Perfluorierte Tenside

Perfluorierte Tenside (PFT) sind organische oberflächenaktive Verbindungen, bei denen die Wasserstoffatome am Kohlenstoffgerüst vollständig durch Fluoratome ersetzt worden sind. Perfluorierte Tenside haben keine natürliche Quelle. Wegen ihrer besonderen Eigenschaften werden sie industriell hergestellt und in einer Vielzahl von Produkten verwendet.

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Chemische Eigenschaften

  Perfluorierte Tenside weisen eine hohe thermische und chemische Stabilität auf. Die Kohlenstoffkette der Verbindung ist lipophil, während die Kopfgruppe hydrophile Eigenschaften aufweist. Aus diesem amphiphilen Charakter resultiert die Verwendung als Tensid.

Die perfluorierten Tenside können in die Stoffgruppen der perfluorierten Alkylsulfonate (PFAS), der perfluorierten Carbonsäuren (PFCA) und der Fluortelomeralkohole (FTOH) unterteilt werden.^[1] Zu ihnen gehören unter anderen die Verbindungen:

• Perfluoroctansulfonat (PFOS)
• Perfluoroctansäure (PFOA)

Herstellung

Zur Herstellung perfluorierter Tenside werden in der industriellen Synthetisierung meist die Verfahren der elektrochemischen Fluorierung (ECF) nach Simons (1941) oder der Fluortelomerisierung angewandt. Jährlich werden mehrere tausend Tonnen PFT hergestellt, das Land mit der größten Produktionsmenge sind die USA.^[1]

Verwendung

Die Verbindungen werden hauptsächlich in der Textilindustrie zur Herstellung atmungsaktiver Jacken und in der Papierindustrie zur Herstellung von schmutz-, fett- und wasserabweisenden Papieren verwendet. Weitere Einsatzgebiete sind die Photoindustrie, die Herstellung von Feuerlöschmitteln, die Luftfahrt und die Verchromung. Sie können auch Bestandteil von Schmier- und Imprägniermitteln sein. Bei der Herstellung der Fluorpolymere PTFE (Polytetrafluorethylen, „Teflon“) und PVDF (Polyvinylidenfluorid) wird PFOA als Emulgator eingesetzt. Bei dieser Anwendung tritt PFOA als Prozessemission und als Verunreinigung in Endprodukten auf.^[2]

Umwelt- und Gesundheitsaspekte

Perfluorierte Tenside sind für Menschen und Tiere toxisch und stehen im Verdacht, Krebs zu verursachen. Im Körper reichern sich PFT im Blut und im Organgewebe an und werden nur langsam abgebaut (in 4,5 Jahren etwa um die Hälfte). Erste Nachweise im menschlichen Blut wurden in den 60er Jahren erbracht, jedoch erst im Jahre 2001 veröffentlicht.^[1] Im Jahre 2006 wurde PFT in Niedersachsen erstmals in erhöhten Konzentrationen in der Muttermilch nachgewiesen.^[3]

PFT gelten als in der Natur nicht abbaubar. Sie werden daher als langlebige organische Schadstoffe eingestuft. Mittlerweile sind die Chemikalien dieser Gruppe weltweit verbreitet; sie wurden etwa schon in Leberproben von Eisbären nachgewiesen.^[1]

PFT gelten als reproduktionstoxisch und karzinogen.

PFT in deutschen Gewässern

Im März 2006 wurden im Rahmen einer Studie des Instituts für Hygiene und Öffentliche Gesundheit (IHÖG) in Bonn zum Vorkommen von PFT in unterschiedlichen Oberflächenwässern in Deutschland erhöhte Konzentrationen in der Ruhr und anschließend auch in der Möhne nachgewiesen.^[4] Im Stadtteil Arnsberg-Neheim wurde im Trinkwasser eine Konzentration von 0,56 Mikrogramm pro Liter gefunden, die Trinkwasserkommission des Umweltbundesamts strebt einen Wert von 0,1 Mikrogramm pro Liter an.^[5] Es stellte sich heraus, dass die Belastung von aus Industrieabfällen hergestelltem Dünger herrührten, der auf im Einzugsgebiet der Flüsse liegenden Feldern ausgebracht wurde.^[6] Im November 2006 haben Untersuchungen an der Kläranlage in Rhede gezeigt, dass im Zulauf der Kläranlage hohe Gehalte an PFT im Abwasser vorhanden sind. Auch im Ablauf der Kläranlage wurden noch deutlich erhöhte Gehalte gemessen. Diese Untersuchungen lassen vermuten, dass sich PFT im Klärschlamm anreichert.^[7] Entsprechende Untersuchungsergebnisse wurden bisher jedoch nicht veröffentlicht.

