergebnisse, die aus verschiedenen Fluggebieten der Bienen um den gleichen zu untersuchenden Emittenten stammen, bzw. solche, die aus verschiedenen Fluggebieten abseits des/der Emittenten stammen.

Es muss gewährleistet sein, dass die Projektimker die Bienenvölker nach guter imkerlicher Praxis und in vergleichbarer Weise regelmäßig betreuen. Zudem sind bei Bewirtschaftung und Gewinnung der Honigmonitoring-Proben Kontaminationen mit Abgasen, Rauch und sonstige Verunreinigungen zu vermeiden.

4.4 Begleitende Erhebung der Vitalität

Da die Bienen empfindlich auf Störungen und Schadstoffe reagieren, werden die Überlebensrate nach Überwinterung, die Stärke und Entwicklung der Bienenvölker, die Entwicklung der Brut, das Blütenpollenspektrum und die Honigmenge als Vitalitätsparameter erhoben. Letztere stellt ein Ergebnis aus Sammelaktivität, Blütenangebot und Volksstärke dar. Die Vitalitätserhebung der Bienenvölker ist eine sondierende Untersuchung, da die Vitalität eines Bienenvolks von vielfältigen Faktoren, wie Witterung, Kontakt mit Pestiziden und anderen Schadstoffen, Parasitenbefall etc. abhängt. Die Ergebnisse fließen daher als Hintergrundinformation in die Gesamtbewertung ein.

4.5 Anforderungen an Pollen-, Wachs- und Honigproben

Um einen möglichst langen Zeitraum während der Bienensaison zu betrachten und die Spannbreite der Ergebnisse ansatzweise erfassen zu können, sind beim Honigmonitoring mindestens zwei Untersuchungen pro Standort und untersuchtem Medium pro Jahr notwendig: die der Früh- und die der Sommertracht. Die Früh- und die Sommertrachtproben stellen zeitlich aufeinanderfolgende Messwiederholungen dar.

Die Probenahme ist zu standardisieren. Es gilt, ausreichende Mengen, inklusive Rückstellproben, möglichst einheitlichen und repräsentativen Probenmaterials zu gewinnen und detailliert zu dokumentieren, wie z. B. in der Richtlinie VDI 4330 Blatt 4 [11] für Standortprotokoll und Probenbegleitschein beschrieben. Dies sind Voraussetzungen für richtige, reproduzierbare und damit vergleichbare Analysenergebnisse. Rückstellproben ermöglichen es, Ergebnisse in Nachanalysen zu überprüfen oder das Stoffspektrum des Honigmonitorings nachträglich zu erweitern.

Blütenpollen wird als Umweltprobe, die von den Bienen in den Stock eingetragen wird, beim Honigmonitoring berücksichtigt. Er kann mit Pollenfallen am Eingang der Bienenstöcke gewonnen werden. Hierbei ist zu beachten, dass Proben aus Pollenfallen Kurzzeit-Stichproben sind. Will man das während der Tracht beflogene Pollensammelgebiet ansatzweise abbilden, muss die Pollensammlung darauf abgestellt werden. Durch Bienenspeichel fermentierter und in speziellen Wabenbereichen im Bienenstock eingelagerter Pollen wird als Bienenbrot bezeichnet [11]. Bienenbrotproben können den Trachtzeitraum bis zur Entnahme und das währenddessen beflogene Gebiet breiter abbilden, stellen aufgrund von Fermentierung und Einlagerung aber keine direkten Umweltproben dar.

