Wir sollten die Chemie vereinfachen

Martin Scheringer

Eine nachhaltige chemische Industrie muss nicht nur die Abh?ngigkeit von fossilen Rohstoffen, sondern auch ihren Toxizit?ts-Fussabdruck verringen. Das ist machbar, wenn die Industrie ihre Produktepalette reduziert, erkl?rt Martin Scheringer.

Wie viele Industriezweige muss auch die chemische Industrie nachhaltiger werden und unter anderem ihren CO2-Fussabdruck verkleinern. In der chemischen Industrie ist die Situation jedoch besonders kompliziert, denn neben dem CO2- oder Klima-Fussabdruck ist auch ihr Toxizit?ts-Fussabdruck von Bedeutung. Er steht für die toxischen Wirkungen der Chemikalien, die aus chemischen Produktionsprozessen und aus chemischen Produkten freigesetzt werden. Beispiele für solche Substanzen sind die Perfluoroktans?ure (PFOA) oder das Alternativprodukt zu PFOA, GenX, die bei der Produktion von Fluorpolymeren wie Teflon eingesetzt werden, ausserdem Weichmacher und UV-Absorber für Kunststoffe, Flammschutzmittel oder UV-Filter in Sonnencrèmes.

?Eine verl?ssliche Bewertung aller Substanzen auf dem Markt ist gar nicht m?glich.?
Martin Scheringer

Der Toxizit?ts-Fussabdruck stand bisher nicht im Zentrum der Nachhaltigkeits-Diskussion. ?ber die letzten Jahrzehnte hat er sogar zugenommen.1, 2, 3 Zudem haben CO2-Fussabdruck und Toxizit?ts-Fussabdruck nur bedingt miteinander zu tun. Wenn die chemische Industrie zur Reduktion ihres CO2-Fussabdrucks weniger fossile Rohstoffe verwendet und die Produktionsprozesse energieeffizienter gestaltet, führt das nicht zwingend zu einer Reduktion des Toxizit?tsproblems.

Doch wie lassen sich diese beiden Fussabdrücke trotzdem gemeinsam vermindern? Eine M?glichkeit besteht darin, die Menge und Anzahl der chemischen Produkte auf dem Markt zu vermindern.

In den Industriel?ndern gibt es eine gesetzliche Chemikalienregulierung, welche für die kommerziell vertriebenen Chemikalien die Risiken für Mensch und Umwelt erfassen soll. Allerdings sind so viele unterschiedliche Substanzen im Umlauf (je nach Sch?tzung mehrere 10'000 oder gar mehrere 100'000)4, dass die Risikobewertung für viele davon nur rudiment?r durchgeführt worden ist und viele toxische Wirkungen nur unzureichend erfasst werden.5

Zahlreiche chemische Strukturformen
Mehrere 10'000 oder gar mehrere 100'000 verschiedene chemische Substanzen sind im Umlauf. Martin Scheringer pl?diert für eine Reduktion. (Bild: Adobe Stock)

Insgesamt ist die Komplexit?t des Problems – die Vielzahl der Substanzen und die Vielzahl aller ihrer Wirkungen auf die Organismen und ?kosysteme der Erde – so gross, dass eine verl?ssliche Bewertung aller Substanzen auf dem Markt gar nicht m?glich ist.5 Wie die Erfahrung der letzten Jahre zeigt, sind auch Verfahren zur halb-automatisierten Bewertung von Stoffen (high throughput) nicht leistungsf?hig genug, dieses Problem zu l?sen.

Weniger Chemikalien besser untersuchen

Um das Problem l?sbar zu machen – und damit auch den Toxizit?ts-Fussabdruck zu vermindern – ist es n?tig, in der chemischen Forschung und in der Materialwissenschaft eine ?Chemical Simplification? zum Ziel zu machen, also ?die Chemie zu vereinfachen?. Konkret geht es darum, die Anzahl der Chemikalien, die in Materialien eingesetzt werden, zu vermindern. Die Idee ist, weniger unterschiedliche Chemikalien einzusetzen, diese dafür hinsichtlich ihrer Umwelttoxizit?t eingehender zu untersuchen.5, 6

Dass eine solche Vereinfachung m?glich w?re, zeigt das Beispiel Backpapier, welches mit Hilfe fluorhaltiger Impr?gniermittel fettabweisend gemacht wird. Es ist jedoch auch m?glich, allein durch die Art und Weise, wie das Holz in der Papiermühle gemahlen und für die Papierherstellung aufgeschlossen wird, fettabweisendes Papier herzustellen, also ohne jeden Zusatz fettabweisender Chemikalien.

Nicht innovationsfeindlich

Der Verzicht auf eine Vielzahl von Materialien und Produkten k?nnte aus Sicht der chemischen Industrie als innovationsfeindlich wahrgenommen werden. Eine umfassendere Betrachtung zeigt jedoch, dass dies gerade nicht der Fall ist. Eine Chemical Simplification ist nicht m?glich ohne umfassende Innovationen im Produkt-Design und entsprechende Forschung und Entwicklung. Sie macht Wirtschaft und Gesellschaft ?chemikalieneffizienter? und entspricht einem gesellschaftlichen und ?konomischen Bedarf: Neue, chemisch einfacher aufgebaute Materialien und Produkte lassen sich mittels Patenten schützen und generieren damit auch ?konomischen Mehrwert.

Viele Anbieter von Konsumentenprodukten haben es sich zum Ziel gesetzt, schadstoffarme oder -freie Produkte anzubieten, und sind bereit, ihre Produktion entsprechend umzustellen. Damit bietet die Chemical Simplification einen vielversprechenden Weg, gleichzeitig den Toxizit?ts- und den Klima-Fussabdruck der chemischen Industrie zu vermindern.

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1 Bernhardt ES, Rosi EJ, Gessner MO: Synthetic chemicals as agents of global change. Frontiers In Ecology and the Environment 2017, 15: 84, doi: 10.1002/fee.1450

2 Schulz R, Bub S, Petschick LL, Stehle S, Wolfram J: Applied pesticide toxicity shifts toward plants and invertebrates, even in GM crops. Science 2021. 372: 81, doi: 10.1126/science.abe1148

3 UNEP: Global Chemicals Outlook II (GCO-II). United Nations Environment Programme, Geneva. 2019

4 Wang Z, Walker GW, Muir DCG, Nagatani-Yoshida K: Toward a Global Understanding of Chemical Pollution: A First Comprehensive Analysis of National and Regional Chemical Inventories, Environmental Science & Technology 2020. 54: 2575, doi: 10.1021/acs.est.9b06379

5 Fenner K, Scheringer M: The Need for Chemical Simplification As a Logical Consequence of Ever-Increasing Chemical Pollution, Environmental Science & Technology 2021. 55: 14470, doi: 10.1021/acs.est.1c04903

6 Kümmerer K, Clark JH, Zuin VG: Rethinking chemistry for a circular economy, Science 2020. 367: 369, doi: 10.1126/science.aba4979

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