Ob kleiner Dorfbach, großer Fluss oder See – so genannte Ewigkeitschemikalien, kurz PFAS, sind heute fast überall in der Umwelt nachweisbar. Sie zerfallen kaum von selbst und wurden zum Beispiel auch in der Elbe bereits in hohen Konzentrationen nachgewiesen. Einige PFAS stehen im Verdacht, Krebs zu fördern oder das Erbgut zu schädigen. Bei vielen anderen ist ihre Wirkung auf den Menschen bislang noch unklar. Forschende des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) haben nun zwei Verfahren entwickelt, mit denen sich PFAS im Labor gezielt abbauen lassen.
PFAS gehören zu den widerstandsfähigsten Chemikalien überhaupt. Mehr als 10.000 Substanzen zählen zu dieser Gruppe. Ihre Stabilität verdanken sie den festen Bindungen zwischen Kohlenstoff und Fluor. Im Rahmen der Nationalen Wasserstrategie sucht das HZDR nach Wegen, sie aus dem Wasser zu entfernen.
Plasma zersetzt PFAS fast vollständig
Postdoktorand Dr. Amit Kumar verfolgt einen anderen Ansatz. Er erzeugt an der Wasseroberfläche ein kaltes Plasma. Das ist eine Art energiereiches Gas mit besonders reaktionsfreudigen Teilchen. Gleichzeitig steigen kleine Gasbläschen durch das belastete Wasser auf und transportieren die PFAS an die Oberfläche. Dort greift das Plasma die Chemikalien an und zerlegt sie.
Im Versuch wurden die untersuchten kurz- und langkettigen PFAS nahezu vollständig abgebaut. Das Verfahren benötigt allerdings deutlich mehr Energie als die Kavitation. Außerdem entstehen dabei neue Stoffe, von denen noch nicht klar ist, ob sie gesundheitlich unbedenklich sind.
Als Nächstes will das Team beide Verfahren kombinieren. "Ich denke, wir werden hohe Abbauraten erreichen, wenn wir die Effekte aus Plasma und Kavitation verbinden", sagt Reinecke. Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) bestätigte den Erfolg beider Methoden. Werden die Verfahren bis zur Marktreife weiterentwickelt, könnten sie künftig in der Industrie eingesetzt werden und so verhindern, dass PFAS überhaupt in Flüsse und Seen gelangen.
