Phthalsaeureester

P. sind hauptsächlich farblose, geruchlose, in Wasser unlösliche Flüssigkeiten, die technisch durch Umsetzung von Phthalsäure (oder -anhydrid) mit Alkoholen gewonnen werden.

P. werden als Wirkstoff in Insektenvertreibungsmitteln (DEP), als Trägerflüssigkeit in Pflanzenschutzmitteln, Kosmetika, Parfümen und Deodorants, in Munition und zur Vergällung von Alkohol eingesetzt. Hauptverwendung der P. als Weichmacher in der Kunststoffindustrie (v.a. für PVC), ebenso als Komponenten in Farben und Lacken.

In technischen Prozessen finden sie sich als fettfreie Schmiermittel, Lösemittel, Schaumverhütungsmittel, synthetische Fasern, Folien und Lackharze und vor allem in der Herstellung von Weich-PVC wie Folien, Fußbodenbeläge, Schaumtapeten, Kunstleder, Kabel, Beschichtungen, Schläuche, Profile und Pasten.

P. sind wasserunlösliche, schwer flüchtige Flüssigkeiten, die chemisch und photochemisch stabil und gut polymerlöslich sind. Umweltrelevant sind Dimethylphthalat (DMP), Diethylphthalat (DEP), Diisobutylphthalat (DIBP), n-Butylbenzylphthalat (BBP), Di-2-(ethyl-hexyl-)phthalat (DEHP), Di-n-octylphthalat (DOP), Diisononylphthalat (DINP) und Diisodecylphthalat (DIDP).

Der Hauptaufnahmepfad für P. sind Lebensmittel, die in phthalathaltigen Verpackungen (Kunststofffolien) verkauft werden. Bei Kindern kann es durch das Kauen von Spielzeug aus Weich-PVC zur Aufnahme von P. kommen. Dies ist als kritisch anzusehen, da die wenigstens P. ausreichend toxikologisch untersucht sind. P. werden mit dem Blut im ganzen Körper verteilt, hohe Konzentrationen finden sich in Leber, Niere und Fettgeweben. In Kurzzeittest konnten im Tierversuch mit Nagerzellen durch DEHP in Vorstadien von Krebszellen überführt werden. Die krebserzeugende Wirkung von DEHP auf die Leber gilt im Tierversuch als gesichert.

P. zählen zu den Stoffen mit nachweislich hormonähnlicher Wirkung, wodurch verzögerte, schleichende Schäden auftreten können, deren Auslösung – wie bei allen Stoffen mit hormonähnlicher Wirkung - nur schwer auf P. zurückzuführen ist.

Bei der Herstellung von P. treten gravierende Abwasser- und Abgasprobleme auf. Insbesondere werden Kohlenmonoxid, Para-Xylol und Methanol emittiert.

Der MAK-Wert von Phthalsäureanhydrid beträgt 5 mg/m³. Bei mit P. in Berührung kommenden Arbeitern wurden schwere Haut- und Schleimhautreizungen, chronische
Bronchitis und allergische Asthma-Erkrankungen verzeichnet. Die akute Toxizität der P. selber ist gering, mögliche karzinogene Wirkung beim Menschen ist nicht nur wegen der wirtschaftlichen Bedeutung umstritten, bei manchen Tierarten jedoch sicher. In der Natur werden P. sehr schwer abgebaut (Abbau). Die aus Fußbodenbelägen ausgewaschenen Phthalatweichmacher gelangen mit dem Abwasser in Kläranlagen (Abwasserreinigung), wo sie sich fast vollständig im Klärschlamm ansammeln. Es ist anzunehmen, daß sich die mehreren Millionen Tonnen Phthalate, die bisher weltweit produziert worden sind, noch weitgehend unverändert in der Natur befinden.

Phenole

Phenole finden Verwendung als Lösemittel und zur Herstellung von Antioxidantien, Phenolharzen, und Weichmachern. Früher wurden sie wegen ihrer bakteriostatischen Wirkung in Desinfektionsmitteln, Seifen und Kosmetika eingesetzt, was teilweise heute mit Beschränkungen noch erlaubt ist.

Phenole sind als giftig und in die Wassergefährdungsklasse 2 eingestuft. Phenole wirken stark ätzend auf der Haut und wird perkutan gut resorbiert. Beim Einatmen der Dämpfe können folgende Symptome auftreten: Schleimhautreizungen, Atemlähmung, Delirien und Herzstillstand. Eine chronische Exposition über die Atemluft kann zu Nervenstörungen und Nierenschädigung führen. Chronischer Hautkontakt führt zur Kontaktdermatitis.

Die wichigsten Phenolverbindungen:

Resorcin
Mindergiftes Phenol, enthalten in Spezialklebern der Holzindustrie, Zwischenprodukten bei Farbstoffen, in Formaldehydharzen als Haftvermittler bei der Kautschukherstellung und kosmetischen Mitteln (z.B. Haarfarben).
MAK-Wert: 10 ppm = 45 mg/m³, LD₅₀ ca. 12 Gramm.

Brenzcatechin
Mindergiftiges Phenol, das als Entwickler in der Fototechnik, als Desinfektionsmittel, Antioxidans und Ausgangsstoff für Arzneimittel, Farbstoffe, Reichstoffe eingesetzt wird. Kommt natürlicherweise in Buchenholz-Harz vor und kann Hautreizungen und Sensiblisierungen auslösen.

Kresole
Giftiges Phenol, das früher vor allem als Desinfektionsmittel in Kresol-Seifenlösungen verwendet wurde. Kresole sind ein Grundstoff für die Herstellung von Herbiziden, Phenolplasten (Kunstharzen) und Härter für Epoxidharze.
MAK-Wert: 5 ppm = 22 mg/m³
Einatmen der Dämpfe führt zu Reizungen der Augen und Atemwege, bei höheren Konzentrationen Wirkungen auf das zentrale Nervensystem (Lähmungen) sowie später eintretenden Leber- und Nierenschädigung.

