Einkaufen ist Vertrauenssache, wenigstens wenn es um Lebensmittel geht. Das Täfelchen am Obstregal im Supermarkt mit dem Hinweis auf das Ursprungsland räumt die Ungewissheit kaum aus, unter welchen Umständen dieses Nahrungsmittel eigentlich herangewachsen ist. Kommt es vom Acker oder aus dem Gewächshaus? Wie wurde die Pflanze gedüngt? Mit welchen Chemikalien behandelt?
So mancher Kunde trägt sein Geld daher wenn nicht gleich zum Erzeuger der Lebensmittel, dann lieber zum Händler um die Ecke, der jede Karotte angeblich persönlich begutachtet, Stein und Bein auf die Qualität seiner Kartoffeln schwört und dazu mit seinem Ruf für die Produkte einsteht, egal, ob es sich um frische Ware handelt oder um eine Flasche Saft, ein Glas Honig oder eine Karaffe mit Olivenöl.
Claus Schlicht findet Vertrauen auch gut, doch Kontrolle ist sein Job. Der promovierte Lebensmittelchemiker aus Oberschleißheim versucht zwar auch hin und wieder, mit seinem Gaumen zu bestimmen, aus welcher Ecke des Mittelmeerraumes ein Olivenöl kommt, setzt aber auf mehrere hunderttausend Euro teure Messgeräte, wenn es gilt, verfälschte und gepanschte Nahrungsmittel zu analysieren.
Im Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) ist er für Fälle zuständig, in denen klassische chemische Methoden nicht mehr weiterhelfen. Etwa beim Apfelsaft, wo der direkt aus Früchten gepresste Saft bei den Kunden in höchstem Ansehen steht.
Dass sie auch das unverfälschte Naturprodukt bekommen, überwacht seine Behörde in Stichproben, denn der Anreiz, "rückverdünntes" Konzentrat zum höheren Preis zu verkaufen, ist hoch. Billigeres Konzentrat plus Wasser ist eben - chemisch gesehen - auch wieder Apfelsaft, aber natürlich kein Direktsaft.
Doch die Zugabe von Wasser im Zweifelsfall gerichtsverwertbar zu beweisen, dazu braucht es mehr als einen geschulten Gaumen.
Claus Schlicht kann - unglaublich, aber wahr - mit seinen Geräten das ursprünglich im Apfel enthaltene Wasser von dem beim Rückverdünnen zugesetzten Wasser unterscheiden, indem er die Gewichtsverhältnisse der Moleküle bestimmt. Wasser ist nämlich nicht gleich Wasser, weil sowohl der Wasserstoff als auch der Sauerstoff in mehreren stabilen Varianten existieren.
Wie von vielen Atomen in der Natur gibt es auch von den "Elementen des Lebens" chemisch identische, aber unterschiedlich schwere Verwandte, so genannte Isotope.Weil Pflanzen die schwereren Isotope des Wassers anreichern, fällt das "Wässern" auf: Beim Konzentrieren entweicht das Wasser mit seinem relativ hohen Anteil an schweren Isotopen, beim Rückverdünnen wird es oft durch leichteres Wasser ersetzt, das dann in seiner Isotopen-Charakteristik als Grund- oder Leitungswasser erkennbar ist.
Fruchtsaft ist aber längst kein Schwerpunkt der Arbeit von Claus Schlicht mehr, weil die Schutzgemeinschaft der Fruchtsaft-Industrie in Nieder-Olm selbst ein Kontrollsystem etabliert hat, das die Qualitäts- und Sicherheitsstandards für Produkte auf dem dutschen Markt recht wirksam garantiert.
Auf dem Regal in seinem Labor stehen heute beispielsweise Honiggläser, bei denen es gilt, mit Zuckersirup gestreckte Proben von naturbelassenen zu unterscheiden. Ebenfalls auf seiner Prüfliste sind so unterschiedliche Lebensmittel wie Lammfleisch, Olivenöl, Getreide oder gelegentlich mal Prosecco.
Auf den Knall des Korkens wartet man allerdings vergebens: Schlicht, der nach Feierabend einen guten Tropfen stilvoll zu genießen weiß, friert die Flaschen vor der Analyse ein. "Beim Öffnen darf nichts vom Kohlendioxid verloren gehen", mahnt er mit professioneller Akribie. "Die Flüssigkeit taut erst vor der Messung im verschlossenen Analysengefäß auf."
