DWRs: Gefahr für Mensch und Umwelt? Eine Bestandsaufnahme

Outdoor & NachhaltigkeitMit der Studie “Chemie für jedes Wetter” veröffentlicht Greenpeace den lang erwarteten Bericht der detox-Campaign über Schadstoffe in Outdoor-Textilien. Die Umweltorganisation hat Funktionsbekleidung namhafter Outdoor-Hersteller untersucht – und giftige Chemikalien in jeder Probe gefunden, wie nicht zuletzt SPON und taz berichten. Was steckt dahinter? Der Versuch einer Bestandsaufnahme.

“Never Stop Exploring”, denn Du bist “draußen zuhause”! Aber bitte nur mit Funktionskleidung, die garantiert das alles was draußen ist auch wirklich draußen bleibt. Raus in die wilde, unberührte Natur, in die Berge, aber nass werden bei Regen ist dann doch zu viel. Die Outdoor-Branche hat in den letzten Jahren den perfekten Spagat zwischen Anspruch und Wirklichkeit geschafft und das Bedürfnis nach größtmöglicher Sorglosigkeit und Sicherheit erfolgreich mit einer tiefen Sehnsucht nach Abenteuern verknüpft. Das ist ihr Erfolgsrezept.

Die Konsequenz dieses Spagates ist der Anspruch der Kunden an kompromisslose Funktionskleidung, und zwar nicht bei waghalsigen Expeditionen in fernen Hochgebirgen, sondern schon bei Tagestouren nahe der eigenen Haustür. Wasserdichte Regenkleidung wird vor allem dann erfolgreich verkauft, wenn die Funktion klar für den Kunden erkennbar ist. Das schaffen die sogenannten durable water repellents (DWRs): In Funktionstextilien verarbeitet lassen sie jeden Regentropfen gnadenlos abperlen und garantieren so ein wunderbar “unnatürliches” Naturerlebnis. Unnatürlich, weil DWRs auf künstlichen Chemikalien basieren, die in der Natur nicht vorkommen. Diese perfluorierten und polyfluorierten Chemikalien (PFCs) sind von Menschenhand geschaffene Verbindungen zwischen Kohlenstoff und Fluor, die erst in den letzten 50 Jahren den Weg in die Umwelt gefunden haben.

Greenpeace hat insgesamt 14 Kleidungsstücke (von 13 Herstellern) in unabhängigen Laboren testen lassen und „auffällige” Werte von per- und polyfluorierten Chemikalien festgestellt, darunter Perfluoroktansäure (PFOA) und Fluortelomere (FTOH). Die Outdoorbranche wirbt also mit Umweltfreundlichkeit, mit einem Image von unberührter Natur, setzt bei ihren Funktionstextilien aber auf Industriechemikalien, die alles andere als umweltfreundlich sind. Soweit der Vorwurf von Greenpeace.

PFC, PFOA, Toxizität, Persistenz, Bioakkumulation. Bitte wie?

Das grundsätzliche Problem bei schmutz- und wasserabweisenden Textilien liegt in deren chemischer Zusammensetzung: Sie enthalten in der Regel Perfluoroctansäure (PFOA), eine synthetischen Industriesäure. Auf molekularer Ebene geht es um verschieden lange Kohlenstoffketten, “bei denen die Wasserstoffatome vollständig (perfluoriert) oder teilweise (polyfluoriert) durch Fluoratome ersetzt sind.” Diese künstliche Bindung zwischen Kohlenstoff- und Fluormolekülen ist so stabil, dass sie sich unter natürlichen Bedingungen nicht mehr auflöst.

PFOAs wiederum sind Teil der Gruppe perfluorierter und polyfluorierter Chemikalien (PFCs). PFCs sind perfluorierte Carbonsäuren, also Kohlenstoffketten unterschiedlicher länge. Sie begleiten auch unabhängig von Outdoor-Abenteuern unseren Alltag: In der Form von Polytetrafluorethylen (PTFE) – besser bekannt unter dem Markennamen Teflon – sorgen sie für die Antihaft-Beschichtung in Pfannen, werden in der Papierverdelung sowie in Feuerlöschern eingesetzt. Und sie garantieren die Wind- und Wasserdichtigkeit bei Funktionskleidung. In der Outdoor-Branche sind Verbindungen mit sechs oder acht Kohlenstoffmolekülen (C6 bzw. C8) am häufigsten, insgesamt gibt es jedoch hunderte verschiedene solcher Fluorverbindungen.

