2 Projektstatus
2.2 Auswahl der zu untersuchenden Stoffe/Stoffgruppen
2.2.2 Stoffe/Stoffgruppen, die nach Vorrecherche nicht im Fokus des Vorhabens
im Fokus des Vorhabens stehen (Dechloran Plus, PCN, HCBD).
2.2.2.1 Dechloran Plus PCB Ersatzstoff
Dechloran Plus wird als Flammschutzmittel in Kunststoffen eingesetzt und kann in dieser Anwen-dung als PCB Ersatzstoff gesehen werden.
POP oder POP Kandidat oder POP Eigenschaften und Status unter dem Stockholmer Übereinkommen Dechloran Plus wird zunehmend in Umweltproben gefunden. Das lässt auf eine hohe Persistenz und auf ein erhebliches Ferntransportpotential schließen. Dechloran Plus wird als globaler Schadstoff mit dem Potential zum weiträumigen Transport diskutiert (siehe z.B. [Vorkamp et al. 2015]). Ein aktuel-les Vorhaben des UBA zur Umweltprobendatenbank zeigt, dass Dechloran Plus als mögliche POP Kandidatensubstanz in der Diskussion ist. Aktuell wird Dechloran Plus nicht im Rahmen des Stock-holmer Übereinkommens diskutiert. Nach [Bergfald et al. 2011] indizieren die verfügbaren Informati-onen, dass Dechloran Plus persistent ist, in der Umwelt bioakkumulieren könnte und über weite Stre-cken transportiert werden könnte. Zur Beurteilung der möglichen Toxizität liegen nicht genügend Da-ten vor (siehe [Bergfald et al. 2011]).
Relevanz in der Technosphäre
Dechloran Plus wird seit Langem (> 40 a) in Nordamerika und China produziert. Dechloran Plus ist unter REACH mit einer Tonnage von 100 – 1.000 t/a registriert. Aufgrund zunehmender rechtlicher Beschränkungen für andere Flammschutzmittel kann es sein, dass Dechloran Plus als Flammschutz-mittel an Bedeutung gewinnt.
Nach Informationen der ECHA wird Dechloran Plus in Polymerzubereitungen und -verbindungen, Halbleitern sowie Klebe- und Dichtmassen verwendet und kommt z.B. in Fahrzeugen, Maschinen, mechanischen Anwendungen, Elektrogeräten, Batterien und Akkumulatoren, Geweben, Textilien, Kleidung und Kunststoffprodukten zum Einsatz.
Relevanz in der Umwelt
52 Gegenwärtig ist Dechloran Plus das Flammschutzmittel, welches in der Deutschen Bucht am häufigs-ten und in den höchshäufigs-ten Konzentrationen nachgewiesen wird. Bei einer Screening-Untersuchung wurde es in Bayern in allen untersuchten Klärschlammproben nachgewiesen [Körner et al. 2011].
Aus Studien ist bekannt, dass Dechloran Plus atmosphärisch v.a. partikelgebunden auftritt [Sverko et al. 2011], was die Möglichkeit verbessert, Zeitreihen der atmosphärischen Konzentration durch Bio-indikation mittels Nadeltrieben oder ggf. Blattproben zu rekonstruieren. Dies wird auch durch den Nachweis von Dechloran Plus in Rindenproben unterstrichen [Qiu und Hites 2007]. [Vorkamp et al.
2015] fanden Dechloran Plus in arktischer Luft und konnten es in arktischen Biota (Vögel und Säuge-tiere) nachweisen. Verglichen mit PBDE oder PCB sind die gefundenen Konzentrationen vergleichs-weise niedrig (siehe [Vorkamp et al. 2015]).
Status in der POP-Dioxin-Datenbank des Bundes und der Länder
In der Stoffliste der POP-Dioxin-Datenbank ist Dechloran Plus nicht aufgeführt. Es konnten keine Da-tensätze für die Substanz gefunden werden. Ebenso konnten keine Daten zu Dechloran Plus in der Umweltprobenbank identifiziert werden. Aktuell wird ein Vorhaben des UBA zu Dechloran Plus und der Umweltprobenbank durchgeführt (Fachbereich II, FG II 2.4.).
Schlussfolgerung zur Relevanz in diesem Forschungsvorhaben
Dechloran Plus ist PCB Ersatzstoff in der Anwendung als Flammschutzmittel. Dechloran Plus wird in unterschiedlichen Anwendungsbereichen wie z.B. in Kunststoffen als Flammschutzmittel eingesetzt.
