„Hochgesetzte Grenzwerte für Zink“

(Düsseldorf, Februar 2019)
Seien wir ehrlich: Klärschlamm ist nicht besonders appetitlich – außer für Bodenorganismen und Pflanzen. Für diese stellen kompostierte Bioabfälle aus Haushalten und Gewerbe sowie Klärschlämme aus kommunalen Kläranlagen Dünger dar, der wertvolle Pflanzennährstoffe enthält. Welche Stoffe in welchen Mengen darin enthalten sein dürfen regelt zum Schutz von Boden, Mensch und Tier die Klärschlamm- und Düngemittelverordnung. In ersterer wurden aktuell die Höchstwerte für die Spurenelemente Kupfer und Zink hochgesetzt. Warum das so ist und in welch neues Licht dieses die Bewertung von Zinkeinträgen in die Natur rückt – zum Beispiel durch Regenwasserversickerung oder Abschwemmungen – möchten wir an dieser Stelle aufzeigen.

Zink: vom Schadstoff zum Nährstoff
Was die Bewertung des chemisch als Übergangsmetall klassifizierten Elements Zink betrifft, ist die Meinung geteilt: Für die einen ist es aufgrund seiner physikalischen Dichte ein „Schwermetall“, das nur der Begrifflichkeit wegen mit Quecksilber und Cadmium auf eine Stufe gestellt wird, für die anderen ist Zink ein wichtiges Spurenelement und ein Nährstoff, der überlebenswichtig ist.
Was stimmt? Zunächst einmal die Fakten: Per Definition werden alle Metalle, deren Dichte größer ist als 5 Gramm pro cm3 als Schwermetall deklariert. Richtig ist: Zu diesen zählen auch Cadmium und Quecksilber, deren gesundheitsschädigende Wirkungen auf Lebewesen bekannt sind. Fakt ist aber auch: Nur durch die regelmäßige Zufuhr von Eisen, Kupfer oder Zink, die ebenfalls zu den Schwermetallen gezählt werden, können Menschen, Pflanzen und Tiere längere Zeit gesund bleiben und überleben. Daher ist es gut zu wissen, dass Zink als chemisches Element überall in der Natur vorhanden ist und in der Regel mit der Nahrung – oder bei Pflanzen über die Wurzeln – aus der Umwelt aufgenommen wird [1]. Zink ist daher ein häufiger Bestandteil von Pflanzendüngern, die zur Bodenverbesserung auf Feldern ausgebracht werden. Sowohl Kompost als auch Klärschlamm, die wertvolle Nähr- und Humusstoffe enthalten, werden als Dünger eingesetzt [2]. Damit von diesen Stoffen keine Gefahr ausgeht, werden die Stoffmengen in Kompost und Klärschlamm nach den Vorschriften der Düngemittelverordnung (DüMV) geregelt.

Neue Höchstgrenzen mit Düngemittelverordnung als Leitlinie
Im Zuge der neuen Klärschlammverordnung der Bundesregierung ging es in erster Linie darum, den Phosphoreintrag in den Boden durch Rückgewinnung zu reduzieren und eine Angleichung der Grenzwerte an die EU-Council Directive 86/278/EEC umzusetzen. In diesem Zuge wurden ebenfalls die Klärschlamm-Grenzwerte für einige Stoffe neu bemessen. Als Orientierung wurden dazu die Höchstwerte der Düngemittelverordnung herangezogen. Diese beinhalten jedoch keine Grenzwerte für Zink, sondern lediglich Höchstmengen für Spurennährstoffdünger, zu denen Kupfer und Zink zählen (Anlage 1 Abschnitt 4.1 Nummer 4.1.1 Spalte 6 Absatz 2 der Düngemittelverordnung) [3]. Für Zink wurde in Anlage 1 der vorliegenden Verordnung als Grenzwert der obere Wert mit 4.000 mg/kg TM der nach Richtlinie 86/278/EWG zulässigen Spanne (2.500–4.000 mg) übernommen. Wichtig zu wissen: Die Düngemittelverordnung berücksichtigt auch den langfristigen Stoffeintrag im Boden. Da eine Abfallverwertung möglichst schadlos zu erfolgen hat, zielen die Vorgaben der Düngemittelverordnung darauf ab, auch schleichende Schadstoffanreicherungen zu vermeiden. Zink ist davon nicht betroffen, da es sich bei ihnen düngerechtlich um Spurennährstoffe handelt, die auch unter ungünstigen Umständen nicht zu einer derartigen Anreicherung und Überschreitung der Höchstwerte führen.