Hydrochinon
Mindergiftiges Phenol, das für photografische Entwickler, Antioxidans bei Kunststoffen und in Kosmetika eingesetzt wird. Im Tierversuch wirkte Hydrochinon krebserregend und wurde in die MAK-Liste III A2 eingestuft, Genotoxizität ist ebenfalls nachgewiesen, daher als erbgutverändernd eingestuft.

2-Biphenylol
Mindergiftiges Phenol, das als Desinfektionsmittel in Seifen und als fungistatitisches Konservierungsmittel auf den Schalen von Zitrusfrüchten (E 231/E232) eingesetzt wird. Schalen der entsprechenden Früchte dürfen nicht verzehrt werden. Sensiblisierungen durch Biphenylol sind möglich.

4-Biphenylol
Reizendes (Haut und Atemwege) Phenol, das in Holzkonservierungsmitteln, Antioxidans für Fette und Öle, Saatbeizmittel und Carrier bei Textilfärbungen.

Phloroglucin
Zwischenprodukt bei der Synthese von Flüssigkristallen, Arzneimitteln, Kunststoffen, Frischehaltemittel für Blumen

Pyrogallol
Mindergiftiges Phenol in Haarfärbemitteln (inzwischen verboten) und Gerbstoff für Leder.

Dinitroorthokresol
Wird als Insektizid und Herbizid eingesetzt und war das erste synthetische Pflanzenschutzmittel (Gelböl) gegen Überwinterungsstadien von Schädlingen. Hinweise auf erbgutverändernde Wirkungen liegen vor, sind aber noch nicht ausreichen dfür eine Einstufung als erbgutverändernd beim Menschen. Hautresorption ist möglich, Symptome zeigen sich in Erregung, Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit, Koliken, Schweißausbrüche, Fieber, Atemnot sowie Herzrhythmusstörungen.

Phase-in-Stoff

Ein Phase-in-Stoff ist nach REACh Art. 3, Nr. 20: „Stoff, der mindestens einem der folgenden Kriterien entspricht:
a) der Stoff ist im Europäischen Verzeichnis der auf dem Markt vorhandenen chemischen Stoffe (EINECS) aufgeführt,

b) der Stoff wurde in der Gemeinschaft oder in den am 1. Januar 1995 oder am 1. Mai 2004 der Europäischen Union beigetretenen Ländern hergestellt, vom Hersteller oder Importeur jedoch in den 15 Jahren vor Inkrafttreten dieser Verordnung nicht mindestens einmal in Verkehr gebracht, vorausgesetzt, der Hersteller oder Importeur kann dies durch Unterlagen nachweisen;

c) der Stoff wurde in der Gemeinschaft oder in den am 1. Januar 1995 oder am 1. Mai 2004 der Europäischen Union beigetretenen Ländern vor dem Inkrafttreten dieser Verordnung vom Hersteller oder Importeur in Verkehr gebracht und galt als angemeldet im Sinne des Artikels 8 Absatz 1 erster Gedankenstrich der Richtlinie 67/548/EWG, entspricht jedoch nicht der Definition eines Polymers nach der vorliegenden Verordnung, vorausgesetzt, der Hersteller oder Importeur kann dies durch Unterlagen nachweisen.“

Quellen:
REACH-Verordnung: Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 18. Dezember 2006 http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/de/oj/2006/l_396/l_39620061230de00010851.pdf
RIPs: http://ecb.jrc.it/reach/rip/
http://www.xfaweb.baden-wuerttemberg.de
http://www.gisbau.de
BRANDHOFER, P; HEITMANN, K.: REACH – Die neue Herausforderung für Ihr Unternehmen! 2007
AU, M.; RÜHL, R.: REACH-Verordnung. 2007

PBT-Stoff

Stoffe, die persistent, bioakkumulierbar und toxisch sind; Stoffe, die keinem natürlichen Abbau unterliegen, sich in Lebewesen anreichern und allgemein giftig sind.

Erfüllt ein Stoff die im Folgenden aufgeführten Kriterien für Persistenz, Bioakkumulation und Toxizität, dann wird er gemäß REACH-Verordnung als PBT-Stoff identifiziert:

Persistent

Halbwertszeit in Meerwasser >60 Tage oder
Halbwertszeit in Süßwasser oder Flussmündungen >40 Tage oder
Halbwertszeit in Meeressediment > 180Tage oder
Halbwertszeit in Süßwasser- od. Flussmündungssediment > 120 Tage oder
Halbwertszeit im Boden > 120 Tage

Bioakkumulierbar

Biokonzentrationsfaktor > 2000

Toxisch

NOEC (=No Observed Effect Level Concentration) (Meeres- oder Süßwasserlebewesen) < 0,01 mg/l oder
krebserzeugend (Kategorie 1,2), mutagen (Kategorie 1,2) oder
fortpflanzungsgefährdend (Kategorie 1,2,3) oder
andere chronische Toxizitäten mit Einstufung T, R48 oder Xn, R48

NOEC ist die höchste Prüfkonzentration, bei der im Vergleich zu einer Kontrolle ohne Prüfsubstanz innerhalb eines angegebenen Expositionszeitraums keine statistisch signifikante Wirkung vorliegt. Es ist die Konzentration, bei der kein schädigender Effekt mehr beobachtbar ist.

Stand: 27. Februar 2012

Organische Verbindungen

Chemische Verbindungen werden unterteilt in anorganische und Organische Verbindungen.