Ein aktuelles Vorhaben des UBA zur Umweltprobendatenbank und weitere Quellen zeigen, dass De-chloran Plus als mögliche POP Kandidatensubstanz in der Diskussion ist. DeDe-chloran Plus wurde be-reits in verschiedenen Umweltkompartimenten nachgewiesen. Fraglich ist, ob Dechloran Plus alle POP-Eigenschaften erfüllt. Grundsätzlich ist Dechloran Plus im Projektzusammenhang relevant. Die Ergebnisse aus dem aktuellen UBA Vorhaben zur Umweltprobenbank werden ggfs. im weiteren Pro-jektverlauf berücksichtigt. Eigene Recherchen unter diesem Forschungsvorhaben (Monitoringdaten zu POPs, POP-Kandidaten und Ersatzstoffen) sind nicht vorgesehen.
2.2.2.2 PCN PCB Ersatzstoff
Als Polychlorierte Naphtaline (PCN) bezeichnet man eine Gruppe chemischer organischer Verbindun-gen von Naphtalinen, bei denen ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Chlor ersetzt sind. PCN sind keine PCB Ersatzstoffe. PCN wurden zeitlich früher als PCB eingesetzt.
POP oder POP Kandidat oder POP Eigenschaften und Status unter dem Stockholmer Übereinkommen PCN sind international anerkannte POPs. Beim 7. Treffen der Vertragsstaaten zum Stockholmer Über-einkommen wurde beschlossen, PCN in das Stockholmer ÜberÜber-einkommen (Anhang A und C) aufzu-nehmen.
Relevanz in der Technosphäre
PCN entstehen durch anthropogene Quellen. Auf natürlichen Weg können PCN ggf. bei der Verbren-nung von Holz, z.B. bei Waldbränden, entstehen [Canada 2011]. Es finden sich keine Hinweise da-rauf, dass heutzutage PCN gezielt produziert oder eingesetzt werden. Bis in die 1970er Jahre wurden PCN als „High Production Volume“ Chemikalie mit etwa 9.000 Jahrestonnen in den 1920er Jahren und 150.000 Jahrestonnen in den 1970er Jahren produziert. Mit dem Ende der 1970er Jahre sind die Produktionszahlen signifikant eingebrochen. Geringe Mengen, bis zu 300 Jahrestonnen, wurden noch Anfang der 1980er Jahre von Bayer produziert und für die Herstellung von Farben verwendet.
Etwa ab 1983 wurde die Produktion von PCN eingestellt.
53 PCN wurde in der Vergangenheit in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt, darunter fallen die Isolierung von Kabeln, als Zusatzstoff für Holzschutzmittel, zum Imprägnieren von Papier (z.B. für den Bau von Ölpapierkondensatoren), als Dielektrikum für Kondensatoren, in Produkten zum Umgie-ßen von Elektronik- oder Automobilbauteilen, bei der Herstellung von Präzisions-Gussteilen, in Flammschutzmitteln, in Härteschutzmasse beim Aufkohlen von Metallen, als Additiv in Maschinen-ölen, als Zusatz für wasserfeste Metallfarben (z.B. in der Schiffsindustrie), als Additiv für Oberflä-chenbehandlungen und Galvanisierungen, als Schmiermittel beim Schleifen oder Schneiden, als Testöl zur Bestimmung von Brechungsindizes und als Bindemittel bei der Herstellung von Keramik-produkten [Canada 2011].
PCN werden seit über 30 Jahren nicht mehr produziert oder verwendet. Es ist davon auszugehen, dass der größte Anteil PCN-haltiger Produkte bereits entsorgt worden ist. Aufgrund der großen Band-breite an Einsatzmöglichkeiten ist es möglich, dass ein gewisser Anteil an PCN noch in Produkten in Verwendung ist. Es lassen sich aber nur ungenügende Informationen finden, um hier eine Mengen-abschätzung durchführen zu können. Aufgrund der begrenzten Lebensdauer relevanter Produkte ist davon auszugehen, dass die noch in Produkten vorhandenen Mengen an PCN gering sind (siehe [Potrykus et al. 2011]).