Die richtige Aufbereitung der Proben ist entscheidend. Wer Tierprodukte untersucht, darf nicht einfach ein Stückchen Fleisch analysieren. Denn das leichte Kohlenstoff-Isotop reichert sich im Fett an. Selbst Fische aus demselben Teich können so unterschiedliche Resultate liefern, je nachdem, ob man sich ein mageres oder fettes Exemplar geangelt hat. Als gefriergetrocknete Substanz gelangen viele Lebensmittel so in die Apparatur, die meist mit winzigen Mengen arbeitet.
Nur eine Probe von der Größe eines Brotkrümels hat in dem Zinnhütchen Platz, das Assistentin Johanna Ohsam mit der Pinzette auf dem Wiegeteller ihrer fast mikrogrammgenauen Waage platziert, bevor sie vorsichtig wenige Körnchen eines Pulvers einmisst. "Ich beneide sie nicht um diese Aufgabe", sagt Schlicht, "bei Zucker kann ein Körnchen schon zuviel sein".
Gewissenhaft verschlossen, zusammengefaltet und zu einer millimeterkleinen Silberkugel gequetscht fällt die Kapsel später in den Analysator, wo sie in einer 1.400 Grad heißen Röhre in Anwesenheit eines Katalysators blitzartig verbrennt. Hochtemperatur-Pyrolyse nennt sich diese Umwandlung des eben noch in Biomolekülen gefangenen Sauerstoffs in das Gas Kohlenmonoxid, dessen Isotopenzusammensetzung das Massenspektrometer wenige Sekunden später anzeigt.
Ihren spektakulärsten Erfolg erlebte die Methode vor einigen Jahren, als es mit ihrer Hilfe gelang, millionenschwere Betrügereien mit EU-Subventionen nachzuweisen, erinnert sich Andreas Roßmann von der Firma Isolab aus Schweitenkirchen, der damals im Auftrag der Zollfahndung Isotopenanalysen vornahm.
Dank der Vorschriften zum Abschmelzen des utterberges fädelten Ganoven einen lukrativen Butter-Kreisverkehr ein: EU-Ware nach Estland exportieren, dafür eine "Ausfuhrerstattung" kassieren, dort die Butter neu etikettieren und als estnische Butter in die EU einführen - schon klingelt die Kasse ein zweites Mal, weil dies aus dem Land des damaligen EU-Beitrittskandidaten zu Vorzugskonditionen möglich war. Die gut geschmierte Drehscheibe machte die Betrüger pro Lkw mit 25 Tonnen Ladung um 75.000 Euro reicher.
Zollbeamte mussten die Fracht anstandslos durchwinken, weil die Begleitpapiere zwar zu Unrecht ausgestellt, aber nicht zu beanstanden waren. Erst mit Hilfe der Isotopenanalyse gelang der Nachweis, dass keine Ware aus Estland, sondern aus EU-Beständen im Butterpapier steckte.
Öko oder nicht
Auch zur Frage "Öko oder nicht" kann die Isotopenmethode Antworten liefern, wenigstens soweit es um die Art der Düngung geht: Mineralischer "Kunstdünger" enthält Stickstoff mit einem Isotopenverhältnis, wie es in der Luft vorkommt.
Kompost und Mist dagegen weisen einen deutlich höheren Gehalt an schwerem Stickstoff auf. So könnte man im Prinzip am Stickstoff ablesen, wie Salat oder Gemüse gedüngt wurde - wären da nicht einige praktische Probleme. So genannte Leguminosen, also Pflanzen wie Ackerbohne oder Rotklee, holen sich den benötigten Stickstoff direkt aus der Luft und erzeugen damit auf rein biologischem Weg ähnliche Isotopenverhältnisse, wie sie den Mineraldünger charakterisieren.
Biobauern, die ihren Pflanzen mit Leguminosen also auf natürliche Weise genug Nährstoffe verschaffen, rücken sich damit - aus der Stickstoff-Isotopenperspektive betrachtet - in die Dünger-Ecke. Und noch schlimmer: Ein Intensivproduzent, der die Analytiker austricksen will, bringt einfach viel mehr Kunstdünger auf dem Acker aus als nötig.
Die von den Pflanzen nicht verbrauchte Menge verdunstet zum Teil als Ammoniak.Weil dabei das schwerere Isotop eher zurückbleibt, wirkt der Boden in der Isotopenanalyse, als wäre er mit Mist oder Kompost gedüngt. So reicht also ein hoher Messwert für schweren Stickstoff einstweilen nicht, um das Etikett "Bio" zweifelsfrei anzuheften.
