Im Vorhaben ausgewählte Stoffe/Stoffgruppen

Im Fokus des Vorhabens stehen insbesondere dl-PCB und PCB Ersatzstoffe, aber auch weitere rele-vante POPs- und POP-Kandidaten.

PCB sind chlorierte Kohlenwasserstoffe, welche in der Natur nicht vorkommen. Sie haben aus techni-scher Perspektive sehr positive Eigenschaften (z.B. chemisch stabil gegen Licht, Säure, nicht brenn-bar, nicht korrosiv, gute elektrische Isolierung, schwer flüchtig, etc.) und kamen daher in vielen Be-reichen zum Einsatz. Dieselben Stoffeigenschaften machen die PCB jedoch schwer abbaubar, wegen ihrer guten Fettlöslichkeit reichern sie sich in der Nahrungskette an. Zudem sind sie produktionsbe-dingt mit polychlorierten Dibenzofuranen (PCDF) verunreinigt [Stroh 2008].

4 Der direkte Link zu den Veröffentlichungen lautet: https://www.umweltbundesamt.de/service/termine/abschluss-workshop-pfade-trends-zu-pops-2016

48 PCB wurden bis in die 1980er Jahre häufig in Innenräumen verwendet, insbesondere in Bauwerken in Betonfertigbauweise. Zudem wurden sie vor allem in Transformatoren und Kondensatoren, in Hyd-raulikanlagen als Hydraulikflüssigkeit sowie als Weichmacher in Lacken und Harzen, Dichtungs- und Vergussmassen, Isoliermittel und Kunststoffen verwendet. Das Bayerische Landesamt für Um-weltschutz fasst die wichtigsten PCB Einsatzbereiche wie folgt zusammen:

Tabelle 1: Einsatzgebiete von PCB ([Stroh 2008], Seite 2) Funktion und Einsatz Beispiele

Dielektrikum, Isolier- und Kühlflüssigkeit in Elektro-bauteilen

Transformatoren, Gleichrichter, alte Leuchtstoffröhren (Starter), Kondensatoren, auch in Elektrogeräten (sog. Weiße Ware) Hydrauliköl Einsatz v. a. im Bergbau

Weichmacher und Flamm-schutzmittel für Lacke und Harze

Öl-, Emulsions-, Flammschutzanstriche, z. B. PU-Anstriche, Chlor-kautschukanstriche. Farben wie Druck-, Dispersions-, Vinylchlorid-, Nitrocellulose-, Epoxydharz-, Polyurethan-, Textil-, Polyvinylacetat-farben. Weitere Einsatzbereiche: Polituren, Überzüge für Silikon-Harz-Filme, Tinten, Beschichtungen von Fußböden, Beton oder Holz Weichmacher in Kitten,

Spachtel-, Dichtungs- und Vergussmassen

Dauerelastische Dichtungsmassen in den Fugen zwischen Bauteilen bei Elementbauweise. Auch in Dehn-, Anschluss-, Wand-Decken-Fu-gen oder FensterfuWand-Decken-Fu-gen

Weichmacher für

Kunst-stoffe Kabelummantelungen

Schmiermittel Getriebeöle, Bohröle, Hochdruckpumpenöle, Schraubenfette, Im-mersionslösungen

Papierbeschichtungsmit-tel Kohlefreies Durchschlagpapier, Thermopapier, Glasfilterpapier Insektizide,

Pflanzen-schutzmittel

Zusatz als Formulierungshilfsstoff

In einem Hintergrundpapier zu Dioxinen und dl-PCB differenziert das Umweltbundesamt bei der früheren Verwendung von PCB zwischen offenen und geschlossenen Anwendungen (siehe Tabelle 2).

Tabelle 2 Frühere Anwendungsbereiche von PCB in Deutschland - gegliedert nach offenen und ge-schlossenen Systemen [Behnke et al. 2014]

Anwendung in offenen Systemen (29 %):

Schmierstoffe, Zusatzstoffe als Flammschutzmittel oder Weichmacher für Lacke, Farben, Kunst-stoffe, Kitte und Wachse

Schneid- und Bohröle in der Metallbearbeitung Öle in Gasturbinen und Vakuumpumpen

Feuerhemmendes Imprägniermittel in der Elektroindustrie

Flammschutzanstrich (Chlor-Kautschuk-Lack) von Holzfaserplatten Baumaterialien mit Silikon für Dehnfugen

Landwirtschaft als Träger für Insektizide und Pestizide

49 Anwendung in geschlossenen Systemen (71 %):

Hydraulische Flüssigkeit für Hubwerkzeuge, Hochdruckpumpen und automatische Getriebe im Un-tertagebau

Dielektrikum in Kondensatoren

Isolier- und Kühlflüssigkeit in Transformatoren

In Deutschland wurde bereits 1978 die Verwendung von PCB in offenen Anwendungen verboten.

