Kurzbericht: Fachgespräch zur verteilungsbasierten bevölkerungsbezogenen Expositionsschätzung 24. April 2007, Umweltbundesamt (Dessau)

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1 Kurzbericht: Fachgespräch zur verteilungsbasierten bevölkerungsbezogenen Expositionsschätzung 24. April 2007, Umweltbundesamt (Dessau) Einführung In der Einführung zum Fachgespräch wurde der ressortübergreifende Anwendungsbezug und Charakter der (probabilistischen) Expositionsschätzung betont. Das Umweltbundesamt hat hierbei eine zentrale Rolle, da es insbesondere durch die Umwelt-Surveys ein bedeutender Lieferant für Grundlagendaten zur Ableitung von repräsentativen Expositionsfaktoren für Deutschland ist, gleichzeitig Standards für die Anwendung der Methoden setzt und an der Normsetzung für Umweltstandards mitwirkt. Diese Stellung sollte bei zukünftigen Aktivitäten des Amtes im gesundheitsbezogenen Umweltschutz berücksichtigt werden. Eine Datenbasis für repräsentative Expositionsfaktoren, wie sie jetzt mit der Datenbank RefXP im Rahmen des UFOPLAN-Projekts Xprob geschaffen wurde, aktualisiert den 1995 vom Ausschuss für Umwelthygiene (AUH) gesetzten Standard, bedarf aber einer laufenden Aktualisierung und fachgerechten Erweiterung. Die Umsetzung und Koordinierung dieser Aufgabe liegt nach Abschluss des Xprob-Projekts federführend in den Händen des Umweltbundesamtes. Probabilistik im umweltbezogenen Gesundheitsschutz Probabilistische Methoden tragen zur Diskussion über die Schutzziele im Rahmen einer Risikoschätzung bei, da sie im Gegensatz zu Punktschätzungen die gesamte Verteilung der Exposition prognostiziert. Sie forciert damit die Auseinandersetzung mit der wichtigen Frage, welcher Anteil der Bevölkerung vor bestimmten Umwelteinflüssen nicht geschützt werden kann oder soll. Ergebnisse einer probabilistischen Schätzung liefern für diese Diskussion fundierte Entscheidungsgrundlagen. Darüber hinaus kann mit Hilfe probabilistischer Modelle der hoch belastete Teil der betrachteten Bevölkerung genauer spezifiziert werden. Häufig wird diese Gruppe durch das 95. oder 99. Perzentil der resultierenden Expositionsverteilung definiert. In diesem Zusammenhang muss jedoch geprüft werden, ob der im Modell als hoch belastet identifizierte Teil der Population tatsächlich eine real existierende Personengruppe widerspiegelt. Durch extrem ungünstige Kombinationen von Expositionsfaktoren können im Modell Expositionssituationen entstehen, die in der Realität nicht auftreten. Durch eine stratifizierte Modellierung oder eine Normierung bestimmter Expositionsfaktoren bspw. auf das Körpergewicht kann diese Verfälschung weitgehend reduziert werden. Ebenso ist die Verifizierung eines Modells durch ein Resampling aus repräsentativen Survey-Daten möglich (Erläuterungen zu diesem Verfahren sind im Abschlussbericht zum Xprob-Projekt zu finden.). Es wurde betont, dass auch bei den bisher üblichen Punktschätzungen in der Regel Seite 1 von 5

2 nicht gewährleistet ist, dass die hoch belastete Bevölkerungsgruppe des Modells tatsächlich existiert. Mit Hilfe von Punktschätzungen kann zudem nicht quantifiziert werden, welcher Anteil der betrachteten Bevölkerung als hoch belastet einzustufen ist. Diese Fragestellung kann in der Regel nur mit probabilistischen Methoden bearbeitet werden. Methoden, die variationsbasierte Prognosen ermöglichen, haben dabei den Vorteil, die ungünstigen Expositionsbedingungen, in denen Extrembelastungen auftreten, zu charakterisieren. Sie können daher den Ausgangspunkt für präventive Maßnahmen oder effektive Handlungsempfehlungen geben. Der