Die Trennungslinie ist unscharf und teilweise willkürlich. Vereinfacht ausgedrückt sind alle chemischen Verbindungen, die Kohlenstoff (Kohlendioxid, Carbonate, Carbide und Metallcyanide) enthalten O.. Der Begriff O. wird in Zusammenhang mit Emissionen oft mit Kohlenwasserstoffen gleichgesetzt.

Zu den anorganischen Verbindungen zählen z.B. Metallverbindungen bzw. Salze, Nichtmetalloxide wie Schwefel- und Stickoxide, Säuren wie Salz-, Schwefel-, Phosphor- oder Salpetersäure.
Es sind etwa 7 Mio. O. bekannt, von denen ca. 2 Mio. zu den Aromaten gehören. Etwa 90% der produzierten organischen Chemikalien werden aus Erdöl hergestellt. Demgegenüber stehen ca. 100.000 anorganische Verbindungen.

Von umweltmedizinischer Bedeutung sind v.a. die flüchtigen O.; sie werden auch als VOC (volatile organic compounds) bezeichnet und stellen mit bis zu 80 Substanzen (meist als Lösemittel eingesetzt) Innenraumschadstoffbelastungen aus Teppichböden, Möbellacken, Spanplatten usw. dar. Als Vorsorgewert wird derzeit davon ausgegangen, dass ein Wert von 0,3 mg/m³ TVOC nicht überschritten werden sollte.

Non-Phase-in-Stoffe

Stoffe, die nicht durch die Definition eines Phase-in-Stoffes beschrieben werden.

In erster Linie sind dies Stoffe, für die eine Anmeldung vorgelegt wurde und die nach der Richtlinie 67/548/EWG in Verkehr gebracht werden durften, oder auch Stoffe, die erstmals in Verkehr gebracht werden.

NLP-Liste

Die NLP-Liste ist eine Liste mit derzeit 702 Stoffen, die gemäß der geltenden Definition in der EU nicht mehr als Polymere definiert werden. Die Abkürzung steht für "No-longer-polymer"-Liste (Nicht-mehr-Polymer-Liste).

Seitdem es eine genauere Definition des Begriffes "Polymer" im Chemikalienrecht gibt, sind dadurch einige Stoffe, die bis dahin als Polymere galten, nicht länger als solche anzusehen (daher: No-longer Polymers).

Neben Stoffen, die eine EINECS- oder ELINCS-Kennzeichnung haben, wurde daher eine weitere Liste für No-Longer Polymers (Nicht-länger Polymere) eingerichtet.
Für die Stoffe dieser Liste wurden "No-Longer Polymer-Nummern" vergeben. Diese Nummer ist siebenstellig vom Typ XXX-XXX-X. Die Liste beginnt mit 500-001-0.

Neustoffe

Neustoffe sind alle Chemikalien, die nach 1981 auf den Markt gebracht wurden (aufgelistet in der Europäischen Liste der angemeldeten chemischen Stoffe - ELINCS).

Die Anmeldepflicht ist abhängig von der Menge des hergestellten Stoffes.
Es sind Informationen z.B. zur Toxokinetik oder schädlichen Wirkungen bei der Verwendung vorzulegen.
Alle Stoffe, die nicht in der EINECS-Liste erfasst sind und erstmals nach dem 18.09.1981 in den Verkehr gebracht wurden, werden als "neue Stoffe" oder "Neustoffe" bezeichnet und in der ELINCS-Liste (European List of New Chemical Substances) geführt.

Ab dem 1.6.2008 entfällt die Neustoffanmeldung, da Stoffe als solche, in Zubereitungen oder in Erzeugnissen, die in Mengen von mindestens einer Tonne pro Jahr und pro Hersteller bzw. Importeur hergestellt/importiert werden, im Rahmen der REACH-Verordnung registrierungspflichtig werden.
Die bis dahin angemeldeten Neustoffe gelten als registriert und erhalten bis zum 1.12.2008 eine Registrierungsnummer. Wenn für diese Stoffe aufgrund des Produktions- bzw. Importvolumens nach REACH mehr Daten erforderlich sind als nach der Neustoffanmeldung, müssen diese zusätzlichen Daten nachgeliefert werden.

Nachgeschalteter Anwender (NA)

Nachgeschaltete Anwender sind nach REACh Art. 3, Nr. 13: „Natürliche oder juristische Person mit Sitz in der Gemeinschaft, die im Rahmen ihrer industriellen oder gewerblichen Tätigkeit einen Stoff als solchen oder in einer Zubereitung verwendet, mit Ausnahme des Herstellers oder Importeurs. Händler oder Verbraucher sind keine nachgeschalteten Anwender. Ein aufgrund des Artikels 2 Absatz 7 Buchstabe c ausgenommener Reimporteur gilt als nachgeschalteter Anwender.“

Eine wesentliche Pflicht für den nachgeschalteten Anwender ist es, so mit den chemischen Stoffen oder Zubereitungen umzugehen, dass von diesen kein Risiko ausgeht. Für gefährliche Stoffe erhält er ein Sicherheitsdatenblatt (sicherer Umgang mit dem Stoff, Erste-Hilfe-Maßnahmen, Entsorgung, Verwendung) vom Lieferanten.

Alle Informationen zum sicheren Umgang mit dem Stoff, den dieser von seinem Lieferanten mit dem Sicherheitsdatenblatt erhalten oder auch selbst ausgearbeitet hat, muss er an seine Kunden weitergeben, damit diese ebenfalls die notwendigen Maßnahmen ergreifen können. Auch für Stoffe, die kein Sicherheitsdatenblatt benötigen, weil sie weder als gefährlich eingestuft sind noch die so genannten PBT- oder vPvB-Kriterien erfüllen, müssen auf Wunsch zumindest Informationen für einen sicheren Umgang bereitgestellt werden.

