Untersuchungen auf Cadmium-Rückstände in Weizen- und Roggenvolldruschproben der Ernten 2015 bis 2017

Im Rahmen der Besonderen Ernte- und Qualitätsermittlung (BEE) der Getreidewirtschaftsjahre 2015 bis 2017 wurden am Max Rubner-Institut, an den Standorten Detmold und Kulmbach, Weizen- und Roggenvolldruschproben auf Rückstände an Cadmium (Cd) untersucht. Ziel war es, verlässliche Informationen über die Belastungssituation der bundesdeutschen Weizen- und Roggenernte zu gewinnen. Das besatzfreie Kornmaterial der Weizen- und Roggenproben wurde auf einer Titanmühle (< 500 μm) vermahlen. Von den homogenisierten Proben wurden jeweils 0,2 g in ein Quarzglas-Gefäß eingewogen und mit 0,8 mL H2O2 (30 %) und 1,2 mL HNO3 (69 %) im Mikrowellenofen (MLS START 1500) aufgeschlossen. Innerhalb von 15 min wurden die Gefäße auf 170 °C erhitzt, diese Temperatur wurde 20 min lang gehalten. Danach erfolgte innerhalb von 10 min ein Erhitzen auf 230 °C. Diese Temperatur wurde 45 min lang gehalten. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung mit Reinstwasser gravimetrisch auf 10 mL aufgefüllt und in metallfreien Kunststoffröhrchen gelagert.

Die Bestimmung von Cadmium erfolgte mittels induktiv gekoppeltem Plasma-Massenspektrometer (ICP-MS, Agilent 7800). Dabei wurde Argon als Träger-, Plasma- und Verdünnungsgas und Helium als Kollisionsgas verwendet. Die Kalibrierung wurde aus einem Einzelelementstandard für Cadmium in 5 Konzentrationen hergestellt, wobei die Säurematrix an die Aufschlusslösungen angepasst wurde. Indium wurde als interner Standard verwendet und dem Probenfluss während der Messung kontinuierlich zugeführt. Die Bestimmungsgrenze wurde anhand der Aufschlussblindwerte berechnet. Mit Hilfe von Vergleichsmehlen (Weizen und Roggen) wurde die Präzision der Messungen in jedem Messzyklus abgesichert. Die Richtigkeit der Cadmium-Gehaltsbestimmung wurde an Hand eines zertifizierten Weizenmehles (SRM 1567a) bestätigt.

In 2015 wurde die Musteranzahl für Weizen für alle Bundesländer auf mindestens 20 festgelegt (Ausnahme Saarland: 10 Proben). Für Roggen wurde die Musteranzahl für die einzelnen Bundesländer anteilig nach der Anbaufläche des Jahres 2015 bestimmt (mindestens 10 Proben pro Bundesland). Seit 2016 wird zur Bestimmung des Stichprobenumfanges das Verfahren der sogenannten wurzelproportionalen Aufteilung (Bezugsmerkmal Anbaufläche) angewendet. Dadurch werden Länder mit großen Anbauflächen stärker in der Stichprobe berücksichtigt als Länder mit kleinen Anbauflächen.

Der Ergebnisauswertung (Mittelwert, Minimum, Maximum, Standardabweichung) geht eine Prüfung der Daten auf Plausibilität voraus. Der Wert für das Bundesmittel berechnet sich aus den nach Erntemengen gewichteten Mittelwerten der Landesproben.

Cadmium-Rückstände in Weizenvolldruschproben

Der nach den Erntemengen der Bundesländer gewichtete, mittlere Cadmium-Gehalt der deutschen Weizenernte betrug in 2015 50,1 μg/kg Frischmasse (FM), in 2016 38,0 μg/kg FM und in 2017 36,7 μg/kg FM. In allen untersuchten Weizenproben der Getreidewirtschaftsjahre 2015, 2016 und 2017 konnte Cadmium quantifiziert werden. Insgesamt war in 2015 bei keiner Probe, in 2016 und 2017 bei jeweils einer Probe (0,2 %) der Cadmium-Gehalt höher als 200 μg Cd/kg FM. Unter Berücksichtigung der erweiterten maximalen Messunsicherheit kann eine signifikante Überschreitung des Grenzwertes allerdings nicht belegt werden. Mehr als 100 μg Cd/kg FM enthielten in 2015 siebzehn Proben (6,7 %), in 2016 sechs Proben (1,4 %) und in 2017 fünf Proben (1,2%).

Anzahl der Proben und Cadmium-Gehalte (MW, STABW, Min, Max) der deutschen Weizenernte für die Getreidewirtschaftsjahre 2015, 2016, 2017
Bund Anzahl MW STABW MIN MAX n n
  n µg Cd /kg FM µg Cd /kg FM µg Cd /kg FM µg Cd /kg FM > 200 µg Cd /kg FM

> 100 µg Cd/kg FM

2015 251 50,1 28,6 11,4 177,5 0 17
2016 442 38 24,4 3 273,5 1 6
2017 418 36,7 21,4 6,4 224,1 1 5

Cadmium-Rückstände in Roggenvolldruschproben

Im Gegensatz zum Weizen wurden in Roggen durchweg sehr niedrige Cd-Gehalte ermittelt. Das Bundesmittel lag in 2015 bei 14,1 μg Cd/kg FM, in 2016 bei 12,4 μg Cd/kg FM und in 2017 bei 9,9 μg Cd/kg FM. Die untersuchten Proben der einzelnen Bundesländer überschritten in keinem Fall den aktuell gültigen Grenzwert von 100 μg Cd/kg FM. In zwei von 579 untersuchten Roggenproben (2015 bis 2017) konnte kein Cadmium quantifiziert werden.

Anzahl der Proben und Cadmium-Gehalte (MW, STABW, Min, Max) der deutschen Roggenernte für die Getreidewirtschaftsjahre 2015, 2016, 2017
Bund Anzahl MW STABW MIN MAX n
  n µg Cd /kg FM µg Cd /kg FM µg Cd /kg FM µg Cd /kg FM

> 100 µg Cd/kg FM

2015 140 14,1 9,9 0,9 63,4 0
2016 210 12,4 10,7 1,3 91,0 0
2017 229 9,9 8,5 1,0 68,7 0

Zusammenfassung

Insgesamt liegen die durchschnittlichen Cadmium-Gehalte der bundesdeutschen Weizen- und Roggenernte der Getreidewirtschaftsjahre 2015 bis 2017 im Vergleich zu den derzeit gültigen Grenzwerten (Weizen: 200 μg Cd/kg FM; Roggen: 100 μg Cd/kg FM) auf einem niedrigen Niveau.