"Don't bogart your pen, my friend…"

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Wie er Zigaretten im Mundwinkel hielt, machte Humphrey Bogart zur Legende. Der Song „don't bogart your joint, my friend“ beschreibt diese enge Beziehung. Jedermann weiß, dass Rauchen die Gesundheit gefährdet. Aber wer weiß, dass das Kauen auf einem Stift ebenfalls gefährliche Substanzen in gesundheitsschädlichen Mengen freisetzen kann?

Zwar war das Thema Schwermetalle in Spielzeug in den letzten Monaten mehrmals in den Schlagzeilen, aber auch alltägliche Gegenstände wie Stifte enthalten gefährliche Stoffe.

Angeregt durch die häufigen Rückrufaktionen bei Spielwaren, analysierte Shimadzu Alltagsgegenstände (Stifte, Spielzeuge) mit einem EDX-720 Röntgenfluoreszenz-Spektrometer (Bild 1). Es galt herauszufinden, ob diese Rückrufe Ausnahmefälle oder Anzeichen eines allgemeinen Problems sind.

Der Stichprobenumfang reichte von Filzstiften für Kinder bis zu Büromarkern. Dabei zeigte sich, dass sogar Billigstifte (20 Stück für 1 Euro) frei von Schwermetallen sein können. Andererseits würde der von einem namhaften Hersteller stammende Marker mit einer erhöhten Cadmiumkonzentration verboten, ordnete man diesen Stift als Elektronikware ein. Da aber Stifte und Elektronikprodukte zu verschiedenen Produktgruppen gehören, unterliegen sie unterschiedlichen Gesetzesverordnungen. Im Allgemeinen, und damit als Faustregel für den Verbraucher, lässt sich sagen, dass übel riechende Stifte erhöhte Konzentrationen von gefährlichen Substanzen enthielten.

Gesundheitliche Beeinträchtigungen durch Schwermetalle
Betrachtet man als Beispiel eine Bleiexposition, so erzeugt diese eine Vielzahl gesundheitlicher Beeinträchtigungen und betrifft insbesondere Kinder. Blei erweist sich für Föten, Kleinkindern und schwangere Frauen als besonders gesundheitsschädlich. Hohe Bleikonzentrationen im Blut können irreversible Schäden nach sich ziehen wie Lernstörungen, Verhaltensprobleme und Entwicklungsverzögerung. In sehr hohen Dosen kann Blei Krampfanfälle, Koma und Tod verursachen.

Man sollte also annehmen, dass Schwermetalle in Spielzeugen streng verboten sind. Warum werden sie aber dennoch nachgewiesen? Die EU-Sicherheitsverordnung für Spielzeug 88/378/EEC aus dem Jahr 1988 regelt die Maximalwerte für Stoffe wie Blei, Cadmium, Arsen, Quecksilber, Barium, Antimon, Selen und Chrom. Diese Schwermetalle sind de facto aber in Spielzeugen erlaubt, solange sie im Material selbst gebunden bleiben. Dennoch bevorzugen Kunden ganz generell Spielzeuge ohne jegliche gefährlichen Substanzen. Diese gebundenen Schwermetalle sind für Kinder nicht akut schädlich, aber es wird empfohlen, diese Gefahrstoffe komplett auszuschließen – wie es bereits für Elektronikprodukte der Fall ist.

Für die Elektronikindustrie regelt die RoHS/WEEE-Verordnung 2002/95/EEC den Einsatz von Blei, Cadmium, Quecksilber, sechswertigem Chrom, PBB und PBDE in homogenem Material. Die unterschiedlichen Verordnungen führen zu einer absurden Situation: Elektronikprodukte, die gefährliche Stoffe enthalten und heutzutage verboten sind, könnten als Spielzeuge gekauft werden.

CE ist nicht unbedingt CE
Preis und Markenfabrikat sind kein Garant für die Abwesenheit von Gefahrstoffen. Gleiches gilt für die wohlbekannte CE-Kennzeichnung (Bild 2). Das CE-Zeichen bietet nur eine scheinbare Sicherheit für den Kunden. Durch die Produktkennzeichnung bestätigt der Hersteller, dass dieses Produkt die europäischen Verordnungen erfüllt und dass es auf den europäischen Markt gebracht werden darf. Aber dies bedeutet nicht, dass ein Produkt regelmäßig durch ein unabhängiges Labor getestet wird.