Neubewertung von Zinkeinträgen in die Natur
Wird der von Menschen verursachte Zinkeintrag in die Natur kritisch bewertet, so zeigen sich vor dem Hintergrund dieser neuen Grenzwerte Ergebnisse aus Umweltstudien im neuen Licht. Zum Beispiel solche einer 2018 veröffentlichten Studie zur Schadstoffbelastung von Böden durch Regenwasserversickerung von Verkehrsflächen [4]. Dazu wurden 262 Bodenproben von 35 Probestellen entlang einer repräsentativen Auswahl an Autobahnen, Straßen und Parkplätzen in Bayern aus zum Teil bis zu 34 Jahren alten Bodenmulden genommen und auf verschiedene Stoffe hin untersucht. Die Mediane der Zink-Messwerte (keine Normalverteilung der Werte) erstreckten sich von 199 mg/kg TM (mgm pro Kilogramm Trockensubstanz) an der am nächsten zur Straße gelegenen Probenstelle über 118 mg/kg TM und 120 mg/kg TS bis hin zu 93 mg/kg TM an der entferntesten Messstelle auf der gegenüberliegenden Seite der Versickerungsmulde. Ein einziger Messwert für Zink erreichte den Höchstwert von 2.520 mg/kg TM, was immer noch weit unter Maximalwert der Klärschlammverordnung von 4.000 mg/kg TM liegt. Je tiefer die Bodenproben lagen, um so geringer wurden die Zinkwerte, die in 7,5-cm-Schritten im Median von 173 mg/kg TM über 104 mg/kg TM und 68 mg/kg TM bis hin zur tiefsten Probe mit 56 mg/kg TM aus einer Schicht von 22,5–30 cm Tiefe reichten. Das Fazit der Studie: Auch an viel befahrenen Straßen mit Stopp-and-go-Verkehr liegen die Zinkgehalte im Boden weit unter dem Höchstwert, der laut Düngemittel- und Klärschlammverordnung erlaubt ist. Betrachtet man nun die Zink-Abschwemmrate von bewitterten Dachflächen und Fassadenbekleidungen aus Zink, so relativiert sich diese mit einem Wert von 2–4 mg/l/a im Regenwasser [5], zumal abgeschwemmte Zinkteilchen bei der Versickerung über einen bewachsenen Oberboden durch organische Bestandteile gebunden werden und nicht ins Grundwasser gelangen.

Zusammenfassung:
Die Höchstgrenzen für Zink (und Kupfer) wurden kürzlich in der neuen Klärschlammverordnung auf 4.000 mg/kg TM (bzw. 900 mg/kg TM) um das 8-fache hochgesetzt und wie in der Düngemittelverordnung bewertet. Diese betrachtet Zink und Kupfer als Spurennährstoffdünger, die auch langfristig keine schleichende Schadstoffanreicherung erwarten lassen. Vor diesem Hintergrund relativiert sich das oft diskutierte Gefährdungspotenzial von Zinkeinträgen durch Abschwemmungen von Zinkflächen in die Natur, zumal sich Zink bei der bei der Versickerung über den bewachsenen Oberboden an organische Bodensubstanzen bindet und damit aus dem Wasserkreislauf entfernt wird und im Stoffkreislauf der Natur ein lebenswichtiges Spurenelement und Pflanzennährstoff darstellt.

In Verbindung stehende Quellen:
[1] „Zinc in the Environment – Understanding the Science“; IZA 2015
[2] „Klärschlammentsorgung in der Bundesrepublik Deutschland.“, Umweltbundesamt, Mai 2018
[3] „Verordnung zur Änderung der Bioabfallverordnung, der Tierische-Nebenprodukte-Beseitigungsverordnung und der Düngemittelverordnung.“; Verordnung des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit und des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 2011
[4] „Räumliche Verteilung der Schwermetallgehalte in den Oberböden von 35 Versickerungsmulden für Verkehrsflächenabflüsse.“; Horstmeyer, N.; Huber, M.; Drewes, J. E.; Helmreich, B.; Fachbericht Regenwasserbewirtschaftung; gwf-Wasser, Abwasser, 01/2018
[5] „Einsatz von Kupfer und Zink bei Dächern, Dachrinnen und Fallrohren.“, Sachstandsbericht; Hullmann, Prof. Dr. H.; Kraft, U., Lichtnecker, Dr. H., 2001

Kontakt:
Frank Neumann
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