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Polybromierte Flammschutzmittel in Umwelt und Lebensmitteln

Unter dem Begriff „Flammschutzmittel“ versteht man eine Vielzahl verschiedener organischer und anorganischer Chemikalien, die, in spezifischen Produkten eingesetzt, die Eigenschaft besitzen, die Entflammbarkeit von Gegenständen zu ver­ringern oder eine Ausbreitung von Flammen zu verzögern. Häufige Anwen­dungsgebiete sind z.B. Gehäuse von Elektro- und Elektronikgeräten, Leiterplatten, Kabel, Teppichrückenbeschichtungen, spezielle Textilien, Dämm­stoffe und Montage­schäume. Zu den organischen Flammschutzmitteln gehören neben den bro­mierten Verbindungen die halogenhaltigen oder halogenfreien phosphor­organischen Verbindungen oder Chlorparaffine. Aluminiumhydroxid (Al(OH)3), Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2) oder Antimontrioxid (Sb2O3) werden in erster Linie als anorganische Flammschutzmittel eingesetzt.

Den positiven Eigenschaften der Flammschutzmittel muss man die gesundheits- und umweltgefährlichen Eigenschaften, vor, allem der halogenierten organischen Verbindungen gegenüberstellen. Sie gelten als persistent in der Umwelt und verhalten sich dort teilweise sehr mobil. Sie reichern sich in der Umwelt u.a. auch in Lebewesen (Bioakkumulation) an und gelten teilweise als toxisch, cancerogen und / oder als reproduktionsschädigend. Im Falle eines Brandes kann es zu korrosiver oder hochgiftiger Gasbildung oder, am Beispiel der polybromierten Diphenylether (PBDE), auch zur Bildung von polybromierten Dibenzo-p-Dioxinen und -Furanen kommen. Nicht alle Verbindungen aus der Gruppe der bromierten Flammschutzmittel haben eine schädliche Wirkung auf die Umwelt und / oder die Gesundheit. Auf der anderen Seite haben auch bereits eingesetzte alternative Verbindungen wie z.B. die Chlorparaffine oder bestimmte halogenierte Phosphorverbindungen einen schädlichen Effekt auf die Umwelt.

Tetrabrombisphenol A (TBBPA) wird für den Menschen nicht als toxisch eingestuft, wohl aber für Gewässer­organismen. Die Verbindung ist in der Umwelt sehr persistent und verbleibt in der Nahrungskette bis hin zum Nachweis in Muttermilch. Durch die katalytische Wirkung des in Leiterplatten enthaltenen Kupfers kann es im Brandfall oder bei unkontrollierter Entsorgung zur Bildung von Dioxinen oder Furanen kommen. DecaBDE ist sehr persistent, bioakkumulativ und außerdem noch sehr mobil. Erhöhte Konzentrationen können in Sedimenten in der Nähe von Produktions­standorten, aber auch an der Spitze der Nahrungskette in entfernten Regionen nachgewiesen werden. Es gilt nicht als human- oder ökotoxisch. Es gibt aber noch keine Sicherheit darüber, dass neurologische oder endokrine Wirkungen im Niedrigdosisbereich ausgeschlossen werden können. Der Abbau erfolgt vermutlich zu niedriger bromierten, stärker toxischen und höher bioakkumu­lierenden Verbindungen wie PentaBDE und OctaBDE, die bereits heute in Europa weder angewendet noch verkauft werden dürfen. Auch hier kann es im Brandfall oder bei nicht kontrollierter Entsorgung zur Bildung von Dioxinen und Furanen kommen. Auch das Hexabromcyclododecan (HBCD) hat vergleichbare negative Eigenschaften. Es lässt sich außerdem schon in Fischen, Meeressäugern und Raubvögeln aus arktischen Regionen nachweisen und wurde deswegen nach den Kriterien der Europäischen Chemi­kalienverordnung REACH als persistenter organischer Schadstoff (POP) geführt. In Tierversuchen wurde nachgewiesen, dass die Embryonal- und Säuglingsent­wicklung unter dem Einfluss von HBCD gestört wird. Es besteht zudem der Verdacht, dass die Fortpflanzung beeinträchtigt wird. Bei Menschen ließ sich der Stoff bisher nur in Spuren finden, was aber auch an den bisher unzurei­chenden Methoden zur Bestimmung der menschlichen Belastung liegen kann.

Auch wenn diese Stoffgruppen für den Menschen nicht akut toxisch wirken, so ist durch die weitläufige Verteilung und die akkumulierenden Eigenschaften eine schädigende Wirkung erst mit großer zeitlicher und räumlicher Verzögerung, wenn schädigende Konzentrationen überschritten sind, möglich. Bis August 2015 darf HBCD in der EU wie bisher verwendet werden. Laut Stockholm-Konvention ist aber bereits ab November 2014 ein weltweites Verwendungsverbot vorgesehen. Ob der Stoff nach August 2015 unter strengen Auflagen noch in Dämmstoffen verwendet werden darf, ist derzeit noch nicht klar.

Die Europäische Kommission empfahl im März 2014 den Mitgliedstaaten der EU, Lebensmittel zunächst für 2014 und 2015 auf das Vorkommen bromierter Flamm­schutzmittel zu überwachen. Dabei soll ein breites, den Konsumgewohnheiten angepasstes Spektrum von Lebensmitteln in die Überwachung mit aufgenommen und für die unterschiedlichen Klassen der bromierten Flammschutzmittel unter­schiedliche Lebensmittel gewählt werden. Die anzuwendenden Analyse­methoden sollen für die Klasse der PBDE und die Klasse der HBCD eine Bestimmungs­grenze von mindestens 0,01 ng/g Frischgewicht und für die Klasse der TBBPA sowie die Klasse der bromierten Phenole mindestens 0,1 ng/g Frischgewicht einhalten. Neu auftretende und neuartige bromierte Flamm­schutzmittel sollen mit einer Bestimmungs­grenze von mindestens 1 ng/g Frischgewicht analysiert werden.

Die GBA Group hat die Bestimmung von Flammschutzmitteln wie z.B. den unterschiedlichsten Isomeren verschiedener polybromierter Diphenylether, Chlorparaffinen und phosphororganischen Verbindungen in unterschiedlichste Matrices seit Jahren im Portfolio. Dazu gehört neben der Untersuchung von Sediment-, Wasser-, Boden- und Biotaproben im Spurenbereich auch die Bestimmung dieser Stoffgruppen in Elektro- und Elektronikprodukten wie z.B. Leiterplatten, Kabeln etc. Zusätzlich verfolgen wir für Sie die Entwicklungen am Markt, um Ihnen hier mit Rat und Tat zur Seite stehen zu können.

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