Per- und Polyfluorierte Chemikalien (PFC) – Update

Bei Per- und polyfluorierten Chemikalien (PFC) handelt es sich um eine Stoffgruppe, die mehrere Tausend Einzelsubstanzen umfasst. Die Bekanntesten hierunter sind Perfluoroctan-sulfonsäure (PFOS) und Perfluoroctansäure (PFOA), deren Anwendung mittlerweile verboten bzw. eingeschränkt ist. Chemisch gesehen handelt es sich um Kohlenstoffketten verschiedener Länge, bei denen die Wasserstoffatome entweder vollständig (perfluoriert) oder teilweise (polyfluoriert) durch Fluoratome ersetzt sind. Nach heutigem Kenntnisstand sind PFC ausschließlich anthropogenen Ursprunges und kommen in der Natur nicht vor.

Durch ihre besonderen Eigenschaften – wasser-, fett- und schmutzabweisend sowie chemisch und thermisch stabil – finden die PFC in vielerlei Bereichen Anwendung. PFC werden u.a. für die Textilimprägnierung (z. B. Outdoor- und Arbeitskleidung) und die Papierveredelung (z. B. Pappbecher, Backpapier, Fotopapier) eingesetzt.

Trotz des ausschließlich anthropogenen Ursprungs konnten PFC bereits in den entlegensten Gebieten, wie der Arktis oder alpinen Seen, nachgewiesen werden. Neben dem direkten Eintrag in die Umwelt werden PFC aufgrund ihrer Persistenz und Mobilität auch über die Luft und Gewässer großflächig verteilt. Insbesondere langkettige perfluorierte PFC reichern sich zudem in Organismen bzw. der Nahrungskette an.

Die gesundheitlichen Auswirkungen von PFC wurden in einer Vielzahl von tierexperimentellen und epidemiologischen Studien erforscht, bei denen PFC mit entwicklungstoxischen Effekten, verminderter Fertilität, verringerter Antikörperbildung, erhöhter Cholesterin-Konzentration und Diabetes mellitus Typ II in Verbindung gebracht werden konnte.

PFC erfüllen die Kriterien zur Einstufung als PBT-Stoff (persistent, bioakkumulierend, toxisch) gemäß REACH-Verordnung. Demnach ist ihr Eintrag in die Umwelt unabhängig von ihrer Konzentration und Menge zu vermeiden, da solche Stoffe nicht oder nur sehr langsam abgebaut werden und somit über sehr lange Zeiträume in Gewässern, Böden, aber auch in der Nahrungskette verbleiben können.

Die Stoffgruppe der PFC ist auch in der Altlastenbearbeitung in den letzten Jahren immer mehr in den Fokus gerückt. Hier sind u.a. die Anwendungsbereiche „Feuerlöschschäume“ und „Galvaniken“ von besonderer Relevanz. Fehlende Bewertungsmaßstäbe und die aufwändige und kostspielige Sanierung stellen hierbei hohe Anforderungen an Erkundungs-, Sanierungs- und Managementkonzepte.

Zur Beurteilung von PFC-Konzentrationen im Grundwasser existieren bisher nur für 7 PFC Geringfügigkeitsschwellenwerte und für 6 weitere PFC gesundheitliche Orientierungswerte. Für die Bewertung von PFC in Böden liegen keine allgemeingültigen Werte vor. Etablierte Analyseverfahren sind für die untereinander ähnlichen perfluorierten PFC, wie z.B. PFOS und PFOA, verfügbar. Die polyfluorierten PFC hingegen zeichnen sich durch eine große Stoffvielfalt aus und eine Analytik ist in vielen Fällen nicht möglich. Oftmals handelt es sich um Vorläuferverbindungen (sog. precursors), die zu persistenten perfluorierten PFC abgebaut werden können, oder die Stoffe unterliegen dem Betriebsgeheimnis von Herstellerfirmen.

Eine eigentliche Sanierung von PFC-belasteten Böden und das bislang einzige Verfahren, PFC nachhaltig aus der Umwelt zu entfernen, ist die thermische Behandlung bei Temperaturen über 1.200°C. Langkettige PFC in der Wasserphase können mit Aktivkohlefiltern entfernt werden. Bei kurzkettigen PFC ist dies hingegen nur begrenzt möglich. Auch geeignete Entsorgungseinrichtungen sind derzeit nur beschränkt verfügbar. Die Deponierung von PFC stellt aufgrund der Mobilität der Verbindungen hohe Anforderungen insbesondere an die Sickerwasserfassung und -aufbereitung.

Literatur:

HLNUG-Altlastenseminar 2019, Volker Zeisberger: PFC – Das wichtigste in Kürze

HLNUG-Altlasten-annual 2019, Volker Zeisberger: Polyfluorierte PFC – eine unterschätzte Gefahr?

HLNUG-Altlasten-annual 2018, Volker Zeisberger: PFC – Eine neue Stoffgruppe auch mit Altlastenrelevanz

Umweltbundesamt (2009): Per- und Polyfluorierte Chemikalien. Einträge vermeiden – Umwelt schützen

Umweltbundesamt: Per- und polyfluorierte Chemikalien (PFC)

https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/chemikalien-reach/stoffgruppen/per-polyfluorierte-chemikalien-pfc

https://www.umweltbundesamt.de/pfc-portal-start

Umweltwirtschaft.com (2019), Martin Boeckh: Der Umgang mit PFC gestaltet sich schwierig – Teil 2. Auskoffern, Aufhäufen – Aussitzen?

LAWA (2017): Per- und polyfluorierte Chemikalien (PFC). Ableitung von Geringfügigkeitsschwellen für das Grundwasser

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