Deutschland und vier weitere Mitgliedstaaten bereiten einen umfassenden Beschränkungsvorschlag unter REACH für die Verwendungen sämtlicher Per- und Polyfluoralkylverbindungen (PFAS) vor, die gesellschaftlich nicht unabdingbar sind. Die Initiative kann nur Erfolg haben, wenn eine Überwachung von Produkten und Umweltmedien bezüglich der Gehalte bzw. der Belastung mit bekannten als auch noch unbekannten PFAS möglich ist und dafür geeignete analytische Methoden existieren.
PFAS enthalten per Definition mindestens ein aliphatisches Kohlenstoffatom, das sowohl gesättigt als auch vollständig fluoriert ist, d. h. jede Chemikalie besitzt mindestens eine perfluorierte Methylgruppe (-CF3) oder mindestens eine perfluorierte Methylengruppe (-CF2-), einschließlich Fluorpolymeren und fluorierten Seitenkettenpolymeren.
Eine große Herausforderung stellt die chemische Analytik dar, da die Gruppe der PFAS aus Tausenden registrierter Chemikalien mit variierenden physiko-chemischen Eigenschaften besteht. Etabliert sind im Moment einige genormte Analyseverfahren im Bereich von ISO und CEN, die aber ausschließlich eine Einzelstoffanalytik für eine überschaubare Anzahl an Substanzen anbieten. Aufgrund fehlender analytischer Referenzsubstanzen und isotopenmarkierter Analoga ist eine beliebige Erweiterung der Einzelstofflisten für PFAS nicht möglich. Alternativ wurden in den letzten Jahren summenparametrische Analysemethoden zur Gesamterfassung organischer Fluorverbindungen (TOF - Total Organofluorine) bzw. extrahierbarer Anteile (EOF/AOF) entwickelt. Das Forschungsvorhaben soll diese summarischen Ansätze bezüglich der Anwendbarkeit zur Überwachung der Beschränkung prüfen und ggf. an die entsprechende Matrix anpassen. Kriterien für die Methodenauswahl sind u.a. die Bestimmungsgrenze, die Eignung für ein breites (möglichst komplettes) Substanzspektrum und die Möglichkeit, die Methode in Auftragslaboren als Routineverfahren für die Überwachung von PFAS als Gesamtwert zu etablieren. Angestrebt wird also die Erarbeitung einer analytischen Messmethode, die für das Vorhandensein oder Fehlen der Gesamtheit von PFAS - also auch Nicht-Zielverbindungen â€Ì eine valide Aussage trifft. Die Methode soll für viele unterschiedliche Matrices (Umweltmedien und Produkte) anwendbar sein.
Die Combustion Ion Chromatography â€Ì CIC bietet sich als möglicherweise geeignetes und in Bezug auf das erwartbare Probenmaterial universell einsetzbares Messverfahren an. Auf der CIC basierende Messverfahren zur Erfassung von PFAS sind bereits aktuell in der nationalen und internationalen Normenentwicklung befindlich für die Bestimmung von adsorbierbarem organisch gebundenem Fluor (AOF) in Wasserproben oder für das Screening von Fluor, Chlor und Brom in Polymeren.
Aktuelle Entwicklungen aus den Vorbereitungen des Beschränkungsdossiers sollen einbezogen werden. Dazu gehört auch die Frage nach essentiellen Verwendungen, die in Art und Umfang noch zu klären sind.
a.) Einige Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen gelten als persistent, biakkulmulierend und toxisch. Der Stoff PFOA (Perfluoroctansäure) sowie dessen Salze und Vorläuferverbindungen wurden bereits zur Aufnahme in das Stockholmer Übereinkommen über persistente organische Schadstoffe vorgeschlagen, weitere Stoffe aus der Gruppe der Per- und polyfluorierte Substanzen wie z.B. PFHxS (Perfluorhexansulfonsäure) werden folgen und sind bereits Gegenstand der Verhandlungen unter Stockholm sowie verschiedener Regulierungen (u.a. REACH). Stoffe, die in das Stockholmer Übereinkommen aufgenommen wurden, sind damit auch Kandidaten der europäischen POP-Verordnung. Diese sieht für die Entsorgung von POPs enthaltenden Abfällen bestimmte Entsorgungsverfahren in Abhängigkeit von Grenzkonzentrationen vor. PFAS wurden in der Vergangenheit in der Automobil-, Elektronik-, Bau- und Luftfahrtindustrie sowie zur Herstellung von Fluorpolymeren z. B. PTFE eingesetzt. Einige PFAS fanden aufgrund ihrer wasser-, schmutz und ölabweisenden Eigenschaften beispielsweise Verwendung in Textilien, Bekleidung, Leder, Papier, Pappe, Farben, Lacken und Feuerlöschmitteln. PFAS werden bereits in allen Umweltsegmenten nachgewiesen, wobei oft unklar ist aus welchen Quellen die Stoffe in die Umwelt gelangen konnten. Ziel des Vorhabens ist es, mittels gezielter Laboranalysen branchenscharf die relevanten Stoffe und Konzentrationen in den einzelnen Abfallströmen zu ermitteln. Darauf aufbauend sollen Entsorgungsszenarien entwickelt werden, aus denen sich Art und Menge der ausgeschleusten bzw. im Wirtschaftskreislauf verbleibenden PFAS in Abhängigkeit von Konzentrationsgrenzen abschätzen lassen. b.) In Auswertung dieser Szenarien sollen für relevante Stoffe Grenzwertvorschläge für die gesetzlichen Regelwerke (Anhang IV der POP-Verordnung, Klärschlammverordnung) abgeleitet werden.