Verfügt der nachgeschaltete Anwender aus eigener Erfahrung im Umgang mit dem Stoff über Informationen, die dem Hersteller die Registrierung des Stoffes erleichtern, so kann er ihm diese zur Verfügung stellen bzw. von seinen Kunden an den Lieferanten weiterleiten. Informationen, welche die Einstufung des Stoffes beeinflussen, müssen sogar weitergeleitet werden. Dies gilt auch für Informationen, die der nachgeschaltete Anwender erst zu einem späteren Zeitpunkt erhalten hat.

Ist die vom nachgeschalteten Anwender gewünschte Verwendung des Stoffes nicht im Sicherheitsdatenblatt aufgezählt und er möchte diese auch nicht dem Hersteller mitteilen oder aber der Hersteller rät von der Verwendung ab, so ist der nachgeschaltete Anwender unter Umständen verpflichtet, selbst einen Stoffsicherheitsbericht zu schreiben. Der Bericht muss stets auf dem aktuellen Stand gehalten werden. Ebenso muss eine Mitteilung an die Agentur gemacht werden (Identität des Stoffes, Verwendung). Kommt der nachgeschaltete Anwender bei der Ausarbeitung seines Stoffsicherheitsberichtes in Bezug auf die Einstufung des chemischen Stoffes auf ein anderes Ergebnis als der Hersteller, so muss dieser die Agentur und den Hersteller darüber informieren.

Quellen:
REACH-Verordnung: Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 18. Dezember 2006 http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/de/oj/2006/l_396/l_39620061230de00010851.pdf
RIPs: http://ecb.jrc.it/reach/rip/
BRANDHOFER, P; HEITMANN, K.: REACH – Die neue Herausforderung für Ihr Unternehmen! 2007
AU, M.; RÜHL, R.: REACH-Verordnung. 2007

Methylenchlorid

Latex

Latex ist der Milchsaft verschiedener Pflanzenarten, insbesondere des Kautschukbaumes (Hevea brasiliansis). Heute wird der Begriff Latex auch für alle Dispersionen von natürlichen und synthetischen Kautschuk verwendet.

Die Gewinnung von Naturkautschuk erfolgt zu fast 99 Prozent aus dem Latex, der beim Anritzen der Sekundärrinde der Stämme von Kautschukbäumen ausfließt. Der im Amazonasgebiet einheimischer Baum (Höhe: ca. 15 bis 20 Meter; Stammdurchmesser: 60 bis 74 cm), wird in fast allen Tropengebieten Afrikas, Asiens und Südamerikas in großem Umfang plantagenmäßig angebaut. Andere kautschukführende Pflanzen werden zur Gewinnung von Naturkautschuk nur in geringem Umfang genutzt. Ein mittelgroßer Kautschukbaum liefert täglich etwa 7 Gramm Latex. Latex ist eine Emulsion von 0,0005 bis 0,001 mm großen Naturkautschuk-Tröpfchen in Wasser. Je 100 Gramm Latex enthalten etwa 30 bis 35 Gramm Naturkautschuk, Proteine, Sterine, Fette, Kohlenhydrate (zusammen 4,5 bis 5 Gramm) und 0,5 Gramm mineralische Bestandteile, der Rest ist Wasser.

Zur Stabilisierung wird Naturlatex mit Ammoniak versetzt, eingedampft, zentrifugiert oder aufgerahmt bis auf Trockengehalte von 60 bis 75 Prozent. Der größte Teil des gezapften Latex wird zu Festkautschuk verarbeitet wobei keine Aufkonzentration notwendig ist. Der Kautschuk wird hierbei durch Verdunstung des Wassers oder durch Gerinnung mit Hilfe von Säuren abgeschieden und anschließend getrocknet. Für die meisten Anwendungen wird der gewonnene Latex oder Festkautschuk nach Überführung in die gewünschte Form vulkanisiert.

Die 1840 von dem Amerikaner Goodyear erfundene Vulkanisation führt mit Hilfe von Schwefel, bei Temperaturen von 130 bis 140 °C, über eine Verknüpfung der Naturkautschuk-Moleküle zu den allgemein als „

Gummi“ bezeichneten Produkten. Je nach Verwendungszweck werden bei der Kautschukverarbeitung eine Vielzahl von Stoffen (z.B. Füllstoffe, Pigmente, Weichmacher, Alterungsschutz etc.) eingesetzt. Im Zuge der fortschreitenden Entwicklungen auf dem Sektor der Synthese-Kautschuke ist jedoch Naturkautschuk immer mehr in die Rolle eines „Spezial-Kautschuks“ gedrängt worden.

Die wichtigsten Anwendungsfelder für Naturkautschuk sind heute:

Reifen (LKW-Reifen, PKW-Radial-Reifen)
Dünnwandige, weiche Produkte (z.B. Handschuhe, Luftballone, Kondome)
Schaumgummi (z.B. Polster, Matratzen)

Das 1928 entwickelte Dunlop-Verfahren ist das meist genutzte Herstellungsverfahren für Schaumgummi-Produkte, hierbei werden die Latices mit Schwefel, Vulkanisationsbeschleunigern, Alterungsschutzmitteln, usw. sowie mit Seife und einem Koagulationsmittel (Gerinnungsmittel) versetzt und anschließend mechanisch in Rührwerken (Prinzip von Sahneschlagmaschinen) aufgeschäumt werden. Der Latexschaum wird in Formen gegossen, in heißem Wasserdampf vulkanisiert. Die fertigen Teile werden abschließend gewaschen und in Spezialöfen getrocknet.

Bei jeder Plantagenwirtschaft führt v.a. die Neuanlage zu erheblichen Eingriffen in die Landschaft und den Naturhaushalt. Die Bewirtschaftung in Monokulturen ist häufig intensiven Einsatz von Pflanzenschutzmitteln verbunden, die zu Belastungen in der Nahrungskette und nachhaltigen Veränderungen in der Flora und Fauna führen.

