Vitamin D ist der übergeordnete Begriff für eine Gruppe fettlöslicher Vitamine, die Calciferole. Zu den wichtigsten Formen gehören Vitamin D2 (Ergocalciferol) und Vitamin D3 (Cholecalciferol).

Die bekannteste Funktion von Vitamin D ist die Beteiligung am Knochenstoffwechsel. So fördert Vitamin D unter anderem die Aufnahme (Resorption) von Calcium und Phosphat aus dem Darm sowie ihren Einbau in den Knochen. Es nimmt damit eine Schlüsselrolle bei der Knochenmineralisierung ein.

Darüber hinaus ist Vitamin D an weiteren Stoffwechselvorgängen, bei der Bildung von Proteinen beziehungsweise der Steuerung einer Vielzahl von Genen beteiligt. Dies ließ in den vergangenen Jahren die Vermutung zu, dass Zusammenhänge zwischen der Vitamin-D-Versorgung und chronischen Krankheiten bestehen und damit gleichzeitig neue Präventionsmöglichkeiten entdeckt werden könnten. Im Hinblick auf Bluthochdruck, Diabetes mellitus Typ 2 sowie kardiovaskulären und Krebskrankheiten konnten zwar Zusammenhänge in Beobachtungsstudien gefunden werden, bislang jedoch keine Beweise für kausale Beziehungen.

Stand: 25.01.2019

In der Regel bildet der Körper in der Haut 80 % bis 90 % des Vitamins selbst – mithilfe von Sonnenlicht, genauer UV-B-Strahlung. Dabei ist ein Aufenthalt im Freien nötig. Ein Aufenthalt in hellen Räumen reicht nicht aus, da die UV-B-Anteile im Sonnenlicht nicht durch das Glas in Fensterscheiben dringen können (siehe auch Wer hat ein erhöhtes Risiko für einen Vitamin-D-Mangel?)

Die Ernährung trägt mit einem geschätzten Anteil von circa 10 % bis 20 % nur einen relativ geringen Anteil zur Vitamin-D-Versorgung bei. Ein Grund hierfür ist, dass nur wenige Lebensmittel nennenswerte Mengen an Vitamin D enthalten (zum Beispiel fetter Seefisch, bestimmte Innereien, Speisepilze, Eier), die in Deutschland nur selten oder in geringen Mengen verzehrt werden.

Neben natürlichen Quellen kann Vitamin D auch über Nahrungsergänzungsmittel (Supplemente) und angereicherte Lebensmittel zugeführt werden.

Stand: 25.01.2019

Niedrige Vitamin-D-Werte sind in den hiesigen Breiten meist durch eine geringe körpereigene Vitamin-D-Bildung (Eigensynthese) bedingt. Für die Eigensynthese wird UV-B-Strahlung der Wellenlänge 290 nm bis 315 nm benötigt, die ganzjährig nur in Regionen unterhalb des 35. Breitengrads vorkommt. In höher gelegenen Breiten nimmt die Intensität und Dauer an ausreichender Strahlung ab und die Vitamin-D-Bildung wird abhängig von der Jahreszeit. Dies trifft auch auf Deutschland zu, das zwischen dem 47. und 55. Breitengrad gelegen ist. Hier ist die körpereigene Bildung nur von circa März bis Oktober bei einem Aufenthalt im Freien möglich. In dieser Zeit kann der Körper neben der akuten Bedarfsdeckung ebenfalls Vitamin-D-Reserven im Fett- und Muskelgewebe anlegen, auf die er im Winterhalbjahr zurückgreifen kann.

Der Aufbau eines ausreichenden Speichers kann jedoch durch verschiedene äußere und individuelle Faktoren erschwert werden, so dass es insbesondere in der dunklen Jahreszeit zu niedrigen Vitamin-D-Spiegeln kommen kann.

Zu den äußeren Faktoren gehören unter anderem klimatische Bedingungen. So kann die UV-B-Strahlung aufgrund ungünstiger Witterungsverhältnisse, zum Beispiel bei starker Bewölkung, auch im Sommerhalbjahr um mehr als 90 % verringert sein. Darüber hinaus spielen ebenfalls die Höhenlage, die Sonnenscheindauer, der Ozongehalt der Luft sowie Luftverschmutzung eine Rolle.

Zu den individuellen Faktoren zählen das Lebensalter, die Hautfarbe und das Körpergewicht sowie Einflüsse des modernen Lebenswandels. Hierbei sind insbesondere die stetige Abnahme von Aktivitäten im Freien und der vermehrte Aufenthalt in geschlossenen Räumen (zum Beispiel durch Büroarbeit oder verändertem Freizeitverhalten) zu nennen. Einen Einfluss haben auch das jeweilige Sonnenschutzverhalten sowie bestimmte Kleidungsgewohnheiten, zum Beispiel die vollständige Bedeckung des Körpers aus kulturellen oder religiösen Gründen.

