PFAS – Stoffe für die Ewigkeit?

Wie wirken PFAS?

Fluorhaltige Verbindungen schützen die Außenseite von Funktionskleidung. Durable-Water-Repellency-(DWR-)Imprägnierungen verhindern, dass sich der Oberstoff mit Wasser vollsaugt. Perlen Wassertropfen auf einer Jacke ab, beruht dies auf einer DWR-Behandlung.
Die perfluorierten Verbindungen werden auf der Textiloberfläche chemisch gebunden. Die vielen Kohlenstoff-Fluor-Molekülketten bilden eine Art Molekülwald, deren Baumkronen weit über die Textiloberfläche reichen und eine abstoßende Schicht bilden.
Jedoch reichern sich Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS) und ihre Abbauprodukte in der Nahrungskette an oder verteilen sich mit dem Wasserkreislauf in der gesamten Umwelt. Sie sind daher mit Bedacht einzusetzen.

PFAS sind umweltgefährdend

Ein besonders hohes Umweltgefährdungspotenzial haben langkettige PFAS mit acht oder mehr Kohlenstoffatomen, da sie persistent und giftig sind und sich in biologischen Materialien anreichern. „Würde man alles korrekt machen, hätte man die Fluorkohlenwasserstoffchemie im Griff, aber Textilien werden vor allem in Asien beschichtet“, sagt Dirk Hegemann, Gruppenleiter Plasma & Coating an der Empa, einer Materialprüfungs- und Forschungsanstalt im schweizerischen St. Gallen. „Da wir in Europa darüber keine Kontrolle haben und nicht wissen, unter welchen Umweltstandards man dort arbeitet, ist das Thema Fluorkohlenwasserstoffe nur über Regulierungen, Verbote und Beschränkungen in den Griff zu bekommen.“

PFAS in der Umwelt

Aus Bekleidung können PFAS-Verbindungen durch Abrieb und beim Waschen frei werden und so in die Umwelt gelangen. UV-Strahlen, Feuchtigkeit und Wärme bewirken, dass sich die DWR-Polymere zersetzen; es entstehen andere PFAS-Verbindungen. Inzwischen bieten die meisten Outdoorbekleidungshersteller PFAS-freie Alternativen an, darunter wasserdichte Membranen aus Polyurethan, aus Polyester oder aus Block-Copolymeren aus Polyether und Polyester (zum Beispiel Sympatex).

Wasserabweisende Beschichtungen

Auch bei DWR-Imprägnierungen hat sich in den letzten Jahren viel getan. PFAS-freie Alternativen basieren zum Beispiel auf Paraffinen, Wachsen, Polyurethanen, anderen Kohlenwasserstoffen oder Silikonen. Mit letzteren lassen sich Textilien wasserdicht machen. Das Forschungsinstitut für Textilchemie und Textilphysik an der Universität Innsbruck arbeitet an einer Methode, die Silikone als hauchdünne Filme auf Textilien aufdruckt.

Dirk Hegemann von der Empa setzt auf Beschichtungsverfahren mit Plasmatechnik, wie sie bereits in der Mikroelektronik und beim Beschichten von Werkzeugen zum Einsatz kommt. Dabei wird die Textiloberfläche zunächst im Plasma aktiviert und wird dann im nächsten Schritt aus der Gasphase heraus beschichtet. Durch dieses Verfahren erreicht man, dass sich Molekülteile der Textiloberfläche mit Gruppen des Beschichtungsmaterials verbinden und so die DWR-Imprägnierung fest am Textil haftet. 50 oder 100 Zyklen an Waschbeständigkeit lassen sich so erreichen.

Allerdings bemerkt Hegemann auch: „Wenn wir sagen: Wir haben ein neues Verfahren, das umweltverträglicher ist als die bestehenden, aber nicht kostengünstiger, dann wird man das nicht einführen können. So eine Argumentation kommt erst zum Tragen, wenn etwas verboten wird.“

Alternativen für PFAS?

Bisher gibt es keine fluorfreie Alternative, die Fluorkohlenwasserstoffe mit all ihren Eigenschaften eins zu eins ersetzen kann. Thomas Bechtold, Professor für angewandte Chemie und Textilchemie an der Universität Innsbruck, dazu: „Bei Autositzen ist eine Oleophobie sicher wichtig, aber ein Outdoor-Sportler oder Wanderer schüttet sich normal nicht mit Ketchup und Joghurt voll. Der braucht lediglich den Wetterschutz.“ Die Textilindustrie stehe vor der Herausforderung, von extrem leistungsfähigen Produkten wieder auf solche mit lediglich ausreichender Wirkung zurückzuschwenken. „Marketingabteilungen haben viele Jahre lang über die Fluorkohlenwasserstoffe enorme Werte propagiert, die für Feuerwehreinsatzkräfte vielleicht nötig, aber für den Durchschnittswanderer völlig überzogen sind.“ Es geht jetzt darum zu beurteilen, was ein Kleidungsstück tatsächlich können muss, und akzeptable Einschränkungen in Kauf zu nehmen. Schließlich ist es ein Unterschied, ob man den Hund im Nieselregen ausführt, mit Rucksack aufs Matterhorn steigt oder Menschen aus einem brennenden Haus rettet.

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