Heute wird Rohkautschuk immer noch klassischen Methoden (Sammlung in Wildbeständen oder bestehende Plantagen) gewonnen, so dass weitesgehend auf den Einsatz von Pflanzenschutzmittel verzichtet wird.
Auf Schadstoffbelastungen im L. und den Fertigprodukten sollte geachtet werden. Schadstoffquellen ergeben sich durch Rückstände aus der Latexproduktion (z.B. VOC), Nebenprodukte der Vulkanisation (z.B. Nitrosamine, CS₂) oder Mittel zum Schutz gegen Schimmelbildung beim Transport (z.B. PCP).

Siehe auch: Latexallergie

Lackierereien

L. geben vor allem lösemittelhaltige Dämpfe und Geruchsstoffe an die Umwelt ab.

Die Emissionen an Lösemitteln aus dem Bereich Lacke betrugen 1990 330.000 t bei einem Verbrauch von zur Zeit etwa 540.000 t. Hieran ist der Handwerker- und Heimwerkerbereich mit 100.000 t beteiligt, so daß auf den industriellen Bereich Emissionen von ca. 230.000 t entfallen.

Nach der TA Luft von 1986 wird gefordert: Die Möglichkeiten des Einsatzes lösemittelarmer Lacke und Abluftreinigungsanlagen sollen ausgeschöpft werden. Für L. in der Automobilindustrie gelten andere Vorschriften.

Siehe auch: Umwelt

Kokerei

In K. wird zumeist Steinkohle unter Luftabschluß erhitzt.

Dabei entstehen Koks, Koksgas und Teer. Der kohlenstoffreichere Koks wird in der BRD heute hauptsächlich zur Eisenerzeugung benutzt. Koksgas besteht aus Wasserstoff, Methan und Kohlenmonoxid und ist ein wichtiger Industriebrennstoff; Teer ist eine Mischung aus schwerflüchtigen Kohlenwasserstoffen.

In der BRD werden jährlich ca. 20 Mio t Koks hergestellt,der größte Teil davon im Ruhrgebiet. Dort sind K. neben dem Autoverkehr die wichtigsten Emissionsquellen für Kohlenwasserstoffe, die z.T. (polycyclische Aromaten, Benzol) krebserregend (Krebs) sind.

In neueren K. können die Emissionen u.a. durch bessere Abdichtung der Koksöfen und durch Entstaubungseinrichtungen (Rauchgasentstaubungsanlagen) vermindert werden.
Beim Kühlen des Kokses fallen große Mengen bisher nicht genutzter Abwärme an, insgesamt ca. 9 Mio MWh/Jahr.

Ihre Nutzung mit Hilfe der sog. Kokstrockenkühlung z.B., zur Stromerzeugung oder als Fernwärme, ist für den Betreiber nur sinnvoll bei kostendeckender Einspeisung ins öffentliche Netz, wogegen sich die Stromerzeuger wehren.

Siehe auch: Steinkohle, Steinkohlenteer, Teeröl, Raffinerie

Kohlendioxid-Problem

Das Kohlendioxid-Problem besteht darin, dass das unschädliche und sogar für das irdische Leben notwendige Kohlendioxid (CO2) Hauptverursacher des zusätzlichen Treibhauseffekts ist, der das Weltklima zu verändern droht (Klima, Treibhauseffekt).

Seit Beginn der Industrialisierung steigt der CO2-Pegel in der Troposphäre (Atmosphäre) stetig an. Der Mensch hat innerhalb von nur ca. 200 Jahren den CO2-Gehalt der Atmosphäre stärker verändert, als die Natur innerhalb von 1 Mio. Jahren. Bei Fortsetzung des derzeitigen Trends werden extreme Klimaveränderungen erwartet.

Ursache ist vor allem die Verbrennung fossiler Brennstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas) sowie die Vernichtung des der tropischen Regenwälder. CO2 ist das massgebliche Endprodukt jeder Verbrennung, das nicht aus Abgasen herausgefiltert werden kann. Solange der Weltprimärenergiebedarf zu über 90% aus fossilen Energieträgern gespeist wird, sind Energieverbrauch und Kohlendioxid-Problem eng gekoppelt (Energie). Die weltweiten CO2-Emissionen aus dem Energiebereich betragen ca. 22 Mrd. t/Jahr, wovon 56% aus den westlichen Industrienationen bzw. 5,3% aus Deutschland stammen. Pro Kopf liegen die CO2-Emissionen in den USA bei 20 t/Jahr, in Deutschland bei 14 t/Jahr und in den meisten Entwicklungsländern bei 0,5-3 t/Jahr.

Auf verschiedenen internationalen Konferenzen wurden Resolutionen zur Reduzierung des Kohlendioxid-Problems verabschiedet. So in Toronto 1988, wonach der weltweite CO2-Ausstoss bis 2005 um 25% und bis 2050 um 50% reduziert werden soll. Die Bundesregierung beschloss am 13.6.1990 eine Reduzierung der CO2-Emissionen von 25% bis 2005. Es ist allerdings schon jetzt abzusehen, dass die weltweite CO2-Emission eher weiter ansteigen wird und selbst Deutschland mit der bisherigen Politik höchstens eine Minderung von 5-10% erreicht werden kann. Obwohl die bisherigen Massnahmen nach Ansicht von Wissenschaftlern in keiner Weise ausreichen, um das Klima zu stabilisieren, scheitern globale CO2-Reduktions-Szenarien bislang vor allem an nationalen Egoismen.