Je nach Fragestellung und imkerlicher Praxis müssen beim Honigmonitoring unterschiedliche Wachsproben und Mittelwände betrachtet werden. Die Imker verwenden vorgefertigte Wachsmittelwände, auf die die Bienen Brut-, Pollen- und Honigwaben aufbauen. Stoffrückstände, die insbesondere in Mittelwänden aus dem Handel enthalten sein können, könnten in eingelagerten Pollen und Honig übergehen. Um solche Stoffeinträge von außen (insbesondere durch zugekaufte Mittelwände) zu vermeiden, sollten die vormontierten Mittelwände von Honigwaben aus eigenen Wachskreisläufen der Imker stammen. Zusätzlich sollten Mittelwände vorsorglich analysiert werden. Dass deren Stoffgehalte in einem unauffälligen Bereich liegen, ist zum einen die Grundlage, um Honige unterschiedlicher Standorte miteinander vergleichen zu können. Zum anderen kann dann der Fokus auf die Untersuchung von Naturwachs gelegt werden, z. B. Drohnenwaben. Unabhängig von ihrer Art müssen die untersuchten Waben an den Bienenvölkerstandorten auch möglichst standardisiert während des jeweiligen Trachtzeitraums exponiert gewesen sein, um die unterschiedlichen Standorte vergleichen zu können.

Die Honigproben werden direkt nach Abschleudern und Grobfiltern aus Honigwaben gewonnen.

4.6 Probenaufbereitung und Analysen

Probenmenge und die Art der kontaminationsfreien Probe­nahme bzw. -verpackung richten sich nach den zu untersuchenden Stoffen. Veränderungen der zu analysierenden Proben und darin zu untersuchenden Stoffe durch Probenahme, imkerliche Aufbereitung, Transport und Lagerung sind zu vermeiden.

Probenaufbereitung und Analysen sollten von Laboren durchgeführt werden, die einschlägige Erfahrung und Qualität beim Honigmonitoring nachweisen können. Mindestens die angegebenen Bestimmungsgrenzen und vorgeschlagenen Analysenverfahren (Tabelle) oder gleichwertige erprobte Verfahren sind einzuhalten. Weitere Qualitätskriterien sind u. a.:

Übersicht über Analysenverfahren für ausgewählte Stoffgruppen und mindestens einzuhaltende Bestimmungsgrenzen bezogen auf die Originalsubstanz (OS).

Übersicht über Analysenverfahren für ausgewählte Stoffgruppen und mindestens einzuhaltende Bestimmungsgrenzen bezogen auf die Originalsubstanz (OS).

  • Erfahrung hinsichtlich der ausgewählten Stoffe, dieser bzw. vergleichbarer zu untersuchender Medien und Empfindlichkeitsgrade;
  • Lieferung laborseitig auf Plausibilität geprüfter Analysenergebnisse innerhalb von vier bis sechs Wochen nach Probeneingang, damit die Ergebnisse gleichzeitig mit den abgefüllten Honigernten, die in den Verkehr gebracht werden sollen, vorliegen und kommuniziert werden können;
  • Verfahrensdokumentation mit genauen Angaben zu Aufbereitungs- und Extraktionsverfahren, verwendeten Standards und deren Konzentrationen, internen Analysenstandards, Wiederfindungsstandards;
  • Lagerung von Rückstellproben für Nachanalysen in ausreichender Menge und veränderungsfrei bis zum Projektabschluss.
  • Die Empfindlichkeitsgrade der Analysenverfahren sollten nicht nur die Stoffgehalte in Bereichen von Beurteilungswerten, sondern möglichst auch von Hintergrundwerten sicher auffindbar machen. Im Rahmen der Qualitätssicherung werden Doppelbestimmungen durchgeführt (zumindest von ca. 10 % der Proben), um die Aussagesicherheit der Analysenergebnisse zu erhöhen.

4.7 Vergleichswerte und Bewertung

Die Ergebnisse sind auf markant abweichende Einzelwerte zu überprüfen. Bei nennenswerten Abweichungen zwischen Parallelexpositionen sind Nachuntersuchungen durchzuführen und gegebenenfalls weitere Proben zu analysieren.

Primär dient der relative Vergleich zwischen Ergebnissen aus dem Emittentenumfeld mit dem Referenzgebiet der Bewertung, ob ein Emittenteneinfluss erkennbar wird. Ein punktgenauer Emittentennachweis schließt sich mit den Bienen als flächenbezogenen Sammlern aus, wenn die untersuchten Luftschadstoffe auch aus weiteren Quellen neben dem Emittenten stammen können.

