Grenzübergreifende Zusammenarbeit bei Ewigkeitschemikalien in Gewässern

Immer mehr Details werden über sogenannte PFAS (Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen), auch als „Ewigkeitschemikalien“ oder „forever chemicals“ bezeichnet, bekannt. Diese Gruppe künstlich hergestellter und in großem Maßstab eingesetzter Chemikalien werden als uPBT-Stoffe – ubiquitär, persistent, bioakkumulierend und toxisch – eingestuft, stellen eine weitreichende Gefahr für Mensch und Ökosysteme dar und sind in unserer Realität mehr als angekommen: bereits in 14,3 % der Blutproben europäischer Jugendlicher werden heute Konzentrationen dieser Stoffe oberhalb des gesundheitlichen Leitwertes nachgewiesen. PFAS können beim Menschen und anderen Organismen zu gesundheitlichen Störungen vieler Organe, zu Immunschwäche, Fettleibigkeit, Fruchtbarkeitsstörungen und Krebs führen.

Ziel der Europäischen Union gemäß dem Green Deal ist es daher, die Exposition von Menschen und Ökosystemen durch eine ganze Reihe von Maßnahmen zu reduzieren, z.B. durch die Chemikalienstrategie für Nachhaltigkeit, die Verordnung über persistente organische Schadstoffe, die REACH-Verordnung, die Trinkwasserrichtlinie und die Neuauflagen von Umweltqualitätsnormen und Grundwasserrichtlinie. Insbesondere ist der Eintrag in die Umwelt über kontaminierte Prozess- und Abwässer sowie die Aufnahme über kontaminiertes Grund- und Trinkwasser zu vermeiden. Der grenzüberschreitende Charakter von Umweltproblemen und Wasserkörpern wie dem Inn macht eine grenzübergreifende Zusammenarbeit unabdingbar.

Hier setzt das im Programm Interreg Bayern-Österreich geförderte Forschungsprojekt „PFAS Select“ an, um Methoden zu erforschen, die mithilfe hochspezialisierter Bindungsmaterialien die schädlichen Moleküle rechtzeitig aus dem Wasser entfernen können. Gegenwärtige Aufbereitungs- und Sanierungsverfahren, wie Adsorption an Aktivkohle, sind für bestimmte PFAS (insbesondere kurzkettige) ineffizient und problematisch, wenn konkurrierende Stoffe wie gelöste organische Stoffe und Anionen, beispielsweise Chlorid und Sulfat, vorhanden sind. Außerdem ist auch das Wunderwerk Aktivkohle nur begrenzt regenerierbar, was sie zu einem fossilen Einwegprodukt macht.

Das MCI Forschungsteam um Jan Back entwickelt im Konsortium mit der Universität Innsbruck, der TU München, der Fachhochschule Nordwestschweiz und den Unternehmen WATERPlus Technik und IonOXess hocheffiziente, hochselektive und regenerierbare Ionenaustauschermaterialien auf der Basis von Perfluoralkylketten. Damit soll ein dualer Abscheidemechanismus genutzt werden, der elektrostatische mit fluorophiler Wechselwirkung synergistisch koppelt. Ziel der Forschungsarbeit ist die Durchführung eines Vergleichs mit kommerziell verfügbaren Materialien wie Aktivkohle und Ionenaustauschern sowie die Charakterisierung und verfahrenstechnische Prozessentwicklung und -simulation.

Im Rahmen des Projekts werden zahlreiche Schritte durchgeführt:

Hydraulisch optimierte Granulate werden hergestellt und die vielversprechendsten Materialien in Pilotversuchen auf Industriemaßstab skaliert
Die Hochleistungsharze sollen durch Elution regeneriert werden
Eine PFAS-Hochleistungsanalytik wird etabliert
Pilotstandorte auf beiden Seiten des Programmgebiets werden ausgewählt und Pilotanlagen entwickelt, gebaut und betrieben.

Der Erfolg des Projekts soll dazu beitragen, das Bewusstsein für die PFAS-Problematik sowohl in der Fachwelt als auch in der Öffentlichkeit zu schärfen und verfügbare Lösungen zu präsentieren, wofür ein Projektdurchführungszeitraum von 01.04.2025 - 31.03.2028 vorgesehen ist.