Massnahmen zur Lösung des Kohlendioxid-Problems sind: Rationelle Energienutzung und Energiesparmassnahmen, vor allem verbesserte Wärmedämmung (Niedrigenergiehaus), Einsatz regenerativer Energiequellen und neue Verkehrskonzepte (Schienenverkehr, Öffentlicher Personennahverkehr, Kombinierter Verkehr). Den Einsatz von CO2-freier Kernenergie anstelle von fossilen Energieträgern ist sehr umstritten, da hier der Treibhauseefakt gegen das nukleare Risiko eingetauscht wird (Kernkraftwerk, GAU, Brennstoffkreislauf, Atommüll).

Um CO2-Reduzierungen politisch-wirtschaftlich zu unterstützen, werden seit Jahren Massnahmen wie Energiesteuer, CO2-Steuer (Ökosteuern) und CO2-Abgaben (Umweltabgaben) diskutiert. Bisher konnte sich jedoch kein Land zu einer wirklichen Umsetzung entschliessen, um die nationale Konkurrenzfähigkeit nicht zu gefährden. Erste Umsetzungen in Teilbereichen finden sich in Finnland, den Niederlanden, Schweden und der Schweiz.

Wie kurzsichtig der Konkurrenz-Aspekt ist, zeigen zum Beispiel erste Berechnungen über die Folgekosten eines fortschreitenden Treibhauseffekts) (Deichbau).
Als weitere Massnahmen zur Entschärfung des Kohlendioxid-Problems werden Aufforstungsprogramme diskutiert, die die pflanzlich gebundene Kohlenstoffmenge (Biomasse) erhöhen sollen.

Siehe auch: Kohlendioxid, Klima, Treibhauseffekt

Ketone

K. sind eine vom Aceton abgeleitete Gruppe chemischer (Lösemittel-)Verbindungen sehr unterschiedlicher Art.

Die Endung bei der chemischen Namensgebung für K. lautet "-on" (z.B. Aceton, Cyclohexanon). K. sind i.a. weniger giftig als chlorierte Kohlenwasserstoffe. Wie alle Lösemittel führen aber auch K. bei Langzeiteinwirkung zu Nervenschäden. K. werden als Lösemittel in Lacken, Naturharzen, Anstrichfarben und Druckfarben eingesetzt. Desweiteren finden K. Anwendung als Ausgangsstoff für Synthesen von Farb- und Riechstoffen, Pflanzenschutzmitteln und Kunststoffen. Cyclohexanon ist ein wichtiger Ausgangsstoff für die Herstellung von Polyamid.

Ketone und Ihre MAK-Werte:

Aceton (2-Propanon)
Der MAK-Wert für Aceton beträgt: 1200 mg/ m³ = 500 ppm.
2-Butanon (Methylethylketon, MEK)
MAK-Wert: 590 mg/ m³ = 200 ppm
Methypropylketon (2-Pentanon)
MAK-Wert: 700 mg/ m³ = 200 ppm
Diethylketon (3-Pentanon)
MAK-Wert: 700 mg/ m³
Methylisopropylketon (MIPK, 3-Methyl-2-butanon, Isopentanon)
MAK-Wert: 705 mg/ m³
Methyl-Isobutylketon (MIBK, 4-Methyl-2-pentanon, Hexon, Isopropylaceton)
MAK-Wert: 400 mg/ m³ = 100 ppm
Cyclohexanon
MAK-Wert: 80 mg/ m³ = 20 ppm
Methyl-Cyclohexanone (2-, 3- und 4- Methyl-yclohexanon)
MAK-Wert: 230 mg/ m³ = 50 ppm

IUCLID

IUCLID ist eine Datenbank des Europäischen Chemikalienbüros (ECB) mit Angaben u. a. zu Produktionshöhe, chemisch-physikalischen Eigenschaften, Toxikologie und Ökotoxikologie solcher Altstoffe, die in der EU in Mengen >1000 t pro Jahr produziert werden. Die Abkürzung steht für International Uniform Chemical Information Database.

Diese Datenbankanwendung wird den Unternehmen der chemischen Industrie und den Regierungsbehörden kostenlos zur Verfügung gestellt, so dass die von der REACh-Verordnung betroffenen Unternehmen ihrer Meldeverpflichtung nachkommen und die Daten der Agentur übermitteln können.

Ionenaustauscher

I. sind feste Substanzen, an die bestimmte Ionen gebunden sind.

In einer Lösung enthaltene Ionen können dann gegen eine entsprechende Menge der am I. gebundenen Ionen ausgetauscht werden. Grundgerüst des I. ist ein hochpolymerer Stoff. Starke Verbreitung finden I. in der Elektroindustrie, in der Lebensmittelindustrie und im Haushalt zur Wasserenthärtung (Wasserhärte, Waschmaschine).

Jede Spülmaschine enthält einen I., der zur Enthärtung die Calcium- und Magnesiumionen des kalkhaltigen Wassers gegen die im I. gebundenen Natriumionen austauscht. Bei Verwendung zu Trinkwasserzwecken ist starkes Keimwachstum auf den I. sowie die Abgabe geringer Mengen gesundheitsbedenklicher Stoffe problematisch. Zudem werden die Gewässer durch die Regeneration mit Kochsalz stark belastet.

Anlagen in der Industrie müssen mit großen Mengen Salzsäure und Natronlauge regeneriert werden. Trinkwasser darf nicht unter 1,5 mmol/l (8,4 Grad d; Wasserhärte) enthärtet werden und für Natrium muß ein Grenzwert von 150 mg/l eingehalten werden.

Siehe auch: Ionen, Kochsalz, Natronlauge

Hydrolyse

Allgemeine Bezeichnung für die Umsetzung einer chemischen Verbindung mit Wasser.