Abgesehen von der Freisetzung von PCN durch frühere Verwendungen können zahlreiche industri-elle Prozesse als potentiindustri-elle Quindustri-elle für die unbeabsichtigte Herstellung von PCN in der Literatur iden-tifiziert werden. Hier spielen vor Allem thermische Prozesse eine entscheidende Rolle. Dazu zählt die
▸ Verbrennung von Abfall
▸ Herstellung von Sekundär-Kupfer
▸ Herstellung von Sekundär-Aluminium
▸ Chlor-Alkali Elektrolyse
▸ Metallurgische Prozesse zur Herstellung von Magnesium (die Herstellung von Magnesium fin-det in Deutschland derzeit nicht statt und stellt somit keine potentielle PCN Quelle dar; für weitere Details siehe [Potrykus et al. 2011]).
Die Prüfung dieser thermischen Prozesse in einem UBA Vorhaben hat ergeben, dass PCN bei den Ver-brennungsprozessen zwar entstehen kann, mengenmäßig aber nicht relevant ist (siehe [Potrykus et al. 2015]).). Diese Einschätzung wird durch die Ergebnisse eines im Januar 2016 veröffentlichten UBA Vorhabens für abfallwirtschaftliche Anlagen in Deutschland bestätigt. So wurden PCN im Abgas von Mülleverbrennungsanlagen und Altholzverbrennungsanlagen nicht oberhalb der Bestimmungs-grenze gemessen. Im Abgas einer von vier untersuchten Klärschlammverbrennungsanlagen sowie im Abgas eines von vier untersuchten Krematorien wurden PCN oberhalb der Bestimmungsgrenze ge-messen. (Details siehe [Stöcklein et al. 2016]).
Aufgrund der vorliegenden Informationen ist davon auszugehen, dass PCN in der Technosphäre in Deutschland (Produkte, Abfälle, Recyclate, unerwünschte Entstehung) von untergeordneter Relevanz sind.
Relevanz in der Umwelt
Obwohl PCN seit langem nicht mehr beabsichtigt eingesetzt werden, wurden PCN wiederholt in Luft, Sedimenten und Biota nachgewiesen (in Einzelfällen mit rückläufigem Trend) (Details zu Umweltmo-nitoringdaten siehe [UNEP 2012a]).
Status in der POP-Dioxin-Datenbank des Bundes und der Länder
In der Stoffliste der POP-Dioxin-Datenbank ist PCN nicht aufgeführt. Es konnten keine Datensätze für PCN gefunden werden.
Schlussfolgerung zur Relevanz in diesem Forschungsvorhaben
54 PCN sind kein PCB Ersatzstoff. Die beabsichtigte Verwendung von PCN fand zwischen den 1920 und 1980er Jahren statt. Das Vorkommen aus der früheren beabsichtigten sowie aus der aktuellen unbe-absichtigten Entstehung in der Technosphäre wird als gering eingeschätzt. Umweltmonitoringdaten belegen, dass PCN in der Umwelt vorkommt. In Abstimmung mit dem UBA wurde beschlossen, PCN in diesem Forschungsvorhaben nicht weiter zu untersuchen.
2.2.2.3 HCBD PCB Ersatzstoff
HCBD ist eine toxische, bioakkumulierende organische Verbindung aus der Gruppe der aliphatischen ungesättigten Halogenkohlenwasserstoffe. HCBD ist kein PCB Ersatzstoff.
POP oder POP Kandidat oder POP Eigenschaften und Status unter dem Stockholmer Übereinkommen HCBD ist eine international anerkannte POP Substanz. Beim 7. Treffen der Vertragsstaaten zum Stockholmer Übereinkommen wurde beschlossen, HCBD in das Stockholmer Übereinkommen (An-hang A) aufzunehmen.
Relevanz in der Technosphäre
Anthropogene Quellen von HCBD sind die (historische) gezielte Produktion, die unbeabsichtigte Ent-stehung in thermischen Prozessen und bei der Synthese von chlororganischen Verbindungen sowie Abfälle aus historischen Anwendungen. Es gibt keine natürlichen Quellen für die Entstehung von HCBD. In Deutschland wird HCBD derzeit nicht gezielt hergestellt oder verwendet bzw. wurde auch noch nie gezielt hergestellt oder verwendet. Seit Ende der 1970er Jahre wird HCBD auch in Europa weder gezielt hergestellt noch verwendet. (siehe [Potrykus et al. 2015])
Bei der Europäischen Chemikalienagentur ECHA ist HCBD unter den vorregistrierten Substanzen ge-listet, Deadline für die Registrierung war 2010. Bis dato (10.05.2016) ist kein Antrag auf Registrie-rung bei der ECHA eingereicht worden. Es liegen also keine Informationen für eine beabsichtigte Ver-wendung von HCBD vor.