PFCs sind also außerordentlich hilfreiche Chemikalien, die nunmehr seit über 50 Jahren industriell hergestellt werden und unser Leben erleichtern. Doch in den letzten Jahren geraten sie immer häufiger in die öffentliche Diskussion. Der Grund: PFCs sind aufgrund ihrer besonderen Stabilität sehr persistent und bioakkumulativ. Das bedeutet, das PFC-haltige Produkte besonders widestandsfähig gegen natürliche biologische oder chemische Zersetzungsprozesse sind und somit sehr lange unverändert in der Umwelt verbleiben (Persistenz).

Gleichzeitig sind sie wasserlöslich und verbreiten sich über die Gewässer weltweit. Mit anderen Worten: Sie verroten nicht und reichern sich daher “[ü]berall auf der Welt, von abgeschiedenen Gebirgsseen über das arktische Polareis bis in die Tiefsee” an. Mit der Zeit werden sie so ein Teil der Nahrungskette (Bioakkumulation). Da es sich bei PFCs nicht um eine natürliche, sondern um eine vom Menschen künstlich entwickelte chemische Verbindung handelt, greift der Mensch also hier auf Molekularebene in die Natur ein.

Um die Auswirkungen und Konsequenzen dieses Eingriffs für die Umwelt und den Mensch selbst dreht sich schließlich eine langjährige Diskussion, die nicht zuletzt immer wieder die Outdoor-Branche trifft. PFCs wurden unlängst nicht nur in der Umwelt, sondern auch weltweit im Trinkwasser und sogar in menschlichem Blut nachgewiesen – und das nicht nur in Industriezentren, sondern selbst in der Arktis und Antarktis. Der National Health and Nutrition Examination Survey in den USA hat im Jahr 2003/2004 vier verschiedene PFCs in nahezu allen Testpersonen nachgewiesen.

Wir nehmen PFCs insbesondere über die Nahrung (z.B. im Kino durch Popcorn aus fettabweisendem Papier), aber auch durch Trinkwasser und durch die Luft auf. Teflon-beschichtete Pfannen hingegen geben in der Regel kein PFOA frei, da die Verbindungen hier bis über 200°C stabil bleiben. Das Problem besteht folglich vielmehr in der industriellen Produktion, also in den Produktionsschritten vor dem fertigen Produkt und der Entsorgung.

Gefahr für Mensch und Natur?

Ob und wie sich PFCs auf die menschliche Gesundheit auswirken, ist umstritten. Sie sind nicht mutagen, nehmen also keinen direkten, potentiell aber indirekten Einfluss auf das Erbgut. Gleichzeitig erwiesen sich PFOS und PFOA in Langzeitstudien mit Tierversuchen als “mäßig toxisch“, bei Ratten und Mäusen hatten sie einen Einfluss auf die Entstehung von “Leber-, Bauchspeicheldrüsen- und Leydigzell-Tumoren“. PFOA ist demnach “reproduktionstoxisch“. Bei höheren Dosierungen wirken PFOS und PFOA in Tierversuchen nachweislich fortpflanzungsgefährdend. Ebenfalls bewiesen ist allerdings auch, dass der menschliche Körper weniger empfindlich auf PFC reagiert als Ratten. Demgegenüber stehen wiederum Untersuchungen die belegen, dass diese Stoffe um ein vielfaches länger im menschlichen Körper verbleiben als es bei Ratten der Fall ist. PFCs sind mittlerweile selbst in der Muttermilch nachweisbar, wenn auch in hundertfach geringerer Konzentration als im Blut. Auch hier liegt die Aufnahme von PFCs der Säuglinge über die Muttermilch allerdings unter der “täglich duldbaren Aufnahme”, die Menge ist also nach den Standards des Bundesministeriums für Gesundheit noch nicht als besorgniserregend einzustufen. Eine 2012 veröffentlichte Studie weist zudem auf eine durch PFCs bedingte verringerte humorale Immunreaktion auf Routineimpfungen bei Kindern im Alten von fünf bis sieben Jahren hin. Ebenfalls untersucht werden “mögliche Einflüsse von PFOS und PFOA auf die Fruchtbarkeit von Frauen“.

Für Stoffe, die nachweislich giftig sind und sich gleichzeitig langfristig in der Natur anreichern, gelten seitens der Europäischen Union gesonderte Richtwerte. Während PFOS in diese Kategorie sogenannter PBT-Stoffe (persistente, bioakkumulative, toxische Stoffe) fällt und dabei keine Grenzwerte überschreitet, sind die nachweisbaren Konzentrationen von PFOA so gerning, das es nicht als PBT-Stoff klassifiziert wird. Es gilt als wahrscheinlich das PFOS in die Gruppe der “persistenten organischen Schadstoffe” aufgenommen werden wird. PFOA wird in der europäischen Chemikalienverordnung REACH als “reproduktionstoxisch Kategorie 2” eingestuft. Während PFOS bereits streng reguliert ist, wird durch das Umweltbundesamt nun vorgeschlagen, PFOA in die REACH-Liste besonders besorgniserregender Stoffe aufzunehmen.