Darüber hinaus ist eine ausreichende Versorgung des menschlichen Körpers mit Vitamin D mit Hilfe von Nahrungsmitteln schwierig, weil nur wenige Lebensmittel nennenswerte Mengen an Vitamin D enthalten (zum Beispiel fetter Seefisch, bestimmte Innereien, Speisepilze, Eier), die in Deutschland nur selten oder in geringen Mengen verzehrt werden.

Ferner können chronische Magen-Darm-, Leber- oder Nierenerkrankungen zu einem Vitamin-D-Mangel führen. Ebenso können verschiedene Medikamente (z.B. Antiepileptika oder Zytostatika) den Vitamin-D-Stoffwechsel beeinträchtigen (siehe auch Wer hat ein erhöhtes Risiko für einen Vitamin-D-Mangel?).

Stand: 25.01.2019

Von einem Vitamin-D-Mangel spricht man, wenn Vitamin D im Körper über einen längeren Zeitraum fehlt und klinisch relevante Symptome auftreten. Im Fall von Vitamin D sind dies zum Beispiel Rachitis oder Osteomalazie (siehe auch "Welche Folgen kann ein Vitamin-D-Mangel haben?").

Der Vitamin-D-Serumspiegel unterliegt jedoch starken saisonalen Schwankungen. Wird bei der einmaligen Untersuchung des Vitamin-D-Status ein niedriger Wert gemessen, muss dies nicht zwingend bedeuten, dass bereits ein langfristiger Vitamin-D-Mangel und damit klinische Symptome vorliegen oder auftreten werden.

Stand: 25.01.2019

Ein Vitamin-D-Mangel kann bedeutsame Auswirkungen auf die Knochengesundheit haben. Die gravierendsten Folgen sind die Entkalkung und letztendlich die Erweichung der Knochen. Bei Säuglingen und Kindern kann dies zum Krankheitsbild der Rachitis führen, das heißt zu schwerwiegenden Störungen des Knochenwachstums und zu bleibenden Verformungen des Skeletts inklusive Aufreibungen im Bereich der Wachstumsfugen. Zudem werden häufig eine verringerte Muskelkraft, ein verminderter Muskeltonus sowie eine erhöhte Infektanfälligkeit beobachtet.

Bei Erwachsenen kann es durch die Entkalkung des Knochens zu Verformungen der tragenden Knochen, zu Knochenschmerzen und Muskelschwäche sowie zu Kraftminderung kommen – und damit zum Krankheitsbild der Osteomalazie. Eine weitere Erkrankung, zu der ein Vitamin-D-Mangel beitragen kann, ist Osteoporose, die sich vor allem im höheren Lebensalter manifestiert. Sie ist durch eine erniedrigte Knochenmasse sowie eine mikroarchitektonische Verschlechterung des Knochengewebes gekennzeichnet, was zu einer geringeren Bruchfestigkeit des Knochens führt.

In den vergangenen Jahren wurden darüber hinaus Zusammenhänge zwischen der Vitamin-D-Versorgung und nicht-skelettalen Erkrankungen wie Bluthochdruck, Diabetes mellitus Typ 2 sowie kardiovaskulären oder Krebskrankheiten in Beobachtungsstudien gefunden. Bislang gibt es jedoch keine Beweise für kausale Beziehungen.

Stand: 25.01.2019

Gefährdet für einen Vitamin-D-Mangel sind Personen, die sich selten im Freien aufhalten beziehungsweise aufhalten können, etwa weil sie immobil sind, chronisch krank oder pflegebedürftig. Zu dieser Personengruppe zählen unter anderem sehr alte Menschen, insbesondere solche, die in Pflegeheimen wohnen. Ältere Menschen sind aber auch generell gefährdet, da die Eigenproduktion von Vitamin D mit zunehmendem Alter nachlässt: Die beobachtete Abnahme der Eigensynthese hat vermutlich mit die Abnahme der Hautdicke zu tun, und die Fähigkeit, Vitamin D in Leber und Nieren zu metabolisieren, lässt nach. Hinzu kommt, dass ältere Menschen meist weniger Nahrung zu sich nehmen, so dass auch über die Ernährung weniger Vitamin D zugeführt wird.

