Erkenntnisprozess zur Toxizität von Formaldehyd

Die Diskussion um die krebserzeugende Wirkung von Formaldehyd nimmt ihren Anfang, nachdem bei Ratten und Mäusen nach Langzeitexposition Tumore festgestellt worden waren [Swenberg et al. 1980] [Kerns et al. 1983]. Es sollte noch 24 Jahre dauern bis zum Nachweis, dass Formaldehyd auch für den Menschen krebserzeugend ist.

Die Weltgesundheitsorganisation WHO veröffentlicht einen vorläufigen Richt­wert für Formaldehyd in Höhe von 60 µg/m³ (0,05 ppm), der keinen oder nur geringen Anlass zur Sorge für die menschliche Gesundheit gibt („concen­tration of limited or no concern“) [WHO 1983].

In einem gemeinsamen Bericht von Bundesgesundheitsamt, Bundesanstalt für Arbeitsschutz [2] und Umweltbundesamt wird der 1977 aufgestellte Innen­raum-Richtwert von 0,1 ppm bestätigt [BMJFG 1984]. Am 22. August 1984 wiesen das Bundesgesundheitsministerium und das BGA Meldungen zurück, wonach Formaldehyd beim Menschen Krebs auslösen soll [in: Appel 2006].

Der Sachverständigenrat für Umweltfragen, ein Beratungsgremium der Bundesregierung, weist auf den Charakter des Richtwertes als Gefahrenwert hin und gibt zu bedenken: „Es ist sicherzustellen, dass eine Konzentration von 0,1 ppm auch bei ungünstigen Bedingungen nicht überschritten wird“ [SRU 1987].

Der MAK-Wert [3] für Formaldehyd wird auf 0,5 ppm (0,6 mg/m³) abgesenkt. Im Hinblick auf den Innenraum-Richtwert schreibt Sagunski (bis 2015 Mitglied der Innenraumlufthygiene-Kommission) dazu rückblickend: „Die von abnehmen­der Akzeptanz geprägte Situation verschärfte sich 1987 zusätzlich durch die Absenkung des MAK-Wertes für Formaldehyd auf 0,5 ppm (0,6 mg/m³). Ent­gegen der allgemeinen Erwartung (auch auf Seiten der Gesundheitsämter) führte dies nicht zu einer Absenkung des bisherigen Orientierungswertes durch das BGA oder zumindest zu einer Erläuterung, warum der nun auf einen Abstand von 5 verringerte Abstandsfaktor dennoch einen ausreichen­den Schutz auch für empfindliche Personen biete. Vielmehr präzisierte das damalige BGA 1988 die Empfehlung lediglich dahingehend, die Formaldehyd-Konzentration in der Raumluft solle zur Vermeidung von Gesundheitsschäden und Geruchsbelästigungen auch kurzzeitig 0,1 ppm nicht überschreiten [BGA 1988]. Diese Haltung verringerte die Glaubwürdigkeit und das Vertrauen in den Empfehlungswert weiter“ [Sagunski 2006].

Das Bundesgesundheitsamt fordert zu prüfen, „wie weit formaldehyd­emittierende Baustoffe – selbst wenn sie die gesetzlich verankerten Produkt­anforderungen erfüllen (E1; Anm. d. Verf.) – wegen ihrer stark von Tempera­tur und Luftfeuchte abhängigen Emission überhaupt eingesetzt werden können.“

Dabei nahm das BGA insbesondere auf Unterrichtsräume/Hörsäle und Büro­räume Bezug, wenn dort Temperaturen von 20 °C „häufiger und über längere Zeiträume überschritten werden.“ Dann ist sicherzustellen, dass der „1977 empfohlene Richtwert von 0,1 ppm auch unter solchen Bedingungen nicht überschritten werden darf. Es kann sich als nötig erweisen, auch Materialien aus den Räumen zu entfernen, die nach dem ... ‚Prüfverfahren für Holzwerk­stoffe’ (gem. GefStoffV § 9, Abs. 3) erfolgreich geprüft wurden, wenn sie unter solchen ungünstigen, aber nicht vermeidbaren Raumklimabedingungen zu hohe Formaldehydemissionen aufweisen“ [BGA 1993].

Das OLG Nürnberg entscheidet in einem in Fachkreisen vielbeachteten Urteil zur Schadstoffbelastung in einem Fertighaus, dass erst Formaldehyd-Konzentrationen in der Innenraumluft unterhalb von ,025 ppm (also einem Viertel des BGA-Richtwertes) als unbedenklich anzusehen sind [OLG Nürn­berg 1992].