Darüber hinaus gibt es zwischen der US-amerikanischen Umweltbehörde EPA und führenden Herstellern von Fluorpolymeren seit 2006 vorsorglich eine Vereinbarung den Ausstoß von PFOA zu verringern. Eine aktuelle Gefahr für Mensch und Umwelt besteht laut der Behörde jedoch nicht. Entsprechende Untersuchungen seitens deutscher und europäischer Behörden stimmen dem zu. Die industrielle Produktion von PFOS wurde seit 2002 zudem weltweit freiwillig weitgehend eingestellt und durch das kürzerkettige und weniger giftige PFBS ersetzt – ausgestoßen wird der Stoff dennoch nach wie vor (etwa durch Feuerlöscher oder in der Metallverarbeitung). Seit 2006 ist PFOS des Weiteren bis auf wenige Ausnahmen verboten. Die EPA arbeitet zudem daran auch die industrielle Produktion von PFOA bis 2015 so weit wie möglich einzustellen.

Man darf also festhalten: “Das große Problem mit unserer Chemikalienvielfalt in Produktion, Konsumption und Umwelt ist, dass wir von den meisten dieser künstlichen Stoffe zu wenig über ihre Eigenschaften und über ihre Risiken wissen.”

Was bedeutet das nun alles für meine Funktionskleidung?

Textilien gehören zu den wichtigsten Emissionsquellen von PFOA. Grundsätzlich gilt: Je länger die Kohlenstoffkette, desto wahrscheinlich ist der mögliche Nachweis der Chemikalie in Organismen. PFOS und PFOA sind beides C8-Ketten (weit verbreitet sind sonst C4- und C6-Ketten). Ketten aus acht Kohlenstoffmolekülen sind besonders öl-, wasser- und schmutzabweisend und damit also für die Funktion von Outdoor-Kleidung nützlich. Sie werden häufig bei dauerhaft wasserabweisenden Beschichtungen (DWRs) eingesetzt.

Umstritten ist, ob PFCs durch das Tragen von schmutz- und wasserabweisenden Funktionsjacken in den Körper gelangen. Das Bundesinstitut für Risikobewertung geht nicht davon aus. Laut Umweltbundesamt wird “weniger als ein Prozent der täglichen Dosis an PFOS und PFOA durch die Haut aufgenommen“. Das Bundesinstitut für Risikobewertung geht davon aus, dass die Menge von 20 Nanogramm (ein Milliardstel Gramm) pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag nicht überschritten wird. Fest steht jedoch, dass die Kleidungsstücke durch Waschen PFCs in die Umwelt abgeben können.

PFOA wird zudem für die Herstellung von ePTFE – uns allen besser unter dem Handelsnamen Gore-Tex bekannt – verwendet. Im Jahr 2005 untersuchte Öko-Test fünf Jacken mit Gore-Tex-Membran (Arc´teryx Sirrus SL, Berghaus Sullivan III, Mammut Twin Plus II, Millet K Jacket, Salewa Syria GTX 2X) und kam zu dem überraschenden Ergebnis, das alle kleine Mengen PFOA abgaben. Da alle diese Jacken ebenfalls mit DWRs ausgestattet waren, ist unklar, ob die Gore-Membran hierfür verantwortlich war.

Viele Branchengrößen sind mittlerweile bluesign®-Systempartner, haben sich also den etablierten best practices verpflichtet, also den aktuell besten Lösungsansätzen innerhalb der Industrie. Bluesign hat eine eigene Stellungnahme zum Dirty Laundry Report 2011 von Greenpeace veröffentlicht. Darin ist zu lesen, dass schon heute eine Einhaltung der von Greenpeace geforderten Richtlinien durch die konsequente Umsetzung des bluesign®-Standards seitens der Partner möglich wäre. Hundertprozentige Sicherheit bietet aber auch das nicht. Denn bluesign® bezieht sich auf die jeweils strengsten Grenzwerte. Für einige PFCs gibt es jedoch noch gar keine Regelungen, auf die sich bezogen werden könnte.

Der Versuch eines Fazits

Zusammenfassen kann man diese äußerst komplexe Situation also wie folgt: PFCs sind Chemikalien, die sich in der Natur anreichern. Die langfristigen Auswirkungen dieser Anreicherungen sind weitgehend unbekannt, bisher durchgeführte Studien weisen auf schädliche Wirkungen dieser Stoffe für Mensch und Natur hin. Bislang sind die gemessenen Mengen von PFCs jedoch noch weit davon entfernt, um von einer akuten Gefahr zu sprechen. Das Vorsorgeprinzip gebietet jedoch, klare Einschränkungen und Regelungen zu treffen. Langfristiges Ziel kann aus dieser Perspektive nur sein, sich gänzlich von diesen Chemikalien zu trennen.