Klärung PFT-kontaminierter Abwässer

PFT wird in normalen Kläranlagen nicht abgebaut. Diese basieren vor allem auf biologischem Abbau durch Mikroorganismen, die das PFT jedoch nicht verstoffwechseln können. Das PFT gelangt so unvermindert in den Vorfluter und den Klärschlamm, welcher als Dünger auf landwirtschaftliche Felder ausgebracht wird. Die einzige Möglichkeit, PFT vollständig zu entfernen, ist, das Abwasser mit Aktivkohle zu filtern.

PFT in Muttermilch und Nahrung

Eine 2006 durchgeführte Studie an Pommes Frites in mehreren deutschen Städten ergab, dass PFT auch in Lebensmitteln vorkommen. Die Studie wurde von Greenpeace in Auftrag gegeben und vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) durchgeführt.^[8] Zuvor hatte das Institut in einer Pilotstudie PFT in der Muttermilch nachgewiesen.^[9]

Verbote

Auf einen Vorschlag der Europäischen Kommission hat der Umweltausschuss des Europaparlaments am 13. Juli 2006 eine Ausweitung des Verbots von PFT beschlossen.^[6] Stimmen Plenum und Ministerrat ebenfalls zu, wird das bereits auf Perfluoroctansulfonat teilweise bestehende Verbot auf eine beschränkte Zahl von Verwendungsbereichen von Perfluoroctansäure wie z.B. dekorative Verchromung und Feuerschutzmittel ausgeweitet. Außerdem soll das Verbot bereits ab einer Konzentration von 0,005 Prozent greifen. Die Europäische Kommission hatte zunächst eine Grenze von 0,1 Prozent vorgeschlagen.^[10]

Kontakt durch militärische Nutzung

Es wird vermutet, dass perfluorierte Tenside Bestandteil des von der NATO verwendeten Universaltreibstoffs JP-8 sind und dort als Trägersubstanz für Additive dienen. Es besteht der Verdacht, dass dieser Treibstoff im Zusammenhang mit multipler Chemikalienunverträglichkeit steht.^[11]

Literatur

Zitierte Literatur

1. ↑ ^{a b c d} Marc Fricke und Uwe Lahl (BMU – Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit): Risikobewertung von Perfluortensiden als Beitrag zur aktuellen Diskussion zum REACH-Dossier der EU-Kommission, in: Zeitschrift für Umweltchemie und Ökotoxikologie (UWSF), Jahrgang 17, Vol. 1, S. 36–49, 2005. ISSN 0934-3504.
2. ↑ David A. Ellis, Scott A. Mabury, Jonathan W. Martin and Derek C. G. Muir (2001): Thermolysis of fluoropolymers as a potential source of halogenated organic acids in the environment, Nature 412, 321–324, doi:10.1038/35085548
3. ↑ taz-Artikel über PFT in Muttermilch und in den Flüssen Ruhr und Möhne
4. ↑ Uni-Protokolle: Perfluorierte Tenside in Ruhr und Möhne gefunden Meldung der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn vom 12. Juni 2006
5. ↑ Hans-Jörg Heims: Gift im Fluss, in: Süddeutsche Zeitung Nr. 166, S. 10, 21. Juli 2006
6. ↑ ^{a b} Bericht auf WDR online
7. ↑ Umweltministerium NRW, Pressemitteilung vom 22.11.2006
8. ↑ greenpeace.de: PFT in Pommes
9. ↑ ime.fraunhofer.de: PFT in Muttermilch
10. ↑ sauerlandthemen.de (17. Oktober 2006): EU Institutionen einigen sich auf Verschärfung der PFT Verbote
11. ↑ Marion Hahn: Krank durch NATO-Treibstoff? Neues zu einer umstrittenen Theorie. In: umwelt medizin gesellschaft 16 4/2003. ISSN 1437-­2606 online (PDF, 42 KB)

Weiterführende Literatur

• Christoph Schulte: In-Thema: Perfluorierte Verbindungen. Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung 18(3), S. 149–150 (2006), ISSN 0934-3504
• Dirk Skutlarek, Martin Exner, Harald Färber: Perfluorierte Tenside (PFT) in der aquatischen Umwelt und im Trinkwasser. Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung 18(3), S. 151–154 (2006), ISSN 0934-3504
• GSF (2006): Perfluorierte Verbindungen – Mögliche Risiken für Mensch und Umwelt

Siehe auch

• REACH-System
• Perfluorcarbon