Das Gericht setzt sich damit bewusst vom Richtwert des Bundesgesundheits­amtes ab. Der Grund lag insbesondere darin, dass der vom Gericht beauftrag­te Gutachter die krebserzeugende Wirkung von Formaldehyd bejaht hatte. Dies kritisierte das BGA: „Dieser Ansicht kann sich das Bundesgesundheits­amt nicht anschließen.“ ... Vielmehr „sind die vorliegenden Daten nicht geeig­net, eine kanzerogene Wirkung am Menschen zu begründen“.

In seiner Erwiderung auf das Urteil bestätigte das BGA zugleich die Gültigkeit des Innenraum-Richtwertes in Höhe von 0,1 ppm [BGA 1992].

Die Internationale Krebsforschungsagentur (International Agency for Research on Cancer, IARC) der Weltgesundheitsorganisation stuft Formalde­hyd in die Gruppe 2A als wahrscheinlich krebserzeugend beim Menschen ("probably carcinogenic to humans") ein.

Formaldehyd wird in der EU mit der 22. Anpassung der Richtlinie 67/548/EWG als krebserzeugender Arbeitsstoff der Kategorie 3 (Verdacht auf krebserzeugende Wirkung) eingestuft.

Die Deutschen Forschungsgemeinschaft (Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe) stuft Formaldehyd in die Kategorie 4 der krebserzeugenden Stoffe ein (MAK- und BAT-Werte-Liste 2016). Dies sind "Stoffe mit krebserzeugender Wirkung, bei denen ein nicht-genotoxischer Wirkungsmechanismus im Vordergrund steht und genotoxische Effekte bei Einhaltung des MAK- und BAT-Wertes keine oder nur eine untergeordnete Rolle spielen. Unter diesen Bedingungen ist kein nennenswerter Beitrag zum Krebsrisiko für den Menschen zu erwarten“ [DFG 2016].

Das Regionalbüro Europa der Weltgesundheitsorganisation WHO veröffent­licht Luftqualitätsleitwerte, die wegen ihrer wirkungsbezogenen Ableitung sowohl für die Außen- als auch für die Innenraumluft herangezogen werden können.

Für Formaldehyd wird ein Kurzzeitwert (30 Min.) in Höhe von 100 µg/m³ (0,082 ppm) festgelegt [WHO 2000].

Die Internationale Krebsforschungsagentur IARC ändert ihre Einstufung von Formaldehyd von Gruppe 2A ("probably carcinogenic to humans") aus dem Jahr 1995 in Gruppe 1, nachweislich krebserzeugend beim Menschen ("carcinogenic to humans") ab.

Dadurch wird die Diskussion um die krebserzeugende Wirkung von Form­aldehyd auch in Deutschland neu entfacht.

Die IARC kommt zudem kommt zu dem Schluss, dass die Ergebnisse der epidemiologischen Studien auf eine Assoziation zwischen der inhalativen Formaldehyd-Exposition am Arbeitsplatz und der Entstehung von Leukämien hindeuten (“there is strong but not sufficient evidence for a causal association between leukaemia and occupational exposure to formaldehyde“) [IARC 2004, IARC 2006].

Die EU-Kommission stuft Formaldehyd in ihrem Abschlussbericht „Kritische Bewertung der Aufstellung und Implementierung von Innenraum-Grenzwerten in der EU“ (INDEX-Projekt) in Gruppe 1 „Hohe Priorität“ ein. Damit zählt Formaldehyd zu den gefährlichsten („most hazardous“) Stoffen in der Innen­raumluft – gemeinsam mit Benzol, Acetaldehyd, Kohlenmonoxid und Stick­stoffdioxid).

Wegen des ubiquitären Vorkommen in der Innenraumluft und den zunehmen­den Hinweisen, dass Kinder hinsichtlich der Atemwegstoxizität von Formalde­hyd empfindlicher sein könnten als Erwachsene, wird ein Innenraum-Richtwert von 1 μg/m³ (!) abgeleitet, eine Konzentration, die in etwa der Außenluft-Konzentration in ländlichen Gebieten entspricht [European Commission 2005].

Sagunski (Mitglied der Innenraumlufthygiene-Kommission des Umweltbun­desamtes) stellt „Überlegungen zur Festsetzung von Richtwerten für Form­aldehyd in der Innenraumluft“ an. Er schlägt – „angesichts nicht völlig auszu­räumender Unsicherheiten bei einer Untersuchung von Kindern, ferner der Frage, ob nicht auch bei Effekten in der vorderen Nasenhöhle eine im Vergleich zu Erwachsenen um den Faktor 2 erhöhte Atemrate von Kindern anzunehmen sei, sowie möglicher Kombinationswirkungen mit beispielsweise kurzkettigen Aldehyden wie Acetaldehyd oder Acrolein“ – einen Innenraum-Richtwert II (Gefahren-Richtwert) von 0,1 mg/m³ (0,08 ppm) vor. Unter Verwendung eines Sicherheitsabstands von 3 leitet Sagunski einen Richt­wert I (Vorsorge-Richtwert) von 0,03 mg/m³ (0,024 ppm) ab. „Beim Vergleich des Vorsorgerichtwertes mit den Perzentilwerten der Geruchswahrnehmung von Formaldehyd zeigt sich, dass der vorgeschlagene Vorsorgerichtwert dem 10. Perzentil der Geruchswahrnehmung von Formaldehyd entspricht. Damit bietet der diskutierte Vorsorgerichtwert auch einen weitgehenden Schutz vor geruchlichen Belästigungen“ [Sagunski 2006].

Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), eine Nachfolgebehörde des 1994 aufgelösten BGA, nimmt die 2004 erfolgte Einstufung der IARC zum Anlass, die krebsauslösenden Risiken von Formaldehyd neu zu bewerten und schließt sich im Frühjahr 2006 der Auffassung der IARC an, dass eine inhala­tive Formaldehyd-Exposition beim Menschen zu Tumoren der oberen Atem­wege führen kann [BfR 29.5.2006].

Im Hinblick auf die krebserzeugende Wirkung von Formaldehyd beim Menschen leitet das BfR als "sichere Konzentration" ("Safe Level") für die Innenraumluft einen Wert von 0,1 ppm ab und bestätigt damit den 29 Jahre zuvor vom Bundesgesundheitsamt abgeleiteten Richtwert. Das BfR stellt fest: „Die Analysen der verfügbaren Humandaten zeigen, dass eine Konzentration von 0,1 ppm Formaldehyd als sicher angesehen werden kann und das Krebs­risiko für den Menschen nicht nennenswert erhöht“ [BfR 30.3.2006].

Mit der Festlegung eines toxikologisch begründeten Schwellenwertes für einen krebserzeugenden Stoff wählt das BfR erstmals einen neuen konzeptio­nellen Ansatz. Denn eigentlich geht man bei kanzerogenen Stoffen davon aus, dass aufgrund der durch sie verursachten Veränderung der Erbsubstanz DNA jede noch so geringe Konzentration schädlich sein kann und daher die Ableitung eines Schwellenwertes – und damit auch eines toxikologisch begründeten Richtwertes für die Innenraumluft – nicht möglich ist.

Die Ableitung eines Schwellenwertes für den krebserzeugenden Formaldehyd wird durch das BfR damit begründet, dass der kanzerogenen Wirkung des Stoffes zwei verschiedene biologische Mechanismen zugrunde liegen – zum einen eine zellschädigende Wirkung, auf die der Körper mit einer Zellwuche­rung reagiert, und zum anderen die Veränderung der Erbinformation. Erst das Zusammentreffen von Zytotoxizität und Genotoxizität führt ab einer bestimm­ten Formaldehyd-Konzentration zur Tumorentwicklung.

Die Ad-hoc-Arbeitsgruppe IRK/AOLG [4] schließt sich den Überlegungen des BfR an und kommt ebenfalls zu der Überzeugung, dass die Neueinstufung durch die IARC keine Änderung des 0,1 ppm-Richtwertes für Formaldehyd in der Innenraumluft erforderlich macht. Bei einer Raumluftkonzentration bis zu diesem Wert wird praktisch kein erhöhtes Risiko der Tumorentwicklung erwar­tet [UBA 2006]. Allerdings können bei wiederholter, deutlicher Überschreitung des Wertes gesundheitliche Risiken bestehen. Damit Macht das BfR indirekt noch einmal deutlich, dass der Innenraum-Richtwert von 0,1 ppm weniger den Charakter eines Vorsorgewertes hat, sondern eher die Grenze zur Gesund­heitsgefahr beschreibt.

Leider wird bei der Neubewertung von Formaldehyd versäumt, entsprechend der Vorgehensweise der Ad-hoc-Arbeitsgruppe IRK/AOLG für die Aufstellung von Innenraum-Richtwerten und dem Vorschlag von Sagunski (s. o.) einen Richtwert RW I (Vorsorgewert) und einen Richtwert RW II (Gefahrenwert) abzuleiten – analog zu den anderen Innenraum-Richtwerten. So ist es für Formaldehyd bei einer mit dem Basisschema „Richtwerte für die Innenraum­luft“ (Bundesgesundheitsbl. 11/96) nicht kompatiblen Bewertungsgrundlage geblieben.