Für Outdoor-Fans bedeutet das in erster Linie die Reflektion der eigenen Ansprüche an Funktionstextilien. In der taz wird der Greenpeace-Mitarbeiter Manfred Santen zitiert: „Die Verbraucher müssen sich überlegen, ob sie eine Jacke für eine Arktisexpedition brauchen oder für einen Herbstspaziergang“. Worauf wird also besonderen Wert gelegt? Auf die, im wahrsten Sinne der Wortes, oberflächliche Ästhetik von DWRs (“Abperleffekt”), oder auf langfristig umweltschonendere Methoden, um wasserdichte Kleidung zu produzieren?

Das sich im Jahr 2011, nach der Ankündigung von Greenpeace in Zukunft (Funktions-) Textilien zu untersuchen, die Sport- und Textilgiganten adidas, C&A, H&M, Li Ning, NIKE und PUMA zusammen auf eine “Joint Roadmap” (Toward Zero Discharge of Hazardous Chemicals) geeinigt haben zeigt sowohl, dass die Branche das Thema ernst nimmt, als auch, dass sie selbiges bislang weitgehend verschlafen hat. Auch Jack Wolfskin hat sich mittlerweile dieser Roadmap angeschlossen. Ob das erklärte Ziel, die Emissionen von giftigen Chemikalien bis 2020 auf null zu reduzieren, realistisch und erreichbar ist, bleibt abzuwarten.

Ausblick

Eine kurzfristigere Kompromisslösung könnte folgendermaßen aussehen: Outdoor-Marken könnten sich darauf verständigen, bei Alltagsprodukten (wie Fleeces oder Softshells) auf PFCs zu verzichten, und diese vorerst nur in ihren Linien für Extrembereiche einzusetzen. Dies würde für viele Hersteller jedoch bedeuten, ihre Kollektionen (und nicht zuletzt die Produktion selbiger) teilweise erheblich umzustellen.

Auf bereits existierende Alterantiven wie Sympatex (hat 2008 in Zusammenarbeit mit Rudolf Chemie die erste fluorcarbonfreie Ausrüstung für Funktionstextilien, BIONIC-FINISH®ECO, hergestellt) und Nikwax (PFCs sind aus der gesamten Produktlinie ausgeschlossen) wird in jeweils eigenen Artikeln in naher Zukunft eingegangen werden.

6 Kommentare zu DWRs: Gefahr für Mensch und Umwelt? Eine Bestandsaufnahme

  1. Danke für die gute Erklärung, der doch recht komplizierten chemischen Zusammenhänge! Ich bin schon sehr gespannt, ob sich die Outdoor-Hersteller dem Problem wirklich annehmen.

  2. henrik says:

    Toller und wertvoller Artikel, sehr komplex. Super auf den Punkt gebracht ohne trivial zu werden, kann ich da nur sagen. Lese ich sehr gerne so etwas mit fachlichen Tiefgang und Kompetenz! (Vor allem im Outdoorbereich=)

  3. Janis says:

    Top, Fabi. Sehr informativ, methodisch und verständlich. Keep on writing. So langam geht es bei google auch weiter nach oben :-)
    Gruß ausm süden-
    Janis

  4. Thomas says:

    Vielen Dank für den informativen Artikel. Einiges wusste ich bereits, vieles aber auch nicht, was mich ziemlich nachdenklich macht! Leider fehlt in der breiten Bevölkerung (noch) das Problembewusstsein und schlicht und einfach auch Informationsmöglichkeiten. Viele lassen sich sicherlich auch, wegen mangeltem technischen Hintergrund in Bezug auf die chemischen Begriffe, von den Fachbegriffen abschrecken.
    Vielen Dank für das anschauliche näherbringen und ich freue mich schon auf den zweiten Teil, welche Alternativen Sympatex und Nikwax bieten.

    Beste Grüße Thomas

  5. g says:

    ist das jetzt ein problem, dass nur dwr-kleidung betrifft oder bezieht sich die Problematik auch auf powerstretch jacken oder fleece?
    geht für mich allgemein nicht ganz aus der Diskussion vor, da an einigen stellen auch seitens Greenpeace ungenau formuliert bzw alles in einen topf geschmissen wird bzw das Gegenteil nicht auszuschliessen ist.

  6. Pingback: Nick Brown von Nikwax im Gespräch: Nachhaltigkeit in der Outdoorbranche | hugs for hikers | outdoor & nachhaltigkeit

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