(PCB-Verbotsverordnung, seit 1993 durch die Chemikalienverbots-Verordnung ersetzt), 2008].

[Peter et al. 1993] listet und bewertet chlorierte Paraffine (Kettenlänge C10-30, Chlorierungsgrad 40-70% Cl) als PCB Substitut für den Einsatz in Kondensatoren (als Kühlmittel bzw. Isolierflüssigkeit).

Es werden auch weitere Substitute diskutiert, die als PCB-Ersatzstoffe in Frage kommen. Die UBA-Studie stellt fest, dass Chlorparaffine toxisch auf Fische und Algen und sehr toxisch auf Daphnien wirken. Eine sehr hohe Bioakkumulation wurde festgestellt und insbesondere längerkettige und hö-herchlorierte Paraffine werden sehr schwer abgebaut und bleiben in der Umwelt persistent. Aus der Studie geht nicht hervor, inwieweit CP in Kondensatoren zum Einsatz kamen. CP wurden nicht als mögliche PCB Substitute für Transformatoren und Hydraulikflüssigkeiten im Untertagebau in [Peter et al. 1993] berücksichtigt.

PCB Ersatzstoffe sind Stoffe oder Stoffgruppen, die in früheren Anwendungsgebieten von PCB zur Verwendung kommen oder kamen. Aufgrund der Leistungsbeschreibung, der Diskussionen beim Auftaktgespräch, der kurzen Laufzeit des Projektes und der Ergebnisse der Vorrecherchen wurden folgende Stoffe/Stoffgruppen für das vorliegenden Forschungsvorhaben ausgewählt:

• dl-PCB

• SCCP

• PBDE

• HBCD

Bezüglich Dechloran Plus wurde beschlossen, im Zuge der Vorrecherche kurz relevante Informatio-nen zu diskutieren und gegebeInformatio-nenfalls die Ergebnisse aus einem aktuellen UBA Vorhaben zur Um-weltprobenbank im weiteren Projektverlauf zu berücksichtigen.

PCN und HCBD sind POP Substanzen aber jeweils keine PCB Ersatzstoffe. Ihre Relevanz in der Tech-nosphäre in Deutschland wird als gering eingeschätzt. Auch wenn sie in verschiedenen Umweltkom-partimenten nachgewiesen wurden, wurde in Abstimmung mit dem Umweltbundesamt beschlossen, sie in diesem Forschungsvorhaben nicht weiter zu untersuchen.

Die Auswahl erfolgte unter Berücksichtigung des Status als PCB Ersatzstoff, als POP Substanz, der Relevanz in Technosphäre und Umwelt sowie des aktuellen Status in der POP-Dioxin-Datenbank. Ta-belle 3 gibt eine kurze Übersicht der ausgewählten Stoffe bezüglich dieser Kriterien. Mit höchster Pri-orität werden dabei dl-PCB untersucht. Mit hoher PriPri-orität SCCP als typische PCB Ersatzstoffe und mit geringerer Priorität werden PBDE und HBCD als Flammschutzmittel in Kunststoffen untersucht.

50 Tabelle 3: Übersicht zur Relevanz geprüfter Stoffe/Stoffgruppen und deren Relevanz im

Forschungs-vorhaben (von 1 sehr hohe Relevanz – 3 niedrige Relevanz; 0 – nicht relevant für das Projekt)

Stoff

Prio-rität Information zur Relevanz im Forschungsvorhaben

dl PCB (PCB) 1 Aufgrund der hohen Relevanz und dem erheblichen Klärungsbedarf sollten die dl-PCB in Untersuchungsprogrammen als eigene Stoffgruppe erforscht und die genauen Ursachen, Pfade und Trends der Umweltbelastung evalu-iert werden.

In der Leistungsbeschreibung und beim Starttreffen wurde klargestellt, dass den dl-PCB bei den Arbeiten im gegenwärtigen Forschungsvorhaben eine sehr hohe Priorität zuzuordnen ist.