Des Weiteren sind Ergebnisse anderer Untersuchungen als Vergleichswerte heranzuziehen, etwa die seit Jahren mit dem beschriebenen Verfahren ermittelten Ergebnisse [2; 3]. Das ist insbesondere dann relevant, wenn eigene zeit- und verfahrensgleiche Vergleichswerte nicht erhoben wurden.

Zusätzlich dient der Vergleich mit Höchstgehalten der Risikoabschätzung. Hier muss man allerdings beim relativ jungen Untersuchungsgebiet Honigmonitoring Folgendes berücksichtigen: Lebensmittel-Höchstgehalte gemäß EU- Verordnungen (VO), die zum Schutz der menschlichen Gesundheit den Gehalt unerwünschter Stoffe in Lebens­mitteln auf toxikologisch vertretbare Werte begrenzen, sind spezifisch für Honig und Pollen – mit Ausnahme von Blei in Honig [20] – (noch) nicht definiert. Für Blei, Cadmium und bestimmte PAK geben die Verordnungen Höchstgehalte für Nahrungsergänzungsmittel vor [21 bis 23]. Da Pollen darin nicht ausdrücklich als Nahrungsergänzungsmittel genannt ist, können diese Höchstgehalte nur hilfsweise orientierend auf Pollen bezogen werden.

Der Rat der Europäischen Union (EU) hatte vormals 0,1 mg/kg für Cadmium und 1 mg/kg für Blei als Höchstgehalte in Honig vorgeschlagen [24], allerdings lange nicht in EU-Recht übernommen. In Österreich sind Aktionswerte zur höchst vorsorglichen Risikominderung von 0,05 mg/kg für Cadmium und 0,25 mg/kg für Blei in Honig erlassen [25]. Sie gelten in Deutschland nicht, wurden aber als Ableitung dafür betrachtet, wo ein Höchstgehalt in Honig streng angesetzt werden könnte. Ab 2016 wird nun für Blei in Honig ein Höchstgehalt von 0,1 mg/kg in der EU festgesetzt [20]. Für andere toxikologisch relevante Stoffe, z. B. für Quecksilber, Dioxine, Furane und PCB, oder für Benzo(a)pyren (BaP) und PAK4 – die Summe aus BaP, Benzo(a)anthracen, Benzo(b)fluoranthen und Chrysen – als Leitsubstanzen der PAK, sind derzeit keine Ableitungen für Honig bekannt. Daher können die Wertespannen der Höchstgehalte, die die EU für diese Stoffe in andersartigen Lebensmittel vorgibt, für Pollen und Honig allenfalls orientierend betrachtet werden. Die Betrachtung muss Folgendes berücksichtigen: Andere Lebensmittel besitzen andersartige Eigenschaften; Lebensmittelprüfungen im Sinne des Lebensmittelrechts bedienen sich zumindest teilweise anderer Verfahren als die Umweltuntersuchung Honigmonitoring und besonders strenge Höchstgehalte für Säuglingsnahrung sind gar nicht heranzu­ziehen, da Säuglinge keinen Honig verzehren sollten.

Zur Bewertung, welche Gehalte als „normal“ gelten können, können darüber hinaus aktuelle Daten, z. B. die der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit EFSA (z. B. [26]), über das Vorkommen von Stoffen in Honigen, Nahrungsergänzungsmitteln und – hilfsweise – anderen Lebensmitteln herangezogen werden. Dies gilt insbesondere für Stoffe, für die keine Honigmonitoring-Daten zum Vergleich zur Verfügung stehen.

In aktuellen Honigmonitoring-Untersuchungen wurden keine bedenklichen Stoffgehalte gemessen [2; 3]. Anders als bei Wachs und Honig zeigen sich in aktuellen Untersuchungen bei bestimmten Stoffen in Pollen aus Emittentenumfeldern gegenüber Referenzgebieten jedoch höhere, wenn auch unbedenkliche Gehalte [2; 3]: Nickel- und PAK-Gehalte weisen auf Immissionseinflüsse hin.

