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Bromierte Flammschutzmittel verhindern wirksam Brände von Kunststoffen und Textilien. Doch der Schutz wird mit unerwünschten Nebenwirkungen erkauft: einige dieser Industriechemikalien sind problematisch. Seit mehreren Jahren wird daher in Europa auf ihre Verwendung weitgehend verzichtet. Dies hat die Empa in Zusammenarbeit mit der EAWAG kürzlich anhand eines Bohrkerns aus dem Greifensee bestätigt. Nach einem rasanten Anstieg in den 1980er-Jahren sind die Mengen dieser Flammschutzmittel seit 1995 wieder leicht rückläufig. Die Empa deckte allerdings auch auf, dass die Konzentrationen eines Ersatzproduktes bedenklich ansteigen.
Bromierte Flammschutzmittel werden nur sehr langsam abgebaut. In Seen lagern sich die Stoffe Jahr für Jahr in den Sedimenten am Grund ab und archivieren auf diese Weise ihre Geschichte. Im Jahr 2003 förderten Empa und EAWAG diese Geschichte zu Tage. Die EAWAG stach einen etwa 150 cm langen Bohrkern aus dem Grund des Greifensees und datierte die Jahrringe des Kerns durch Messungen des Isotops Cäsium 137. Das wurde beim sowjetischen Atombombentest 1961/62 und bei der Explosion im Kernreaktor in Tschernobyl 1987 in grossen Mengen freigesetzt und findet sich in den entsprechenden Schichten des Kerns wieder.
In Scheiben geschnitten und gefriergetrocknet, gelangten die obersten 42 cm des Bohrkerns schliesslich in die Labors der Empa. Dort beschäftigen sich ForscherInnen intensiv mit bromierten Flammschutzmitteln. Im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms NFP 50 Hormonaktive Stoffe, Bedeutung für Menschen, Tiere und Ökosysteme untersuchen sie deren Umweltverhalten und entwickeln Methoden für den chemischen Nachweis.
POPs gefährliche Dauergifte
Die ForscherInnen lösten die Substanzen aus dem Sediment heraus, reinigten sie und untersuchten drei Vertreter der bromierten Flammschutzmittel, die sich durch die Anzahl der in jedem Molekül enthaltenen Bromatome unterscheiden: PentaBDE (fünf Bromatome), OctaBDE (acht Bromatome) und DecaBDE (zehn Bromatome). PentaBDE und OctaBDE zählen zu den Dauergiften, auch POPs (persistent organic pollutants) genannt. POPs sind toxische Substanzen, die schwer abbaubar und bioakkumulierbar sind, sich also in der Nahrungskette anreichern.
Auf PentaBDE und OctaBDE treffen diese Eigenschaften zu: Sie sind hormonaktiv, beeinflussen den Hormonhaushalt und stehen im Verdacht, die Entwicklung von Mensch und Tier zu stören. Sie sind ausgesprochen langlebig; Wind- und Wasserströme verfrachten sie weltweit, so dass sie sogar in den Eisbären der Arktis zu finden sind. Und in der Nahrungskette werden sie von kleinsten Organismen bis hin zu den Spitzenkonsumenten Menschen und Raubtiere weitergereicht. DecaBDE ist dagegen wahrscheinlich kein POP, da es nach bisherigen Erkenntnissen nicht bioakkumulierbar ist. Zudem ist es ist weniger toxisch.