Neben älteren Personen haben Säuglinge ein erhöhtes Risiko für einen Vitamin-D-Mangel, da sie keiner direkten Sonnenstrahlung ausgesetzt werden sollten.

Auch Menschen, die aus religiösen oder kulturellen Gründen nur mit bedeckter Haut ins Freie gehen, sowie Menschen mit dunklerer Hautfarbe sind gefährdet – bei letzteren ist dies auf die höhere Pigmentierung in der Haut zurückzuführen, die weniger UV-Strahlen durchlässt. Um genug Vitamin D produzieren zu können, wird daher eine längere Sonnenexposition beziehungsweise eine höhere UV-B-Intensität benötigt, die in den hiesigen Breiten nur schwer zu erreichen ist.

Zu den Risikogruppen zählen auch Menschen, die an chronischen Magen-Darm, Leber- oder Nierenerkrankungen leiden oder Medikamente einnehmen, die den Vitamin-D-Stoffwechsel beeinträchtigen (z.B. Antiepileptika oder Zytostatika).

Stand: 25.01.2019

Die Bestimmung des Vitamin-D-Status erfolgt durch die Messung von 25-Hydroxyvitamin-D kurz 25(OH)D, im Blutserum. 25(OH)D ist ein Vorläufer des aktiven Vitamin D, es kann in den Einheiten nmol/l oder ng/ml angegeben werden (für die Umrechnung von nmol/l in ng/ml teilt man den Wert durch 2,5).

Zur Beurteilung von 25(OH)D-Serumwerten können verschiedene Referenzwerte herangezogen werden. Das Robert Koch-Institut verwendet die international häufig genutzte Klassifikation des US-amerikanischen Institute of Medicine (IOM), die sich auf die Knochengesundheit bezieht und 25(OH)D-Serumwerte wie folgt einteilt:

Wichtige Hinweise zur Bewertung von Messergebnissen:

Es ist vielfach gezeigt worden, dass sowohl unterschiedliche als auch typgleiche Messmethoden zu unterschiedlichen Messergebnissen von 25(OH)D führen können. Um diese methodischen Probleme zu überwinden, sollten die Messmethoden standardisiert werden. Dadurch sind die Messwerte vergleichbar, unabhängig von Zeit, Ort und Analyseverfahren. Die Umsetzung der Standardisierung wird seit dem Jahr 2010 im Rahmen des Vitamin D Standardization Program (VDSP) der National Institutes of Health, USA, vorangebracht. Das Robert Koch-Institut hat daher 25(OH)D-Serumwerte, die in seinen Untersuchungssurveys BGS98, KiGGS und DEGS erhoben wurden, in Kooperation mit dem VDSP nachträglich standardisiert.

Stand: 25.01.2019

Die Vitamin-D-Versorgung der Menschen in Deutschland kann anhand repräsentativer Studien des Robert Koch-Instituts eingeschätzt werden. In der Studie zur Gesundheit Erwachsener in Deutschland (DEGS 1), die zwischen 2008 und 2011 durchgeführt wurde, ist bei 6.995 Teilnehmenden im Alter von 18 bis 79 Jahren der Vitamin-D-Status bestimmt worden, in der Studie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen in Deutschland (KiGGS-Basiserhebung), die zwischen 2003 und 2006 durchgeführt wurde, bei 10.015 Teilnehmenden im Alter von 1 bis 17 Jahren.

Der Vitamin-D-Status wurde in beiden Studien anhand der Konzentration von 25-Hydroxy-Vitamin-D (25(OH)D) im Blutserum erhoben. Zur Beurteilung der Vitamin-D-Versorgung wurde die Klassifizierung des Institute of Medicine (IOM) herangezogen, die die 25(OH)D-Konzentration nach ihrer Auswirkung auf die Knochengesundheit bewertet (siehe auch Wie wird der Vitamin-D-Status bestimmt und beurteilt?).

Die IOM-Definition wurden in den nachfolgenden Analysen zu folgenden Kategorien zusammengefasst

• Serumwerte von unter 30 nmol/l (unter 12 ng/ml) bilden eine mangelhafte Vitamin-D-Versorgung mit einem erhöhten Risiko für Krankheiten wie Osteomalazie und Osteoporose ab,
• Serumwerte von 30 bis unter 50 nmol/l (12 bis unter 20 ng/ml) eine suboptimale Versorgung mit möglichen Folgen für die Knochengesundheit.
• Bei 25(OH)D-Serumkonzentrationen ab 50 nmol/l (ab 20 ng/ml) wird von einer ausreichenden Versorgung zum Erhalt der Knochengesundheit ausgegangen.