4.8 Ergänzende Qualitätsuntersuchungen für Honig

Der im Emittentenumfeld produzierte Honig kann abgefüllt und entsprechend gelabelt als Präsent wirkungsvoll Umweltbildungs- und -kommunikationsaktionen begleiten. Um einen breiten Qualitätsnachweis für dieses Produkt zu erhalten, hat es sich bewährt, ihn zusätzlich zur Analytik auf Luftschadstoffe von amtlichen Kontrollstellen auf sensorische, chemisch-physikalische und mikroskopische Qualitätsmerkmale sowie auf Rückstände von Varroa­bekämpfungsmitteln, Antibiotika und Pestizide zu prüfen [27; 28].

4.9 Integration der Kommunikationsmöglichkeiten

Einen glaubwürdigen Dialog mit den Anspruchsgruppen von Anfang an zu führen, setzt sich als unverzichtbarer Bestandteil des Umweltmanagements von Unternehmen durch [29].

Anspruchsgruppen beim Honigmonitoring sind z. B. Honigproduzenten und -konsumenten, Mitarbeiter und Nachbarn des Emittenten, die interessierte Öffentlichkeit, auch Kunden und Geschäftspartner. Honigmonitoring bietet aufgrund seiner vielfältigen Aspekte ganz besondere Kommunika­tionsmöglichkeiten. Beispielsweise fördert es intern die Identifikation der Mitarbeiter, wenn sie als Imker oder bei der Gestaltung zur Honigproduktion des Emittentenbetreibers und seiner kommunikativen Verbreitung beitragen oder den Honig als Konsumenten z. B. in der Kantine probieren. Bei internen und externen Umweltbildungs- und Nachhaltigkeitsaktivitäten sind Honigbienen und ihre Produkte nicht nur attraktive Anschauungsobjekte. Sie schaffen auch Verbindungen zu zahlreichen Nachhaltigkeits­themen, wie Umwelt- und Immissionsschutz, Biodiversität, Flächennutzung und Ressourcenmanagement. Honigmonitoring zeichnet sich durch seine breite Multiplikatorwirkung aus. Voraussetzungen, um Interessierte als positive Multiplikatoren zu gewinnen, sind:

  • die relevanten Anspruchsgruppen und Fragestellungen zu erfassen,
  • klarzustellen, welche Fragen Honigmonitoring beantworten kann und welche nicht, um überzogene Erwartungen zu vermeiden,
  • die Antworten seriös und leicht verständlich zu geben und
  • richtig zu adressieren [30].

Die Akzeptanz des Nachhaltigkeitsengagements von Emittentenbetreibern wird dadurch sichergestellt, dass Qualitätsstandards – von der Planung, über das Monitoring bis zur Kommunikation – erfüllt werden.