Verfahren zum Kunststoffrecycling. Mit Hilfe der H. lassen sich Kunststoffe wie z.B. Polyurethane aufspalten; nach Zerkleinerung und Erhitzen auf 300 Grad C werden die Kunststoffe unter Zugabe von Wasserdampf zerlegt. Das Verfahren ist allerdings für die meisten Kunststoffsorten (Polyolefine, PVC) ungeeignet. Gewonnene Substanzen sind derzeit nur für minderwertige Produkte einsetzbar.

Siehe auch: Wasser, Recycling

Human Genome Projekt

Mit dem H. wurde die gesamte DNA-Sequenz der Menschen entschlüsselt, ähnlich wie zuvor die DNA-Sequenz von Fadenwürmern und Hefen entschlüsselt wurde. Die DNA-Moleküle sind die verdrehten, doppelsträngigen Sequenzen von vier Basen, aus denen jeder der 46 Chromosomen zusammengesetzt ist, die im Kern jeder menschlichen Körperzelle enthalten sind.

Das menschliche Genom besteht aus etwa drei Milliarden Paaren von Basen. Das H. wäre nicht durchführbar gewesen ohne die Fortschritte der Computertechnologie, die es ermöglichte, die Milliarden Basen aufzuzeichnen, zu katalogisieren, zu suchen und zu analysieren. Die Zusammenarbeit zwischen Biologie und Informationstechnologie hat zur Entstehung eines neuen Wissenschaftsgebietes geführt, das sich Bioinformatik nennt. Damit ließen sich die Gensequenzen weitgehend automatisch ermitteln.

Das H. wurde von der US-amerikanischen und anderen Regierungen finanziert und vorzeitig im Juni 2000 abgeschlossen. Dies war vor allem auf die Konkurrenz zwischen den von den Regierungen geförderten H. und ähnlichen Bemühungen des amerikanischen biotechnologischen Privatunternehmens Celera Genomics zurückzuführen. Am Ende wurde das humane Genom zweimal sequenziert.

Die größte Überraschung war, dass die bisherige Annahme der Wissenschaftler, dass Menschen mehr als 100.000 Gene in ihren Zellen brauchen, um alle biologischen Aufgaben erfüllen zu können, widerlegt wurde. Nach der Offenlegung des Genoms wird gerade mal von etwas mehr als 30.000 menschlichen Genen ausgegangen.

Zu 99 Prozent haben Genom-Forscher aus sechs Ländern das Erbgut des Menschen entziffert. Die Endversion der Abfolge aller drei Mrd. DNA-Bausteine im menschlichen Erbgut ist das Resultat von 15 Jahren Arbeit und das Ergebnis wurde am 15. April 2003 in Washington präsentiert

Die Befürworter des H. erhoffen sich bahnbrechende Informationen über eine Vielzahl von Krankheiten wie Krebs oder Diabetes. Kritiker befürchten den genetisch "gläsernen" Menschen, der entsprechend seiner genetischen Anlagen für bestimmte Krankheiten oder psychische Defekte "sortiert", nur in bestimmten Berufen eingesetzt oder genetisch behandelt wird.

Glashütten

In G. werden als Luftschadstoffe Schwefeldioxid (aus dem Schwefelgehalt des Brennstoffs sowie dem Gehalt des Rohstoffs an Natriumsulfat), Stickoxide (aufgrund der hohen Temperaturen der Luft in den Schmelzwannen), Fluoride (je nach Glassorte und Rohstoff, Fluor), Chloride (je nach Chloridgehalt des Rohstoffs, Chlor) sowie Stäube ausgestoßen. Der ausgestoßene Staub enthält bei Sondergläsern erhebliche Anteile an Schwermetallen (Blei).

In mehreren Projekten im Rahmen des Altanlagensanierungsprogramms der Bundesregierung wurden die Emissionen von G. durch folgende Maßnahmen deutlich gesenkt:

Schwefeldioxid: Umstellung von fossil auf elektrisch beheizte Glaswannen;
Stickoxide: Umstellung der Feuerungsanlage von Luft- auf Sauerstoffbetrieb;
Staub: Durch wirksame Entstaubung konnten Reingasstaubgehalte von unter 20 mg/m3 Abgas erreicht werden;
Fluoride: Die Fluoridgehalte der Abgase konnten gleichzeitig durch Verwendung fluoridarmer Rohstoffe unter 5 mg/m3 gehalten werden. Dieser Stand der Technik von 5 mg/m3 wurde in die TA Luft 1986 übernommen.

Siehe auch: Glas, Schwefeldioxid, Stickoxide, Fluoride, Staub, Stickoxide

Giesserei

G. stoßen Geruchsstoffe (Olfaktometrie) und Stäube aus. Für die Geruchsemissionen aus der Kernmacherei haben sich Biofilter zur Reinigung bewährt.

Die TA Luft 1986 begrenzt die Emissionen organischer Stoffe aus der Kernmacherei (in der die Gußformen hergestellt werden), insbesondere die geruchsintensiven Amine auf 10 mg/m3, sowie Emissionen an organischen Stoffe aus der G. auf 50 mg/m3 Abluft (als Gesamtkohlenstoff).

Die Staubemissionen werden für Anlagen zum Erschmelzen von Stahl oder Gußeisen auf 20 bzw 50 mg/m3 (je nach Art der Öfen), für Nichteisenmetall-G. auf 20 mg/m3 begrenzt (10 in Bleihütten).

Siehe auch: Olfaktometrie, Stäube, Biofilter

Gerberei

Galvanisieren

Im engeren Sinn wird unter G. die elektrochemische Oberflächenbehandlung von Metallen verstanden.

Die Galvanik (Metallindustrie), d.h. das elektrolytische Abscheiden von metallischen dünnen Schichten, wird zum Zweck der Veredlung von Oberflächen sowie zum Schutz vor Korrosion (Korrosionsschutz) angewandt. Kritisch sind die in den beim G. verwendeten Bädern anfallenden Metall-, Salz-, und Säurerückstände. Aus den Rückständen können in vielen Fällen Wertstoffe zurückgewonnen werden.