In der Vergangenheit wurde HCBD als Zwischenprodukt für fluorhaltige Schmiermittel und Gummi-verbindungen, als Lösemittel für Elastomere, als hitzeübertragende Flüssigkeit, als Kühlmittel in Transformatoren, als Hydraulikflüssigkeit, als Flüssigkeit für Gyroskope (Kreiselvorrichtung), als Ad-sorptionsmittel für Gasverunreinigungen, als Biozid zur Vermeidung der Algenbildung in Industrie-wasserreservoiren und Kühlwassersystemen sowie in einigen EU-Ländern (Frankreich, Italien, Grie-chenland und Spanien) als Pflanzenschutzmittel im Weinbau eingesetzt. HCBD wurde ebenfalls als Absorber zum Auswaschen von Kohlenwasserstoffen aus Gasen und der Rückgewinnung von Chlor-gasen in der Chlorproduktion sowie bei einigen industriellen Prozessen wie der Herstellung von Alu-minium- und Graphitstangen verwendet. (weitere Details zur Herstellung und Verwendung von HCBD siehe [Potrykus et al. 2015])
HCBD kann als unerwünschtes Nebenprodukt bei der Synthese von chlororganischen Verbindungen, bei Verbrennungsprozessen oder der Produktion von Magnesium unbeabsichtigt entstehen.
Die Relevanz des Vorkommens von HCBD in der Technosphäre in Deutschland wurde in einem UBA Forschungsvorhaben geprüft mit der Schlussfolgerung, dass das Vorkommen in allen geprüften Be-reichen (Produkte aus historischen Anwendungen, Klärschlamm, unbeabsichtigte Entstehung aus der Produktion von chlororganischen Verbindungen, Verbrennungsprozessen und der Kunststoffher-stellung) nicht relevant ist (siehe [Potrykus et al. 2015]).
Relevanz in der Umwelt
Es gibt nur wenige jüngere Monitoringdaten zum Vorkommen von HCBD in der Umwelt. HCBD wurde in verschiedenen Kompartimenten (Wasser, Luft, Sediment, Boden, Biota), häufig in Verbindung mit
55 Belastungen durch Punktquellen, nachgewiesen (Details zu Umweltmonitoringdaten siehe [UNEP 2012b]).
Status in der POP-Dioxin-Datenbank des Bundes und der Länder
Daten zu HCBD sind in der POP-Dioxin-Datenbank enthalten (Messprogramm Weser; an verschiede-nen Standorten an der Weser 1991 – 2005, Kompartiment Wasser (häufig unter Nachweisgrenze;
max. 0,003 µg/l) und Sediment (häufig unter Nachweisgrenze, max. 19 µg/kg)).
Schlussfolgerung zur Relevanz in diesem Forschungsvorhaben
HCBD ist kein PCB Ersatzstoff. Das Vorkommen aus der früheren beabsichtigten sowie aus der aktuel-len unbeabsichtigten Entstehung in der Technosphäre wird als gering eingeschätzt. Umweltmonito-ringdaten 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 untersuchen.
2.3 Recherchen zur Darstellung des Wissensstandes zur Belastung der Um-welt mit PCB und deren Ersatzstoffen
Ausgehend von den vorliegenden UBA Forschungsberichten wurde eine gezielte Literaturrecherche zu den ausgewählten Substanzen durchgeführt. Dazu gehört schwerpunktmäßig der UBA-For-schungsbericht von [Weber et al. 2015], der UBA-ForUBA-For-schungsbericht von [Quass et al. 2015], sowie die Literaturstudie [Hennecke et al. 2011] . Zusätzlich wurde Material, das sich aus den UBA-Fachge-sprächen der letzten Jahre ergibt, in die Recherche einbezogen. Anschließend wurde nach relevanter Fachliteratur im Internet, z.B. durch die Stichwortsuche von Google Scholar gesucht mit dem Ziel, sowohl Studien zu finden, die neue Datensätze enthalten, als auch Studien, die Erläuterungen im Hinblick auf Quellen, Pfade und Senken der ausgewählten Stoffe liefern. Die Literaturrecherche wurde im Laufe des Projekts kontinuierlich bis einschließlich Mai 2016 durchgeführt.