5 Fazit und Ausblick

Der besondere Wert des Honigmonitorings liegt in seinen Kommunikationsmöglichkeiten, die aufgrund seines hohen Multiplikatoreffekts noch über die des Biomonitorings hinausreichen. Honigmonitoring stellt einen emotionalen Bezug zu den Anspruchsgruppen her, ist begreifbar und liefert den Menschen vielfältigen Gesprächsstoff und Anknüpfungspunkte an Umwelt- und Nachhaltigkeitsthemen. Ein Vorgehen, wie hier vorgestellt, das nicht nur den Honig betrachtet, entzieht dem Vorwurf die Grundlage, es handle sich eher um eine Marketingmaßnahme. Oft wird eingewendet, im Honig seien keine Stoffrückstände zu erwarten, da die Biene als „Biofilter“ wirke; von Pestiziden und anderen Chemikalien belastete Bienen würden sogar meist sterben, bevor sie diese in den Stock und die Bienenprodukte eintrügen (z. B. [31]). Stoffe, die die Biene mit dem Nektar und Honigtau aufnimmt, können aus der Honigblase der Biene in das umliegende Körpergewebe abgeschieden werden. Das bedeutet, die Stoffgehalte können in einem gewissen Maß abnehmen, wenn Nektar und Honigtau bei der Honigproduktion im Stock von Biene zu Biene weiter gereicht werden, und gleichzeitig in den Bienen zunehmen. Daher berücksichtigt das hier vorgestellte Honigmonitoring auch die Vitalität der Bienen, außerdem Stoffgehalte in Pollen als direkter Umweltprobe und als Nahrungsergänzungsmittel des Menschen sowie in Wachs. Letzteres, weil es die Anreicherung lipophiler Schadstoffgruppen begünstigt und Pollen und Honig darin eingelagert werden. Die aktuellen Ergebnisse weisen toxikologisch relevante Stoffe im Honig nach, die aus der Umwelt eingetragen werden [2; 3]; z. B. wurden bereits signifikant vom Umfeld beeinflusste PAK-Gehalte in Honig berichtet [32]. Die Schadstoffgehalte von Bienen werden wegen eingeschränkter Standardisierbarkeit der Bienenvölker [11] und fehlender Relevanz für die Kernaussage – Luftschadstoffe in Lebensmitteln – beim Honigmonitoring nicht untersucht.

Eine weitere kritische Frage lautet, ob Honigmonitoring nicht überflüssig ist, weil besser punktgenaues Biomonitoring durchzuführen wäre, mit dem Emittentenwirkungen räumlich eingegrenzt werden können. Es kommt stets auf die zugrunde liegenden Fragestellungen an, welche Verfahren – auch in Kombination – zielführend einzusetzen sind. Als kombinierte Umwelt- und Rückstandsuntersuchung stehen beim Honigmonitoring die Antworten im Mittelpunkt, ob der/die betrachtete/n Emittent/en keinen Einfluss auf die Zusammensetzung der Proben hat/haben und ob das aus dem Umfeld von Emittenten stammende Lebensmittel hinsichtlich der untersuchten Stoffe unbedenklich ist. Diese Erkenntnisse gewinnt man durch den Vergleich der Medien und Begleituntersuchungen aus dem Emittentenumfeld und Referenzgebieten.

Das vorgestellte Honigmonitoring-Verfahren hat Zukunft: Seit einigen Jahren systematisch durchgeführt und fortentwickelt, liefert es belastbare Ergebnisse und Vergleichswerte. Über das tragfähige Monitoring von Bienenvölkern, Pollen, Wachs und Honig ermöglicht es den Anwendern, den Dialog mit unterschiedlichen Anspruchsgruppen zu führen.