Für Kinder, Jugendliche und Erwachsene in Deutschland wurden in den Studien folgende Prävalenzen von 25(OH)D-Serumkonzentrationen ermittelt¹:

Darüber hinaus wird die Angabe von Serumwerten unter 50 nmol/l (unter 20 ng/ml) zusammengefasst, um unzureichende (d.h. mangelhafte und suboptimale) Werte kombiniert darzustellen. Mit dieser Kategorie kann eine Aussage darüber getroffen werden, wie viele Personen das präventive Potenzial für die Knochengesundheit nicht ausschöpfen:

¹Daten wurde retrospektiv standardisiert
Quellen: KiGGS-Basiserhebung, DEGS1

Wichtige Hinweise zur Interpretation der Daten:

Bei der Interpretation der Daten muss beachtet werden, dass es sich um Momentaufnahmen (Punktprävalenzen) des Vitamin-D-Status handelt, da der Nährstoff während der Studie pro Person nur jeweils einmal gemessen wurde. Mit den vorliegenden Daten ist es demnach nicht möglich, auf einen langanhaltenden Mangel zu schließen, der Voraussetzung für klinische Symptome wie Rachitis, Osteomalazie oder Osteoporose ist.

Wird bei der einmaligen Untersuchung des Vitamin-D-Status ein niedriger Wert gemessen, muss dies nicht zwingend bedeuten, dass bereits klinische Symptome vorliegen beziehungsweise auftreten werden. Insbesondere auch, da der Vitamin-D-Serumspiegel starken saisonalen Schwankungen unterliegt (siehe auch Wie kommt es zu niedrigen Vitamin-D-Werten?).

Bei der Bewertung von Messergebnissen sollte darüber hinaus berücksichtigt werden, dass sowohl unterschiedliche als auch typgleiche Messmethoden zu unterschiedlichen Messergebnissen von 25(OH)D führen können. Um diese methodischen Probleme zu überwinden, wuerden die Messmethoden standardisiert. Näheres dazu siehe Wie wird der Vitamin-D-Status bestimmt und beurteilt?

Stand: 25.01.2019

Die Vitamin-D-Bildung ist in den hiesigen Breiten nur von März bis Oktober möglich. Der Körper ist in dieser Zeit in der Lage, nicht nur den akuten Bedarf zu decken, sondern ebenfalls Vitamin-D-Reserven im Fett- und Muskelgewebe für das Winterhalbjahr anzulegen.

Um niedrigen Vitamin-D-Werten ganzjährig entgegenzuwirken, legen aktuelle Empfehlungen nahe, zwischen März und Oktober zwei- bis dreimal pro Woche Gesicht, Hände und Arme unbedeckt und ohne Sonnenschutz der Sonne auszusetzen. Für eine ausreichende Vitamin-D-Synthese reicht hierbei bereits die Hälfte der Zeit, in der sonst ungeschützt ein Sonnenbrand entstehen würde. Da Rötungen der Haut sowie Sonnenbrände grundsätzlich vermieden werden sollten, sind bei längeren Aufenthalten in der Sonne unbedingt Sonnenschutzmaßnahmen zu treffen.

Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung des Vitamin-D-Status stellt die Einnahme von Supplementen (Nahrungsergänzungsmitteln) dar. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt diese, wenn eine Verbesserung des Vitamin-D-Status weder durch die Eigensynthese noch über die Ernährung erzielt werden kann. Diese einschränkende Bedingung ist darauf zurückzuführen, dass Vitamin D als fettlösliches Vitamin im Fett- und Muskelgewebe gespeichert werden kann, und eine übermäßig hohe Vitamin-D-Zufuhr über Supplemente (insbesondere bei gleichzeitiger Zufuhr von angereicherten Lebensmittel) zu einer akuten oder schleichenden Überdosierung (Intoxikation) führen kann (siehe auch Ist zu viel Vitamin D schädlich?).

Stand: 25.01.2019

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) hat Schätzwerte für eine angemessene Zufuhr (d.h. die Nährstoffversorgung über die Nahrung) von Vitamin D herausgegeben. Schätzwerte werden angegeben, wenn keine empfohlene Zufuhr abgeleitet werden kann, da Angaben zum durchschnittlichen Bedarf fehlen. Für Kinder ab einem Jahr und Erwachsene aller Altersgruppen wird der Schätzwert mit 20 µg Vitamin D pro Tag angegeben, das entspricht 800 Internationalen Einheiten. Hierbei muss beachtet werden, dass sich der Schätzwert auf die Situation bezieht, dass keine körpereigene Vitamin-D-Bildung (Eigensynthese) stattfindet und die Ernährung die einzige Vitamin-D-Quelle darstellt.