Formaldehyd wird in Frankreich in einer 4stufigen Prioritätenliste in die höchste Kategorie („substances hautement prioritaires“) eingestuft. Von der französischen Gesundheitsbehörde AFSSET [5], die das Arbeits- und das Gesundheitsministerium berät, werden erstmalig Innenraum-Richtwerte (Valeurs guides de qualité d’air interieur, VGAI) für Formaldehyd aufgestellt, ein Kurzzeitwert (Expositionsdauer 2 Stunden) in Höhe von 50 µg/m³ (0,04 ppm) und ein Langzeitwert (Expositionsdauer mehr als 1 Jahr) von 10 µg/m³ (0,008 ppm) [AFSSET 2007]. Der Langzeitwert entspricht einem Zwölftel des deutschen Richtwertes.

In den USA leitet die für die Bewertung umweltbedingter Gesundheitsrisiken zuständige kalifornische Behörde OEHHA (Office of Environmental Health Hazard Assessment) für Büro- und Schulräume einen Zielwert (CREL, Chronic Reference Exposure Level) für die Formaldehyd-Konzentration in der Innenraumluft in Höhe von 9 µg/m³ ab (lebenslange Exposition; OEHHA Acute, 8-hour and Chronic Reference Exposure).

Der CREL ist definiert als die Konzentration eines Stoffes, bei der keine nach­teiligen gesundheitlichen Wirkungen anzunehmen sind. Da der Wert von 9 µg/m³ in der Praxis nicht immer einzuhalten ist, wird ein Richtwert von 29 µg/m³ (23 ppb) festgelegt. Unabhängig davon gilt jedoch das ALARA-Prinzip: „so niedrig wie (vernünftigerweise) erreichbar“ (as low as reasonably achievable) [DHHS 2008]. Gemäß dem ALARA-Prinzip ist es nicht ausrei­chend, nur den – auch unter Berücksichtigung pragmatischer Gesichtspunkte – festgelegten Richtwert von 29 µg/m³ einzuhalten. Vielmehr müssen alle ver­nünftigen und sinnvollen Maßnahmen ergriffen werden, um die Formaldehyd-Exposition auch unterhalb des Grenzwertes so niedrig wie möglich zu halten. Zum Vergleich: Der ALARA-Gedanke liegt z. B. dem in Deutschland veranker­ten Reinheitsanspruch für das Trinkwasser zugrunde.

In der Schweiz sieht sich das Bundesamt für Gesundheit wegen der nach wie vor aktuellen Probleme mit Formaldehyd-Belastungen in Gebäuden veran­lasst, noch einmal auf das Schutzniveau des auch in der Schweiz geltenden Richtwertes von 0,1 ppm (BAG-Richtwert) hinzuweisen. In der Verlautbarung heißt es: „Dieser Richtwert ist als Schwelle zu einer Gesundheitsgefährdung zu verstehen. Ist er überschritten, sollen umgehend Maßnahmen zur Senkung der Belastung getroffen werden. Die Einhaltung des Richtwerts ist nicht gleichzusetzen mit einer guten Raumluftqualität. Vorsorglich sollten die Belas­tungen der Wohnraumluft mit Formaldehyd so gering wie möglich gehalten werden“ [BAG 2010].

Formaldehyd wird durch die IARC in der Liste der krebserzeugenden Stoffe in die höchste Kategorie als beim Menschen nachweislich krebserzeugend ein­gestuft (Group 1, Carcinogenic to humans).

Die Ad-hoc-Arbeitsgruppe Innenraumrichtwerte IRK/AOLG rückt erstmals vom bestehenden Richtwert für Formaldehyd in Höhe von 125 µg/m³ ab und weist darauf hin, dass neuere Studien den 2010 von der Weltgesundheitsorgani­sation veröffentlichten Leitwert für Formaldehyd von 0,1 mg/m³ (100 µg/m³) unterstützen.

Unsicherheiten bestehen noch in der Bewertung eines möglichen Asthma-auslösenden Potentials von Formaldehyd bei Kindern und in der Bewertung des krebserzeugenden Potentials. (Ergebnisprotokoll der 49. Sitzung der Ad-hoc-AG IRK/AOLG).

In der EU wird Formaldehyd als nachweislich krebserzeugend (Carc. 1B) und mit Verdacht auf erbgutschädigende Wirkung (Muta. 2) eingestuft. Nach einer Übergangsfrist tritt die Einstufung am 1.1.2016 in Kraft [EU-Kommission 2014].

Dem Vorschlag Frankreichs zur Einstufung von Formaldehyd in die höchste Kategorie Carc. 1A (nachweislich krebserzeugend beim Menschen) einzustu­fen, folgte die EU nicht.

Der Ausschuss für Innenraumrichtwerte AIR (vormals Ad-hoc-Arbeitsgruppe Innenraumrichtwerte IRK/AOLG) legt einen neuen Richtwert RW I für die Innenraumluft fest: 100 µg/m³ (0,1 mg/m³).