Literatur

  1. Wäber, M.; Aust, S.; Johannsen, K.; Pompe, F.; Heimberg, J.: Biomonitoring mit Grünkohl und Graskultur im Umfeld des zukünftigen Flughafens Berlin Brandenburg – Langfristige Untersuchung möglicher Umweltwirkungen von Luftverkehr und Flughafenbetrieb. Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft 75 (2015) Nr. 4, S. 137-142.
  2. Wäber, M.: Bienenmonitoring im Umfeld des Flughafens Berlin Schönefeld – Gutachterliche Bewertung der Untersuchungsjahre 2011 bis 2014. Hrsg.: Flughafen Berlin Brandenburg. Berlin 2015. www.berlin-airport.de/de/_dokumente/ unternehmen/umwelt/FBB2014_Bienenmonitoring-Bericht. pdf
  3. Wäber, M.: Honigmonitoring am Flughafen München 2013. Hrsg.: Flughafen München. München 2014. www.munich- airport.de/media/download/bereiche/umw/honigmonit- bericht.pdf
  4. Deutsches Bienenmonitoring – DeBiMo. Projektzeitraum: 01/2011 bis 12/2013. Schlussbericht eingereicht bei der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE). www.uni-hohenheim.de/fileadmin/einrichtungen/bienen­monitoring/Dokumente/DEBIMO-Bericht-2011-2013.pdf
  5. VDI 3957 Blatt 1: Biologische Messverfahren zur Ermittlung und Beurteilung der Wirkung von Luftverunreinigungen auf Pflanzen (Biomonitoring); Grundlagen und Zielsetzung. Berlin: Beuth 2014.
  6. Flughafen-Honig: 200.000 Bienen sind täglich „am Start“ und geben Aufschluss über die Luftqualität. Pressemitteilung Hamburg Airport vom 16. Juni 2015. www.hamburg-airport.de/media/Honig_vom_Airport.pdf
  7. Imker an Flughäfen sind nicht nur für leckeren Honig im Einsatz. Pressemitteilung airliners.de vom 1. Dezember 2014. www.airliners.de/imker-flughaefen-honig-einsatz-beruf- karriere/34294
  8. Biomonitoring mit Bienen – Flughafenhonig erneut schadstofffrei. Pressemitteilung Flughafen Stuttgart vom 15. August 2014. www.flughafen-stuttgart.de/das-unternehmen/presse/pressemitteilungen/2014/08/biomonitoring-mit-bienen- flughafenhonig-erneut-schadstofffrei
  9. Wäber, M.; Hergt, V.: Bienen spüren Folgen des Luftverkehrs nach. UmweltMagazin 41 (2011) Nr. 4/5, S. 53-55.
  10. Biomonitoring am Flughafen Frankfurt – Bienen überwachen Standortqualität. Spektrum Umwelt 8/2009. Hrsg.: Fraport. Frankfurt am Main 2009. www.fraport.de/content/fraport/de/misc/binaer/nachhaltigkeit/stakeholder-dialog/sonstige- veroeffentlichungen/biomonitoring/jcr:content.file/file.pdf
  11. VDI 4330 Blatt 4: Monitoring der Wirkungen von gentechnisch veränderten Organismen (GVO); Pollenmonitoring; Biologische Pollensammlung mit Bienenvölkern. Berlin: Beuth 2006.
  12. Bogdanov, S.: Contaminants of bee products. Apidologie 37 (2006), S. 1-18.
  13. VDI 3957 Blatt 2: Biologische Messverfahren zur Ermittlung und Beurteilung der Wirkung von Luftverunreinigungen auf Pflanzen (Biomonitoring); Verfahren der standardisierten Graskultur. Berlin: Beuth 2016.
  14. VDI 3957 Blatt 3: Biologische Messverfahren zur Ermittlung und Beurteilung der Wirkung von Luftverunreinigungen auf Pflanzen (Bioindikation); Verfahren der standardisierten Exposition von Grünkohl. Berlin: Beuth 2008.
  15. DIN EN 15763: Lebensmittel; Bestimmung von Elementspuren; Bestimmung von Arsen, Cadmium, Quecksilber und Blei in Lebensmitteln mit induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) nach Druckaufschluss. Berlin: Beuth 2010.
  16. DIN ISO 12884: Außenluft; Bestimmung der Summe gas­förmiger und partikelgebundener polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe; Probenahme auf Filtern mit nachge­schalteten Sorbenzien und anschließender gaschromatogra­phischer/massenspektrometrischer Analyse. Berlin: Beuth 2000.
  17. Verordnung (EU) Nr. 835/2011 der Kommission vom 19. August 2011 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 im Hinblick auf Höchstgehalte an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen in Lebensmitteln. ABl. EU (2011) Nr. L 215, S. 4-8.
