Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen, kurz PFAS, sind Segen und Fluch zugleich. Sie haben praktische Eigenschaften, denn sie sind sehr stabil und hitzebeständig. Darum werden sie für feuerfeste Materialien zum Beispiel bei Flugzeugen oder für Löschschaum eingesetzt – oder bei Antihaftbeschichtungen zum Beispiel in Pfannen oder auf Jacken. Aber einige dieser Verbindungen stehen im Verdacht, krebserregend zu sein. Und da sie in der Natur so nicht vorkommen, können sie von ihr nicht abgebaut werden. Sie reichern sich in der Umwelt an und landen früher oder später auch im menschlichen Organismus. Die Rede ist darum auch von Ewigkeitschemikalien.
Regulierung wird verschärft
In der EU wird schon länger daran gearbeitet, die Chemikalien strenger zu regulieren. So gelten seit Anfang des Jahres strengere Grenzwerte im Trinkwasser. Aktuell wird die Verwendung einiger Stoffe stärker eingeschränkt. So werden ab Oktober einige Stoffgruppen in Produkten, wie Textilien, Leder und Kosmetika nicht mehr erlaubt sein. Da es sich bei PFAS aber um tausende von Chemikalien handelt, ist die Regulierung sehr komplex. Und in einigen Industriebereichen sind die Chemikalien momentan mangels Alternativen noch nicht wegzudenken. Unternehmen, die mit ihnen arbeiten, müssen sich in Zukunft aber auf strengere Regeln einstellen und dafür sorgen, dass die Substanzen so wenig wie möglich in die Umwelt geraten.
Verbindungen mit "Elektrochemischer Oxidation" zersetzen
Wie das gehen könnte – daran arbeitet die Firma PFASuiki in Oberhaching. Das Unternehmens-Start-up gehört zum japanischen TDK-Konzern, der früher für Audio- und Videokassetten bekannt war und heute vor allem elektronische Bauteile herstellt. PFASuiki hat ein Verfahren entwickelt, mit dem mithilfe von elektrischem Strom PFAS-Verbindungen in Industrieabwässern zerstört werden können. So sollen sie gar nicht erst in die Umwelt gelangen.
Filter bei hohen Konzentrationen unwirtschaftlich
Im Labor in Oberhaching bekommt das Unternehmen hoch konzentrierte Abwasserproben von potenziellen Kunden. Zum Beispiel aus der Papierindustrie oder anderen Fabriken, in denen mit Beschichtungen gearbeitet wird. Das Abwasser enthält besonders viele PFAS-Verbindungen. Auch Sickerwasser von Mülldeponien, ist oft stark mit PFAS belastet. Während für Trinkwasser, wo es nur um niedrige Konzentrationen geht, inzwischen spezielle Filter zum Einsatz kommen, ist das bei hohen Konzentrationen zu aufwendig. Die Filter müssten ständig getauscht und bei hohen Temperaturen verbrannt werden.
Möglichst in Einzelbausteine zerlegen
Derzeit führt PFASuiki mit den Abwasserproben Machbarkeitsstudien durch. Direktor und Co-Gründer von PFASuiki Donald Dibra zeigt auf einen etwa schuhkartongroßen weißen Kasten, in den die Flüssigkeit durch einen Schlauch hineinfließt und an den mehrere Stromkabel angeschlossen sind, einen "elektrochemischen Oxidationsreaktor": "Da sind Elektroden verbaut, Anoden und Kathoden, die unter Spannung gesetzt werden. Wenn Strom fließt, werden die PFAS-Moleküle in ihre Einzelteile zerstört", erklärt Dibra.
Einzelbestandteile ungefährlich
Bereits 95 Prozent der Chemikalien lassen sich so entfernen, sagt der Co-Gründer: "Wir versuchen die PFAS ganz zu zerstören, das heißt, dass keine kurzkettigen Moleküle entstehen und dadurch das Abwasser unschädlich wird." Sogenannte kurzkettige Abbauprodukte der Chemikalien könnten nämlich genauso schädlich für die Umwelt sein, wie die Ursprungsverbindungen. Stattdessen zerlegt das Verfahren die Verbindungen in ihre Einzelteile. Übrig bleiben geringe Mengen CO2 und Fluorid-Ionen, die zum Beispiel in Zahnpasta vorhanden sind.
Hoher Energieverbrauch
Laut Prof. Jörg Drewes vom Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft der Technischen Universität München werden gerade einige solcher Verfahren entwickelt. Sie seien durchaus leistungsstark sagt der Professor, aber in der Regel nur mit einem hohen Energieaufwand: "Es geht technisch, aber wenn Sie sich ein Wasserwerk oder eine große Anlage vorstellen, wo Sie diese Verbindung zerstören wollen, dann kommt das mit einem enormen Energiebedarf. Das ist dann nicht unbedingt mehr wirtschaftlich"; so Drewes.
Unternehmen arbeitet an Energieeffizienz
Aus diesem Grund forscht das Unternehmen aus Oberhaching gerade daran, mit welchen Materialien für die Elektroden sich der Energieaufwand so gering wie möglich halten lässt, um das Verfahren dann auch in die Praxis zu bringen. In den kommenden Tagen präsentiert das Start-Up seinen Ansatz in München auf der Messe IFAT, die Entwickler und Anbieter solcher Technologien zusammenbringt. Sie ist eine der wichtigsten Messen für Umwelttechnologien weltweit. Über 3.300 Aussteller präsentieren noch bis Donnerstag Strategien und Lösungen für Wasser, Recycling und Kreislaufwirtschaft.
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