Studie: Hausmüllverbrennung baut PFAS fast vollständig ab
In der Verbrennungsanlage BRENDA am KIT testen die Forschenden, ob und in welchem Umfang PFAS über die Abfallverbrennung in die Umwelt gelangen.
(Bild: KIT)
Forscher haben untersucht, ob das Verbrennen von Hausmüll zur PFAS-Belastung beiträgt. Ergebnis: 99,99 Prozent der gefährlichen Chemikalien werden zerstört.
Sie stecken in beschichteten Pfannen, Coffee-to-go-Bechern, Pizzakartons und Backpapieren: Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen, kurz PFAS, sind in unzähligen Produkten enthalten. Wegen ihrer wasser-, schmutz- und fettabweisenden Eigenschaften setzen Hersteller diese sogenannten "Ewigkeitschemikalien" häufig ein. Viele von ihnen sind jedoch hochgiftig und reichern sich in der Umwelt an.
Forscher testen Verhalten von PFAS in Verbrennungsanlagen
Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern untersucht, welchen Anteil die Abfallverbrennung an der Freisetzung dieser Verbindungen hat. In Versuchen an der Verbrennungsanlage BRENDA des KIT wählten sie dazu eine repräsentative Mischung von Fluorpolymeren aus, die 80 Prozent der weltweit kommerziell genutzten Fluorpolymere abdeckt. Diese verbrannten sie bei 860 Grad Celsius – dem europäischen Standard für die Verbrennung von Hausmüll.
Anschließend nahmen die Wissenschaftler an verschiedenen Stellen des Verbrennungsprozesses Proben, zum Beispiel am Ausgang der Nachbrennkammer, nach dem Kessel und im Abgas am Schornstein. Außerdem analysierten sie Proben aus dem Waschwasser und der Asche mit Methoden wie der gekoppelten Gaschromatografie-Massenspektrometrie, um PFAS genau zu identifizieren und zu quantifizieren.
99,99 Prozent der PFAS werden bei Verbrennung abgebaut
Das Ergebnis: "Wir konnten zeigen, dass bei Verbrennungsbedingungen von 860 Grad Celsius und zwei Sekunden Verweilzeit ein fluorbezogener Abbaugrad von mehr als 99,99 Prozent erreicht werden kann", berichtet Hans-Joachim Gehrmann vom Institut für Technische Chemie des KIT, der die Studie leitete. Das bedeutet, dass unter den Bedingungen einer Hausmüllverbrennung eine nahezu vollständige Mineralisierung der Fluorpolymere erreicht wurde.
Auch eine höhere Verbrennungstemperatur von 1.095 Grad Celsius, wie sie bei der Verbrennung von Sondermüll üblich ist, habe den Abbaugrad nicht signifikant erhöht. "Das legt nahe, dass eine höhere Temperatur keinen wesentlichen Einfluss auf die Mineralisierung der Fluorpolymere hat", so Gehrmann.
"Die Ergebnisse sind eine gute Nachricht für eine quasi restlose Entsorgung von Fluorpolymeren über die Hausmüllverbrennung nach europäischen Standards", resümiert der Forscher. Er betont aber auch: "PFAS gelangen auch auf anderen Wegen in die Umwelt, die noch untersucht und bewertet werden müssen."
PFAS reichern sich in der Umwelt an
Tatsächlich stellen PFAS vielerorts ein Problem für die Umwelt und die menschliche Gesundheit dar, da sie sich im Grundwasser und in Böden anreichern. Viele von ihnen sind extrem langlebig, in der Natur kaum abbaubar und vor allem für die Entwicklung von Kindern hochgiftig.
Auch in der Region Mittelbaden belasten Chemikalien seit Jahren Grundwasser und Ackerböden. Als Ursache gilt hier, dass bis Ende 2008 Kompost auf die Böden ausgebracht wurde, der mit PFAS-haltigen Papierschlämmen versetzt war. Die neue Studie des KIT, die in der Fachzeitschrift Chemosphere veröffentlicht wurde, liefert nun zumindest den Hinweis, dass Müllverbrennungsanlagen beim Eintrag der Schadstoffe in die Umwelt eine untergeordnete Rolle spielen dürften.