  18. Verordnung (EU) Nr. 589/2014 der Kommission vom 2. Juni 2014 zur Festlegung der Probenahmeverfahren und Analysemethoden für die Kontrolle der Gehalte an Dioxinen, dioxinähnlichen PCB und nicht dioxinähnlichen PCB in bestimmten Lebensmitteln sowie zur Aufhebung der Verordnung (EU) Nr. 252/2012. ABl. EU (2014) Nr. L 164, S. 18-40.
  19. DIN EN 1948-2 und -3: Emissionen aus stationären Quellen; Bestimmung der Massenkonzentration von PCDD/PCDF und dioxin-ähnlichen PCB; Teil 2: Extraktion und Reinigung von PCDD/PCDF. Teil 3: Identifizierung und Quantifizierung von PCDD/PCDF. Berlin: Beuth 2006.
  20. Verordnung (EU) 2015/1005 der Kommission vom 25. Juni 2015 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 bezüglich der Höchstgehalte für Blei in bestimmten Lebens­mitteln. ABl. EU (2015) Nr. L 161, S. 9-13.
  21. Verordnung (EG) Nr. 629/2008 der Kommission vom 2. Juli 2008 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln vom 2. Juli 2008. ABl. EU (2008) Nr. L 173, S. 6-9.
  22. Verordnung (EU) Nr. 420/2011 der Kommission vom 29. April 2011 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln. ABl. EU (2011) Nr. L 111. S. 3-6.
  23. Verordnung (EU) 2015/1933 der Kommission vom 27. Oktober 2015 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 hinsichtlich der Höchstgehalte an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen in Kakaofasern, Bananenchips, Nahrungsergänzungsmitteln, getrockneten Kräutern und getrockneten Gewürzen. ABl. EU (2015) Nr. L 282, S. 11-13.
  24. Byrne, D.: EC Commission Decision (draft) Amending Annex II to Council directive 92/118/EECb (2000).
  25. Aktionswerte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln. Hrsg.: Österreichisches Bundesministerium für Gesundheit. Erlass BMGFJ-75210/0022-IV/B/7/2008 vom 14. Januar 2009, zul. geänd. durch BMG-75210/0011-II/B/13/2012 vom 7. August 2012.
  26. Dietary exposure to inorganic arsenic in the European population. Hrsg.: European Food Safety Authority. Scientific Report of EFSA. EFSA Journal 12 (2014) Nr. 3, S. 3597.
  27. Honigverordnung (HonigV) vom 16. Januar 2004. BGBl. I, S. 92, zul. geänd.durch Art. 9 der Verordnung vom 8. August 2007. BGBl. I, S. 1816.
  28. Verordnung über die Höchstmengen an Rückständen von Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmitteln, Düngemitteln und sonstigen Mitteln in oder auf Lebensmitteln und Tabakerzeugnissen (Rückstands-Höchstmengenverordnung – RHmV) in der Fassung der Bekanntmachung vom vom 21. Oktober 1999. BGBl. I, S. 2082, zul. geänd. durch Art. 3 der Verordnung vom 9. März 2010. BGBl. I, S. 286.
  29. DIN EN ISO 14001: Umweltmanagementsysteme; Anforderungen mit Anleitung zur Anwendung. Berlin: Beuth 2015.
  30. Wäber, M.: Erfolgsgeschichte Biomonitoring – Zuverlässige Wirkungsmessungen plus überzeugende Öffentlichkeitsarbeit. Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft 68 (2008) Nr. 6, S. 223-226.
  31. Details für Interessierte: Genveränderte Organismen (GVO) & Honig. Hrsg.: Langnese Honig. Bargteheide.
  32. www.langnese-honig.de/unser-honigwissen/163/details-fuer-interessierte.html
  33. Lambert, O.; Veyrand, B.; Durand, S.; Marchand, P.; Le Bizec, B.; Piroux, M.; Puyo, S.; Thorin, C.; Delbac, F.; Pouliquen H.: Polycyclic aromatic hydrocarbons – Bees, honey and pollen as sentinels for environmental chemical contaminants. Chemosphere 86 (2012) Nr. 1, S. 98-104.

1) Publikation in Vorbereitung

Von M. Wäber, F. Pompe, W. Steinbrecher, H. Rottler

Dr. rer. silv. Dipl.-Biol. Monica Wäber - UMW Umweltmonitoring, München.

Dipl.-Ing. Frank Pompe, advizze managementberatung, München.

Dipl.-Ing. Wolfgang Steinbrecher - Berghof Analytik GmbH, Tübingen.

Dipl.-Geoökol. Horst Rottler, Ökometric GmbH, Bayreuth.

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