Ein anderer Grund, warum eine CE-Kennzeichnung kein Freibrief für die Sicherheit der Kunden ist, besteht in der möglichen Verwechslung mit einem anderen CE-Symbol, nämlich „China Export“ statt „Conformité Européenne“. Der Abstand zwischen den beiden Buchstaben C und E ist leicht vermindert verglichen mit der originalen CE-Kennzeichnung. Der Unterschied zwischen diesen beiden Symbolen ist aber kaum wahrnehmbar.

Lösen rigide Kontrollen das Problem?
Zunächst einmal erhöhen strengere Kontrollen die Verbrauchersicherheit. Aber Regulierungen müssen effizient und ökonomisch sein, ansonsten wird ihnen nicht ausreichend gefolgt, und der Kundenschutz fehlt nach wie vor. Die gegenwärtige Gesetzesregelung ist gut gemeint, aber zu kompliziert, zudem lästig und teuer.

Angesichts eines Welthandels, der unüberschaubare Versorgungsketten und eine Vielzahl von Vertriebs- und Subunternehmen vernetzt, ist die derzeitige Regulierung nicht der geeignete Weg, die Sicherheit des Kunden zu gewährleisten. Mit einfachen Worten: Ein komplizierterer Nachweis verringert den Verbraucherschutz. Der beste Schutz wird daher durch eine leicht anzuwendende und ökonomische Analysetechnik gewährleistet, etwa mit einem Röntgenfluoreszenz-Spektrometer wie dem EDX-720.

Welche Elemente lassen sich mit dem EDX-720 nachweisen?
Alle Elemente der EU-Bestimmung 88/378/EEC lassen sich in nahezu allen Trägermaterialien nachweisen: Metall, Kunststoff, Textilien, Farben, Papier, Plüsch oder Beschichtungen – kein Problem. Dieses energiedispersive Röntgenfluoreszenz-Spektrometer lässt gleichzeitige Parallelmessungen aller Schwermetallatome zu. Ergebnisse liegen innerhalb von Minuten vor (Beispiel in Bild 3). Diese zerstörungsfreie schnelle Screening-Methode erfordert keine zeitaufwändigen Probenvorbereitungen und das Objekt bleibt im Test unversehrt.

Diese Vorteile ermöglichen es, im Lauf eines Tages mehrere Dutzend Messungen durchzuführen. Dies entspricht den Erfordernissen eines wirksamen Screenings. Nur auffällige Proben werden mit einer teuren nass-chemischen Aufschlussmethode getestet. Dieser zweite Schritt verifiziert die Analyseergebnisse und bestimmt den löslichen Anteil gefährlicher Substanzen. Eine Laboranalyse ist notwendig, aber die Screening-Methode als Vorauswahl sollte die Anzahl der zu testenden Proben vermindern. Dieser zweistufige Ansatz ist günstiger und gibt zugleich Industrie und Verbrauchern Sicherheit. Der Einsatz von Standards, und damit die Möglichkeit eigene Kalibrationskurven zu erstellen, öffnen das Feld präziser quantitativer Messungen (Bild 4).

Schlussfolgerung
Das EDX-720 ist ein optimales Werkzeug für die schnelle Analyse gesundheitsgefährdender Substanzen in Farben, Kunststoffen oder Endprodukten. Ein Anwendungsfeld ist die Wareneingangsprüfung. Die große Probenkammer kann Proben bis zu einer Größe von 300 x 150 mm aufnehmen. Ein automatischer Kollimator, eine Probenüberwachungskamera und eine Wechseleinheit sind je nach Applikation nützlich. Durch die zerstörungsfreie Analyse kann nach erfolgtem Test das Objekt zur Produktion weitergeleitet oder zum Verkauf freigegeben werden.

Ausgestattet mit einer intuitiven Software ist das System für Anwendungen geeignet, die einer sicheren und effizienten Kontrolle bedürfen. Regelmäßige Tests sollten das Risiko minimieren, gesundheitsgefährdende Substanzen im Produktionsprozess zu verwenden.