Die Charakterisierung von erdöl- und kohlehaltigen Stoffen und Erzeugnissen ist derzeit herausfordernd, da keine standardisierten Analysemethoden verfügbar sind, die der Komplexizität der Stoffe und Produkte gerecht werden können. Ziel dieses Projekts war es daher, einen analytischen Ansatz zu entwickeln, der auf eine Auswahl von Erdöl- und Kohleprodukten angewendet werden kann und dabei diejenigen Konstituenten (engl. constituents) oder Konstituentengruppen (engl. constituents groups) zu identifizieren, die für die Umwelt und die menschliche Gesundheit besorgniserregend sein könnten. Es wurden drei Analyseplattformen verwendet und für insgesamt 128 Konstituenten und 46 Konstituentengruppen validiert. Die Gruppen repräsentieren gesättigte Kohlenwasserstoffe, Aromaten, schwefelhaltige polyaromatische Kohlenwasserstoffe (SPACs) sauerstoffhaltige (O)PACs, stickstoffhaltige (N)PACs und Säuren. Die drei analytischen Plattformen waren GC-MS/SIM, GC*GC-HRMS und SFC-ESI-HRMS. Die Validierung der Methoden ergab ausgezeichnete Ergebnisse, und alle Methoden eignen sich für Inhaltsstoffe, die in PetCo-Produkten in niedrigen ppb-Werten vorhanden sind. Basierend auf einer detaillierten Literaturrecherche zu PetCo-Produkten wurden fünf PetCo-Produkte für weitere Analysen ausgewählt, die ein breites Spektrum von Konstiuenten und Konstiuentengruppen in PetCo-Produkten repräsentieren. Bei den fünf PetCo-Produkten handelte es sich um Asphalt, Autowachs/Politur, Kohlenteer, Schmieröl und Reifenpyrolyseöl. Insgesamt wurden 24 Proben mit Hilfe der drei Analyseplattformen untersucht. Die chemische Analyse ergab eine große Variabilität in der chemischen Zusammensetzung und der Gesamtkonzentration von Konstituenten und Konstituentengruppen, sowohl innerhalb als auch zwischen den Produkttypen. Die größte Fraktion, die in einer der Proben quantifiziert wurde, erreichte 36 %. (w/w). Dieses Projekt empfiehlt GC*GC-HRMS als auch SFC-ESI-HRMS für die Quantifizierung von Konstituenten und Konstituentengruppen in PetCo-Produkten zu verwenden, da beide Methoden zusammen die größte Anzahl von Bestandteilen in PetCo-Produkten erfasst. Quelle: Forschungsbericht
Eine große Menge der Erdöl- und Kohle-basierten Chemikalien wird als Zwischenprodukt verwendet. Ein kürzlich gestartetes Forschungsvorhaben des UBA soll klären, ob es bei solchen Verwendungen zur Weitergabe besorgniserregender Bestandteile (Konstituenten) in der Wertschöpfungskette oder zu deren Freisetzung in die Umwelt kommt. Chemikalien, die aus Erdöl oder Kohle gewonnen werden, enthalten eine Vielzahl einzelner Konstituenten. Einige Konstituenten, wie verschiedene polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe ( PAK ) haben Eigenschaften, durch die sie für die Umwelt besonders besorgniserregend sind. Sie sind persistent, das heißt, sie werden in der Umwelt nicht oder nur sehr langsam abgebaut, sie reichern sich in Lebewesen an und sind giftig für Umweltorganismen. Weitere Konstituenten stehen im Verdacht solche Eigenschaften zu haben. Bei einer Verwendung als Zwischenprodukt wird der Ausgangsstoff in einen anderen Stoff umgewandelt. Da der Ausgangsstoff dann nicht mehr vorliegt, ist eine Bewertung und Regulierung solcher Verwendungen in der REACH-Verordnung nicht vorgesehen. Was dabei mit den einzelnen Konstituenten von komplexen Stoffen mit vielen Konstituenten passiert, ist jedoch unklar. Eine Weitergabe kritischer Konstituenten in der Wertschöpfungskette kann nach derzeitigem Kenntnisstand nicht ausgeschlossen werden. Ebenso könnte es zu Emissionen in die Umwelt kommen. Diesen Fragen soll in dem kürzlich gestarteten Forschungsvorhaben „Zwischenprodukte aus Erdöl- und Kohlefraktionen – ein regulatorisches Problem?“ (FKZ 3718644160) bis November 2021 nachgegangen werden.
Das Projekt "Zwischenprodukte aus Erdöl- und Kohlefraktionen - ein regulatorisches Problem? Bewertung der Umweltemissionen von besonders besorgniserregenden Stoffen aus Erdöl und Kohlefraktionen in Zwischenprodukten und Analyse möglicher Regulierungsoptionen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: RPA Europe srl.Substanzen, die aus Kohle oder Erdöl gewonnen werden (PetCo-Stoffe), werden in großen Tonnagen (größer als 100.000 t/a ) verwendet und vermarktet. Sie bestehen aus einer Vielzahl von Komponenten, die z.T. unbekannt sind und variieren können: sogenannte UVCB-Stoffe (substances of unknown and variable composition or biological origin). Einige dieser UVCB Stoffe enthalten besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC z. B. polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) ) als Bestandteil. Viele der PetCo-Stoffe werden laut Registrierung unter REACH als Zwischenprodukt verwendet. Zwischenprodukte werden zur Herstellung anderer Stoffe oder Polymere verwendet und wandeln sich dabei um. Zwischenprodukte sind von der Zulassungspflicht ausgenommen. Bei UVCB-Stoffen ist jedoch unklar welche Bestandteile während der chemischen Reaktion umgesetzt werden. Es ist also möglich, dass SVHCs nicht vollständig umgesetzt werden und so im Reaktionsprodukt enthalten sind und mit der Lieferkette weitergegeben werden. Eine Exposition in die Umwelt kann zum einen durch die Verwendung als Zwischenprodukt an sich und zum anderen durch die Verwendung des neuen Stoffes oder Polymers erfolgen. Aufgrund der hohen Tonnagebänder der PetCo-Stoffe können diese Einträge in die Umwelt relevant sein. Es gibt Hinweise, dass die Zwischenprodukt-Verwendung von PetCo-Stoffen zu großen Umwelteinträgen von SVHCs führen kann. Mit dem Vorhaben möchten wir systematisch abklären lassen, wo bei der Verwendung von PetCo-Stoffen als Zwischenprodukt Risiken entstehen könnten. Anhand von Stoffbeispielen, sollen in diesem Forschungsvorhaben Regulierungsmöglichkeiten erarbeitet werden. Hierzu soll auch die Lieferkette betrachtet werden. Außerdem soll das Forschungsvorhaben erörtern, ob UVCB-Stoffe überhaupt als Zwischenprodukte registriert werden können, wenn nicht bekannt ist, welche Komponenten in der chemischen Reaktion tatsächlich umgesetzt werden.