Begriff Probabilistik wird von vielen Personen noch immer als eher abschreckend empfunden. Alternativ sollte daher vorzugsweise von der bevölkerungs- oder gruppenbezogenen bzw. verteilungsbasierten Expositionsschätzung gesprochen werden. Einigkeit herrschte bezüglich der Notwendigkeit, im Falle einer Expositionsschätzung im Rahmen der Regulation das für die Bevölkerung zu erreichende Schutzniveau bereits vor der Modellierung zu fixieren. Nur wenn feststeht, welcher Anteil der Bevölkerung ggf. die gesamte Population geschützt werden soll, ist aus der Risikobewertung eine seriöse Ableitung von zu ergreifenden Schutzmaßnahmen möglich. Ein Vergleich der Ergebnisse aus probabilistischer und Punktschätzung ist grundsätzlich angezeigt. Insbesondere bei der Vorstellung der Anwendungsbeispiele wurde im Rahmen des Fachgesprächs erneut deutlich, dass in vielen Bereichen des umweltbezogenen Gesundheitsschutzes erheblicher Datenmangel herrscht. Dies gilt bspw. für den Bereich der Boden- und Hausstaubingestion. Weitere Bereiche wurden im Projekt identifiziert und im Projektbericht aufgeführt. Im Rahmen dieser Diskussion wurde wiederum deutlich, dass nach Durchführung einer probabilistischen Expositionsmodellierung Aussagen zu beliebigen Quantilen der resultierenden Verteilung der Expositionshöhe möglich sind. Gegenüber der Punktschätzung stellt dieser an und für sich triviale Umstand einen zentralen Vorteil der Probabilistik für die Risikokommunikation dar. Ebenso wurde betont, dass Modelle immer eine vereinfachte Darstellung der Realität sind. Auch die Probabilistik kann einen bestehenden Datenmangel nicht ausgleichen. Dennoch bietet sie Methoden für eine sehr effiziente Nutzung der vorhandenen Daten. Die Probabilistik zielt hauptsächlich auf die Darstellung der Variation der Exposition innerhalb der Bevölkerung ab. Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich und nützlich, durch Expositionsschätzungen Muster in den analysierten Daten zu erkennen. Ferner können im Rahmen der Probabilistik einzelne Gruppen mit charakteristischen Expositionssituationen getrennt voneinander betrachtet werden. Datenbank RefXP Die Präsentation der Datenbank und die Diskussion machten deutlich, dass eine ständige Pflege der Expositionsfaktoren-Datenbank RefXP anzustreben ist. Dies gilt sowohl für die eigentlichen Datensätze, als auch für die Hinweise zu Einschränkungen bei der Datenqualität. Es ist zu klären, wer für die Vergabe der Hinweise verantwortlich ist. Die Institutionen, die Daten für RefXP liefern, sind ggf. hinsichtlich der Bewertung der Datenqualität nicht unbedingt objektiv. Es wurde auch diskutiert, ob das UBA eine angemessene Qualitätsbewertung fremder Daten leisten kann. Die Seite 2 von 5

3 Diskussion thematisierte ferner, dass Begriffe wie Repräsentativität und wissenschaftliche Umstrittenheit einen breiten Raum für Interpretationen bieten. Letzteres Kriterium kann Studien zu aktuellen Fragen der Exposition per se benachteiligen. Studien zu Stoffen, die noch nicht lange untersucht werden, bieten in der Regel mehr Angriffsfläche für Kritik. Insgesamt bestätigte das Forum, dass die von Xprob vorgeschlagene Strategie zur Festlegung einer Rangfolge der Datensätze hinsichtlich ihrer Qualität sinnvoll und praktikabel ist. Da diese Strategie transparent, vollständig dokumentiert und nachvollziehbar ist, können Nutzer bei Bedarf für ihre Zwecke ggf. auch eine eigene Gewichtung und Bewertung der Datenqualität vornehmen. Das Umweltbundesamt hofft, dass das Xprob-Konsortium auch in Zukunft bei der Pflege und Weiterentwicklung von