Im Normalfall trägt die Eigensynthese bei regelmäßigem Aufenthalt im Freien 80 % bis 90 % zur Nährstoffversorgung bei. Die Ernährung spielt mit einem geschätzten Anteil von circa 10 % bis 20 % hingegen nur eine relativ geringe Rolle. Ein Grund hierfür ist, dass nur wenige Lebensmittel nennenswerte Mengen an Vitamin D enthalten (zum Beispiel fetter Seefisch, bestimmte Innereien und Speisepilze sowie Eier), die in Deutschland über die übliche Ernährung nur selten oder in geringen Mengen verzehrt werden.

Hierauf weisen auch die Daten zur Vitamin-D-Zufuhr in Deutschland bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen hin: Laut EsKiMo-Studie (Ernährungsmodul der KiGGS-Studie) nehmen 6- bis 11-jährige Mädchen im Durchschnitt 1,3 μg und gleichaltrige Jungen 1,4 μg Vitamin D pro Tag auf. Mädchen im Alter von 12 bis 17 Jahren nehmen 1,7 μg und Jungen dieser Altersgruppe 2,2 μg Vitamin D pro Tag auf. Nach Ergebnissen der Nationalen Verzehrsstudie (NVS II) liegt die Vitamin-D-Zufuhr bei Frauen im Alter von 14 bis 80 Jahren bei 2,2 μg pro Tag und bei gleichaltrigen Männern bei 2,9 μg pro Tag.

Stand: 17.12.2018

Neben einem Mangel kann es ebenfalls zu einer Vergiftung (Intoxikation) mit Vitamin D kommen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Vitamin D als fettlösliches Vitamin im Fett- und Muskelgewebe gespeichert werden kann.

Während Vergiftungen über die körpereigene Vitamin-D-Bildung und die natürliche Ernährung nicht erreicht werden können, sind sie durch übermäßig hohe Einnahmen von Supplementen (Nahrungsergänzungsmitteln), hochdosierten Medikamenten, einem hohen Konsum an angereicherten Lebensmitteln (oder einer Kombination der Varianten) möglich.

Bei einer übermäßig hohen Einnahme von Vitamin D entstehen im Körper erhöhte Kalziumspiegel (Hyperkalzämie), die akut zu Übelkeit, Appetitlosigkeit, Bauchkrämpfen, Erbrechen oder in schweren Fällen zu Nierenschädigung, Herzrhythmusstörungen, Bewusstlosigkeit und Tod führen können. Da Vitamin D im Körper gespeichert werden kann, ist neben einer akuten auch eine schleichende Überdosierung möglich.

Stand: 17.12.2018

• Rabenberg M, Mensink GBM (2016) Vitamin-D-Status in Deutschland. Journal of Health Monitoring 1(2):36-42
• Bundesamt für Strahlenschutz et al. (2015) Empfehlung zur "UV-Exposition zur Bildung des körpereigenen Vitamin D" Konsentierte Empfehlung der wissenschaftlichen Behörden, Fachgesellschaften und Fachverbände des Strahlenschutzes, der Gesundheit, der Risikobewertung, der Medizin und der Ernährungswissenschaften
• Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) zu Vitamin D
• Institute of Medicine (2011) Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. The National Academies Press, Washington, DC
• National Institutes of Health (2017) Vitamin D Standardization Program

Stand: 17.12.2018

• Rabenberg M, Scheidt-Nave C, Busch MA, Rieckmann N, Hintzpeter B, Mensink GBM (2015) Vitamin D status among adults in Germany – results from the German Health Interview and Examination Survey for Adults (DEGS1). BMC Public Health 15:641
• Rabenberg M, Scheidt-Nave C, Busch MA, Thamm M, Rieckmann N, Durazo-Arvizu RA, Dowling KG, Škrabáková Z, Cashman KD, Sempos CT, Mensink GBM (2018) Implications of standardization of serum 25-hydroxyvitamin D data for the evaluation of vitamin D status in Germany, including a temporal analysis. BMC Public Health 18(1):845
• Hintzpeter B, Mensink GBM, Thierfelder W, Müller MJ, Scheidt-Nave C (2008) Vitamin D status and health correlates among German adults. Eur J Clin Nutr 62 (9): 1079-1090
• Hintzpeter B, Scheidt-Nave C, Müller MJ, Schenk L, Mensink GBM (2008) Higher Prevalence of Vitamin D Deficiency Is Associated with Immigrant Background among Children and Adolescents in Germany. J Nutr 138 (8): 1482-1490

Stand: 17.12.2018