CP (SCCP) 2 SCCP sind PCB Ersatzstoffe in typischen Anwendungen (z.B. Schmierstoffe, Weichmacher). SCCP sind POPs nach geltendem EU-Recht und haben aktu-ell und künftig eine hohe Relevanz in der Technosphäre (in Produkten, Ab-fällen und Recyclaten). SCCP wurden ubiquitär in der Umwelt nachgewie-sen und sind bisher noch nicht in der POP-Dioxin-Datenbank enthalten. Vor diesem Hintergrund werden SCCP in die Untersuchungen des Forschungs-vorhabens einbezogen.

PBDE 2 PBDE sind PCB Ersatzstoffe in der Anwendung als Flammschutzmittel. Be-stimmte PBDE Kongenere sind unter dem Stockholmer Übereinkommen be-reits gelistet bzw. werden derzeit als POP Kandidatensubstanz für die Auf-nahme vorgeschlagen. PBDE haben einen breiten Einsatzbereich und wer-den insbesondere als Flammschutzmittel verwendet. Sie haben eine hohe (aber abnehmende) Relevanz in der Technosphäre und der Umwelt.

Die POP-Dioxin-Datenbank enthält bereits Datensätze zu Frauenmilch und Hausstaub. Vor diesem Hintergrund werden PBDE in die Untersuchungen des Forschungsvorhabens einbezogen.

HBCD 2 HBCD ist PCB Ersatzstoff in der Anwendung als Flammschutzmittel. HBCD ist eine POP Substanz die insbesondere in EPS und XPS verwendet wurde.

Die Substanz hat aktuell und künftig eine hohe Relevanz in der Tech-nosphäre. HBCD kommt ubiquitär in der Umwelt vor und ist bisher noch nicht in der POP-Dioxin-Datenbank berücksichtigt. Vor diesem Hintergrund wird HBCD in die Untersuchungen des Forschungsvorhabens einbezogen.

Dechloran Plus 3 Dechloran Plus ist PCB Ersatzstoff in der Anwendung als Flammschutzmit-tel. Dechloran Plus wird in unterschiedlichen Anwendungsbereichen wie z.B. in Kunststoffen als Flammschutzmittel eingesetzt. Ein aktuelles Vorha-ben des UBA zur UmweltproVorha-bendatenbank und weitere Quellen zeigen, dass Dechloran Plus als mögliche POP Kandidatensubstanz in der Diskus-sion ist. Dechloran Plus wurde bereits in verschiedenen Umweltkomparti-menten nachgewiesen. Grundsätzlich ist Dechloran Plus im Projektzusam-menhang relevant. Die Ergebnisse aus einem aktuellen UBA Vorhaben zur Umweltprobenbank werden ggfs. im weiteren Projektverlauf berücksich-tigt. Eigene Recherchen unter diesem Forschungsvorhaben (Monitoringda-ten zu POPs, POP-Kandida(Monitoringda-ten und Ersatzstoffen) sind nicht vorgesehen.

51

Stoff

Prio-rität Information zur Relevanz im Forschungsvorhaben

PCN 0 PCN sind kein PCB Ersatzstoff. Die beabsichtigte Verwendung von PCN fand zwischen den 1920 und 1980er Jahren statt. Das Vorkommen aus der früheren beabsichtigen sowie aus der aktuellen unbeabsichtigten Entste-hung in der Technosphäre wird als gering eingeschätzt. Umweltmonitoring-daten belegen, dass PCN in der Umwelt vorkommt. In Abstimmung mit dem UBA wurde beschlossen, PCN in diesem Forschungsvorhaben nicht weiter zu untersuchen.

HCBD 0 HCBD ist kein PCB Ersatzstoff. Das Vorkommen aus der früheren beabsich-tigen sowie aus der aktuellen unbeabsichtigten Entstehung in der Tech-nosphäre wird als gering eingeschätzt. Umweltmonitoringdaten belegen, dass HCBD in der Umwelt vorkommt. Einige Daten zu HCBD sind bereits in der POP-Dioxin-Datenbank enthalten. In Abstimmung mit dem UBA wurde beschlossen, HCBD in diesem Forschungsvorhaben nicht weiter zu unter-suchen.

2.2.2 Stoffe/Stoffgruppen, die nach Vorrecherche nicht im Fokus des Vorhabens stehen