RefXP als kompetenter Ansprechpartner zur Verfügung steht. Internationale Perspektiven Die Gemeinsame Forschungsstelle der Europäischen Kommission (JRC, vertreten durch Herrn Zénie) zeigte großes Interesse an der Datenbank RefXP. RefXP soll Eingang in die EU Exposure Assessment Toolbox und somit auch in das EIS- ChemRisks-System finden. Gleiches gilt für das finnische System ExpoFacts. Ziel ist die Bereitstellung eines europäischen Referenzsystems zur Unterstützung der Vereinheitlichung der Expositionsschätzung innerhalb der EU. Das JRC strebt die Bildung eines Konsortiums (RIVM, BfR, ) zur Bearbeitung dieser Aufgabe an und bittet um die Benennung eines nationalen Repräsentanten. Eine formale Anfrage wird zeitnah an das UBA gerichtet. Die Anstrengungen der EU auf diesem Gebiet beschränken sich zunächst auf den Verbraucherschutz. Das JRC plant für September 2007 den Start einer Machbarkeitsstudie zur Integration der unterschiedlichen Datenquellen in eine einheitliche Datenbasis. Innerhalb des Projekts sollen auch Aspekte der Qualität, der Repräsentativität für alle EU-Staaten und Vergleichbarkeit der einzelnen Datenquellen beleuchtet werden. Ebenso sollen die möglichen Vorteile der probabilistischen Expositionsmodellierung geprüft werden. Das Projekt soll dabei auch Impulse für den REACh-Prozess liefern. In der Diskussion zu diesem Thema wurde deutlich, dass Fallstudien eine hohe Bedeutung bei der Stärkung der probabilistischen Expositionsmodellierung in Europa zukommt. Es wurde jedoch hinterfragt, ob allgemeine Expositionsschätzungen im gesamteuropäischen Maßstab sinnvoll sind. Eine regionale Differenzierung wäre immer dann angezeigt, wenn Unterschiede hinsichtlich relevanter Expositionsfaktoren bestehen. Eine Harmonisierung der angewandten Methoden und genutzten Datenformate innerhalb der EU ist aber in jedem Fall zu begrüßen. Xprob stellt die spezifischen Expositionsfaktoren für Deutschland zur Verfügung. Nationale Unterschiede sollen zukünftig auch unter REACh berücksichtigt werden. Im jetzigen Stand der Entwicklung von REACh wird jedoch zunächst auf die Ableitung von generischen (allgemeinen) Expositionsfaktoren fokussiert, die für ganz Europa gelten sollen ( default values ). Herr Lindtner vertrat die Meinung, dass der REACh- Prozess eher als Rückschritt im Prozess der Etablierung probabilistischer Methoden bezeichnet werden kann. In REACh werden derzeit hauptsächlich Methoden imple- Seite 3 von 5

4 mentiert, die möglichst schnell und einfach sehr viele Stoffe hinsichtlich ihrer Exposition bewerten. Mögliche Unterschiede zwischen Regionen, Bevölkerungsgruppen und Expositionsszenarien werden hierbei kaum berücksichtigt. Um die zu erwartende regionale Variation in den Expositionsbedingungen innerhalb der EU zu dokumentieren, müssen die Ergebnisse aus Projekten wie Xprob und ExpoFacts innerhalb Europas noch stärker kommuniziert werden. Ebenso sollten Expositionen aus unterschiedlichen Quellen und damit ggf. verschiedenen Regelungsbereichen in Zukunft integriert betrachtet werden. Anwendungsgebiete und Forschungsbedarf Die Methodik bevölkerungsbezogener Expositionsschätzung (Probabilistik) kann eine umweltbezogene Umweltberichterstattung direkt unterstützen. Sie sollte daher als Methodenbaustein weiter etabliert werden. Um bestehende Unterschiede in der Exposition der Bevölkerung zu beschreiben, wären für bestimmte Fragestellungen auch Analysen nach Sozialstatus oder Siedlungsstruktur interessant. Hierzu müssten vorhandene Datenbestände entsprechend stratifiziert ausgewertet und dokumentiert werden. Hierzu ist es