Die Dyneon GmbH ist ein Tochterunternehmen des 3M Konzerns und ist mit Standorten und Repräsentanzen in über 50 Ländern vertreten. Dyneon ist einer der weltweit führenden Entwickler und Hersteller von Fluorelastomeren, Fluorthermoplasten, Polytetrafluorethylen (PTFE) und Spezialadditiven. Weltweit wurden im Jahr 2011 ca. 250.000 Tonnen Fluorpolymere produziert; in Europa liegt der Verbrauch an fluorierten Polymeren bei etwa 55.000 Tonnen pro Jahr. Fluorpolymere sind Spezialkunststoffe, die sich insbesondere durch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Hitze und Chemikalien auszeichnen. Sie werden vor allem zur Herstellung von Dichtungen, Schläuchen und Schlauchauskleidungen, Beschichtungen, Auskleidungen von Chemieanlagen, Membranen und Kabelisolierungen verwendet. Innerhalb der Fluorpolymere, mit ca. 40 Prozent Mengenanteil, stellen PTFE und PTFE-Compounds die größte Produktklasse dar. Mit dem Bau der Recyclinganlage wird das Ziel verfolgt, Fluorpolymerabfälle bei Temperaturen zwischen 400 und 700 Grad Celsius in einem Pyrolysereaktor vollständig zu zersetzen und aus den Reaktionsgasen die werthaltigen Monomere Tetrafluorethen (TFE) und Hexafluorpropen (HFP) quantitativ zurückzugewinnen. Die erhaltenen Monomere werden anschließend direkt in die Monomeranlage am Standort Gendorf eingespeist, gemeinsam mit den konventionell hergestellten Monomeren destillativ gereinigt und wieder für die Polymerisation neuer Fluorkunststoffe eingesetzt. Weltweit wird mit diesem Vorhaben der Fluorpolymerkreislauf für vollfluorisierte Fluorpolymere erstmalig geschlossen und stoffliches Recycling im quantitativen Maßstab betrieben. Als Materialien für die in einer ersten Stufe geplante Demonstrationsanlage können sowohl Produktionsabfälle des Antragstellers als auch Produktionsabfälle von Kunden verwendet werden, bevor das Verfahren auf weniger gut charakterisierte fluorpolymerhaltige Post-Consumer-Abfälle unterschiedlicher Herkunft ausgeweitet wird.
Gegenstand des Vorhabens ist die Veredelung von transparenten Polymerfolien für den Einsatz im Architekturbereich mittels Vakuumbeschichtungsverfahren und Lackierung. Dadurch sollen Energieeffizienz, Sonnenschutz und thermischer Komfort von folienbasierten Bauwerken verbessert werden. Dieses Vorhaben basiert auf den Ergebnissen des bis zum 30.9.2016 laufenden Vorhabens follow-e und soll im Anschluss daran erfolgen. Der Fokus des Projekts liegt auf der Untersuchung der Weiterverarbeitung der beschichteten Folie zum Kissen und weiter bis zum letztlichen Einbau auf der Baustelle, der Weiterentwicklung der Schichtsysteme hinsichtlich dieser Anforderungen und der Darstellung eines Reparatursystems. Des Weiteren soll ein Produktportfolio für verschiedene Gebäudetypen, Nutzungsszenarien und Klimazonen erstellt werden. 2Construct: Die Weiterverarbeitung, Transport und Montage der veredelten Fluorpolymerfolien soll geprüft werden und die daraus notwendigen Änderungen im Verarbeitungs- und Montageprozess definiert werden.