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Modellierung von Flammschutzmitteln - Konsequenzen für das Umweltmonitoring

Bader, Hans-Peter / Scheidegger, Ruth / Morf, Lec / Taverna, Ruedi / Buser, Andreas

Bromierte Flammschutzmittel sind wichtige synthetische Zusätze in Kunststoffprodukten, mit dem Ziel die Brennbarkeit dieser Produkte möglichst tief zu halten. Sie werden vor allem in elektrischen, respektive elektronischen Geräten, Textilen, Fahrzeugen und Baumaterialien eingesetzt. Zurzeit werden mehr als 75 verschiedene Flammschutzmittel entweder direkt in Kunststoffpolymere eingebunden oder als Beschichtung aufgetragen. Neben der gewünschten Eigenschaften als Brennhemmer haben diese Chemikalien leider auch unerwünschte Eigenschaften: sie sind persistent, bioakkumulativ und toxisch, können Allergien auslösen, sind teilweise endokrin aktiv sowie kanzerogen. Wegen dieser Eigenschaften haben diese Substanzen in den letzten Jahren starke Beachtung sowohl in der Forschung als auch in der Öffentlichkeit gefunden. Eine zentrale Frage ist, wie viel von den jährlich ca. 300000 t weltweit verwendeten Flammschutzmitteln in welche Umweltkompartimente gelangen. Um diese Frage zu beantworten sowie mögliche Strategien zur Verringerung dieser Einträge zu diskutieren, wurde ein dynamisches Stoffhaushaltsmodell für die Flammschutzmittel entwickelt. Kalibriert wurde das Modell an bestehenden Daten, Literaturdaten sowie Angaben von Herstellern. Die Resultate zeigen, dass jeweils etwa 1%o des Inputs verzögert in die Umwelt gelangt. Eine wichtige Folgerung der Studie ist, dass es nicht genügt, nur die Konzentrationen in der Umwelt zu messen; ein umfassendes Monitoring muss auch die Inputs ins System bestimmen. Nur dann ist eine frühzeitige Erfassung der Veränderungen möglich.