wichtig, die bereits bestehenden Fortbildungsangebote des Bund/Länder-Arbeitskreises Probabilistische Expositions- und Risikoabschätzung fortzuführen. Im nächsten Jahr wird ein UFOPLAN-Vorhaben zur Untersuchung der Phthalat- Belastung der deutschen Bevölkerung begonnen. Außerhalb des Gesundheitsschutzes wird im Umweltbundesamt die Probabilistik bereits bei der Expositionsmodellierung im Bereich der Anlagensicherheit und im Bereich Pflanzenschutzmittel (Exposition durch Abdrift) eingesetzt. Hierbei wird sie bspw. zur Beschreibung der räumlichen Variabilität verwendet. Die Erfahrung des Xprob-Konsortiums hat gezeigt, dass auch in anderen Ressorts Daten für die Ableitung von Expositionsfaktoren vorliegen. Diese werden jedoch noch nicht ausreichend genutzt. So liegen dem Statistischen Bundesamt Daten zu Aufenthalts- und Aktivitätsmustern vor, die leider noch nicht für die Ableitung von Expositionsfaktoren und -verteilungen in der notwendigen Form zur Verfügung gestellt wurden. An diesem Beispiel zeigt sich u. a., dass die Datenbank RefXP auch als Diskussionsgrundlage und Argumentationshilfe genutzt werden kann: RefXP dient zur Dokumentation des vorhandenen Datenbestands, zeigt aber auch entscheidende Datenlücken auf, die durch weitere Studien geschlossen werden müssen. Einige Diskussionsteilnehmer sprachen sich dafür aus, dass Forschungsaktivitäten eher auf die Verbesserung der (bevölkerungsbezogenen) Datenlage als auf die Weiterentwicklung der mathematischen Methoden der Probabilistik konzentriert werden sollten. Das Umweltbundesamt schließt sich dieser Argumentation aus fachlicher Sicht an. Seite 4 von 5

5 Die Diskussion thematisierte ferner verschiedene neue Anwendungsgebiete, die geeignete Ansatzpunkte für den Einsatz probabilistischer Methoden besitzen: Im Rahmen des Health Impact Assessment (Maßnahmenfolgeabschätzung) kann neben der Variabilität der Exposition auch die der Empfindlichkeiten modelliert werden (Fr. Mekel). Hinsichtlich der Lärmexposition (EU-Umgebungslärm-RL) kann die Probabilistik zur Schätzung der Zahl der exponierten Personen genutzt werden (Fr. Mekel). Probabilistische Methoden der Dosis-Wirkungs-Schätzung (Hr. Konietzka). Definition neuer Standards zur Expositionsschätzung In der abschließenden Diskussion der vorgestellten Projektergebnisse und der Anwendungsperspektiven stellten mehrere Teilnehmer die Vereinheitlichung der Methoden zur Ableitung und Dokumentation von Expositionsfaktoren als wichtige Errungenschaft des Xprob-Projekts heraus. Dies bestätigte auch der Vertreter der Länder- Arbeitsgruppe Umweltbezogener Gesundheitsschutz (LAUG), Herr Neus. Er zeigte sich optimistisch, dass die LAUG den Empfehlungen des Xprob-Konsortiums folgen und die Nutzung der Methoden und der Datenbank empfehlen wird. Dazu ist es nötig, dass Xprob und UBA die Ergebnisse bei der LAUG offiziell vorstellen (ab Juni 2007). Das Umweltbundesamt sollte die LAUG über den Projektabschluss informieren und eine entsprechende Vorlage mit Empfehlungen zur Anwendung der Standards zur Abstimmung einreichen. Die LAUG verstehe sich hauptsächlich als Harmonisierungsgremium. Die Teilnehmer sind sich einig, dass die Fortschreibung des Datenbestandes eine hohe Priorität hat. Um eine Harmonisierung auf der europäischen Ebene im Bereich der Expositionsabschätzung zu gewährleisten, sollten die Ergebnisse schnell publiziert und die Datenbank frei zugänglich gemacht werden. Ferner sind die Möglichkeiten der Erweiterung der Datenbasis zu prüfen und ggf. zu nutzen. Mögliche Anwendungsstudien sollten fachlich unterstützt werden. Seite 5 von 5