Siehe auch: Metallindustrie, Korrosion, Abwasser, Abwasserabgabengesetz

Formaldehyd

Die "Allround-Chemikalie" F. (chemische Formel: HCHO oder CH₂O) ist ein wasserlösliches, sehr reaktionsfreudiges, säuerlich-stechend riechendes Gas.

Es gehört zur Gruppe der Aldehyde und kommt meist in 35 %iger wäßriger Lösung als Formalin in den Handel. F. ist als Grundstoff für industrielle Synthesen von großer wirtschaftlicher Bedeutung, u.a. weil es leicht polymerisierbar und daher gut als Ausgangsstoff für Kunststoffe geeignet ist.

In Deutschland werden rund 600.000 Tonnen/Jahr hergestellt. F. wird in zahlreichen Produkten wie Kunststoffen, Spanplatten, Textilien, Leder, Kleb- und Schaumstoffen, Kosmetika und Körperpflegemitteln, Farben, Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt. In der Medizin wird F. zur Desinfektion, Sterilisation und Konservierung verwendet. Die Chemikalienverbotsverordnung schreibt vor, dass Wasch-, Reinigungs- und Pflegemittel mit mehr als 0,1 % F. sowie Textilien mit mehr als 0,15 % gekennzeichnet werden müssen.

F. entsteht auch als Nebenprodukt bei fast allen Verbrennungsprozessen (v.a. bei Holzfeuerstätten) und ist sowohl in Abgasen von Autos und Gasbrennern als auch im Tabakrauch zu finden. Die natürliche Konzentration von F. in kontinentaler Reinluft liegt bei etwa 0,001 ppm, für Belastungsgebiete ergeben sich durchschnittliche Konzentrationen von etwa 0,01 ppm.

Der Einsatz von F. in Baustoffen und als Inhaltsstoff in Harnstoff-Formaldehyd-Harzleimen bei der Herstellung von Möbeln, Spanhölzern, Tischlerplatten, Sperrhölzern und sonstigen Holzwerkstoffen sind die häufigste Ursache für die Schadstoffbelastung in Innenräumen. Auch säurehärtende Lacke und UF-Ortsschäume können zur F.-Belastung beitragen. V.a. in Innenräumen sind F.-Belastungen gesundheitlich relevant, meist werden F.-Konzentrationen von 30-80 µg/m³ in Innenräumen gemessen.

In Abhängigkeit von den Emissionsquellen können auch bis zu 3.000 µg/m³ erreicht werden. Zwei Zigaretten erhöhen in einem 30 m³ großen Wohnraum die F.-Konzentration um bis zu 100 µg/m³. Zur Begrenzung der max. zulässigen Konzentration in Innenräumen wurde 1997 vom Bundesgesundheitsamt ein Richtwert von 0,1 ppm bzw. 0,12 mg/m³ empfohlen. Zur Umsetzung dieser Empfehlung wurden u.a. Richtlinien zur Klassifizierung von Spanplatten (E1, E2 usw.) hinsichtlich ihrer F.-Abgabe erarbeitet.

F. ist in der MAK-Liste unter Abschnitt III-B „Stoffe mit begründetem Verdacht auf krebserzeugendes Potential“ aufgeführt. Der MAK-Wert ist auf 0,5 ppm bzw. 0,6 mg/m³ festgesetzt. Die karzinogene Wirkung von F. wurde in Tierversuchen bei Ratten und Mäusen bei hohen Konzentrationen nachgewiesen. Bei Bakterien, Insekten und bestimmten Pflanzen sowie menschlichen
Zellkulturen ließen sich mutagene Wirkungen nachweisen. Ein Risiko der Fruchtschädigung ist bei Einhaltung des MAK-Wertes nicht zu befürchten (MAK-Liste Abschnitt C). Da Untersuchungen bei empfindlichen Personen bereits eine Beeinträchtigung des Wohlbefindens ab 0,05 ppm aufzeigen, erscheint eine Herabsetzung der Richtwerte dringend notwendig.

Die Geruchsschwelle (stechend) von F. liegt bei 60 µg/m³. Erste körperliche Reaktionen bei einer F.-Belastung können schon ab 0,03 ppm auftreten und äußern sich in Augen- und Schleimhautreizungen (Schwellung der Nasenschleimhäute, Hustenreiz), weiter können Atembeschwerden und unspezifische Symptome wie Unwohlsein und Kopfschmerzen auftreten. Längerfristig kann F. allergische Reaktionen gegen andere Substanzen begünstigen ("Promotoreffekt"). Allergien durch F. entstehen nur bei direktem Kontakt mit flüssigem F. (Formalin ) und zählt zu den häufigsten Berufsallergenen und kann eine allergische Kontaktdermatitis (Typ IV) und einen Kontakturtikaria (Typ I) auslösen.

Feuerverzinken

Eintauchen von größeren Eisen- oder Stahlteilen in geschmolzenes Zink zum Herstellen von 0,04-0,1 mm dicker Schutzüberzüge gegen Korrosion.

ur Verbesserung der Beständigkeit der Überzüge werden der Schmelze geringe Mengen Kupfer beigegeben. Eine andere Möglichkeit ist das galvanische Verzinken (Galvanik). Rund 50% der deutschen Zinkproduktion werden zum Verzinken verwendet.
Beim F. werden Säurenebel, Salznebel und gasförmige anorganische Clorverbindungen freigesetzt. 10 mg/m3 staubförmige Emissionen und 20 mg/m3 gasförmige Clorverbindungen dürfen im Abgas nicht überschritten werden.

Lit.: TA Luft 1986

Siehe auch: Zink, Korrosion, Galvanik