Getreide scheint sich der Isotopenmethode schon deshalb zu verweigern, weil es sich stärker aus dem Bodenvorrat bedient, also weniger Stickstoff aus dem Dünger aufnimmt. Die Folge: Die Stickstoff-Messwerte unterscheiden sich zu wenig für eine sichere Zuordnung. Besser könnte es bei Kartoffeln laufen. "Neue Arbeiten von Kollegen aus Italien weisen darauf hin, dass sich Öko-Kartoffeln von solchen aus dem Intensivanbau unterscheiden lassen", sagt Roßmann.
Weil die "isotopische" Zusammensetzung der Bioelemente je nach geographischer Herkunft stark schwanken kann, muss man aber die Herkunft der Proben möglichst genau kennen, notfalls sogar eine Bodenprobe im Erzeugerbetrieb nehmen.
Immerhin lassen sich Einzelfragen zum Anbau von Gemüse sicher entscheiden: etwa ob Paprika oder Tomaten aus beheizten Gewächshäusern oder vom Feld kommen. Denn die Pflanzen bauen das aus der Verbrennung von Erdöl oder Erdgas stammende Kohlendioxid der Luft ein, das mehr leichten Kohlenstoff enthält als gewöhnlich.
Extrem niedrige Analysewerte für die Kohlenstoff-Isotope sind die Folge. Doch einzelne Elemente weisen oft nur geringe Unterschiede auf, so dass man zum sicheren Nachweis von Herkunft und Authentizität oft mehrere Elemente heranziehen muss.
Ein schwieriger Fall ist zum Beispiel der Oberpfälzer Karpfen, der mit einer geschützten Ursprungsbezeichnung geadelt werden soll, wie sie beispielsweise Allgäuer Emmentaler oder Schwarzwäl der Kirschwasser längst besitzen. Untersuchungen des Bayerischen Landesamts für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit zeigen, dass sich zwar bayerische, sächsische oder polnische Karpfen per Isotopenanalyse der Bioelemente gut unterscheiden lassen, Fische aus anderen Nachbarländern jedoch nicht immer.
"Weitere Untersuchungen mit anderen Elementen ermutigen aber zum Weitermachen", bekräftigt LGL-Mitarbeiter Schlicht, und seine humorvollen Augen leuchten listig auf - er hat wohl noch ein paar Pfeile im Köcher. Wohin die zielen, verrät er aber nicht. "Es braucht Jahre, bis wir ausreichend Vergleichsdaten gesammelt haben, damit rechtsgültige Aussagen möglich sind. Deshalb können wir nicht vorzeitig Details bekannt geben und uns angreifbar machen", erklärt er seine Zurückhaltung.
Das diskrete Vorgehen hat sich schon bewährt, beispielsweise beim Spargel, wo Schlicht durch zahlreiche Messungen eine bayernweite Datenbank aufgebaut hat, die Aussagen über die Herkunft des Edelgemüses erlaubt. "Dafür brauche ich authentische Ware", beschreibt er die Anforderungen, "mehrere Proben direkt vom Feld über einen längeren Zeitraum, dreckig, ungewaschen und unbehandelt - so wie sie der Verbraucher nie zu Gesicht bekommen würde".
Auch die Kollegen in Baden-Württemberg, Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen verstehen sich mittlerweile auf die Spargel-Isotopenanalyse.
Ähnlich gibt es auf europäischer Ebene Anstrengungen, die Zusammenarbeit der Isotopen-Spezialisten auszuweiten. Aber nicht nur beim Spargel mit seinen hohen Gewinnspannen finden sich falsche Etiketten. Nachdem die Stiftung Warentest im Mai 2003 bei Stichproben in deutschen Läden Pflanzenschutzmittel in Erdbeeren aus Spanien und Marokko festgestellt hatte, waren Früchte aus diesen Ländern nahezu unverkäuflich, erinnert sich LGL-Mann Schlicht. "Wir konnten damals bestätigen, dass eine solche Lieferung mit anderer Herkunftsbezeichnung ausgezeichnet wurde."
Wer als Kunde einen konkreten Verdacht hat, kann suspekte "Beschwerdeproben" über die Lebensmittelüberwachung in seinem Landratsamt einreichen. Die im Auftrag der Öffentlichkeit arbeitenden Lebensmittelchemiker beim LGL werden dieses Nahrungsmittel allerdings nur auf den Labortisch bekommen, wenn der Verdacht ausreicht.
Denn billig sind die Isotopenanalysen nicht gerade: Besonders wenn die Aufbereitung schwierig ist und nur die Messung mehrerer Elemente zu einem zweifelsfreien Ergebnis führt, kostet eine Untersuchung leicht mehrere hundert Euro - viel Geld für eine Schale Erdbeeren oder eine Flasche Saft, aber vielleicht eine gute Investition, wenn einige Tonnen Lebensmittel unter falscher Flagge im Handel sind.