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Entwicklung eines Substitutionsprofils für die Generierung möglicher Alternativen für gesundheitsschädliche Kunststoffadditive sowie deren Vergleich und Bewertung am Beispiel von Phthalat-Weichmachern in PVC

 
: Wittwer, S.J.

Düssledorf, 2010, 125 pp.
Düsseldorf, Univ., Dipl.-Arb., 2010
German
Thesis
Fraunhofer UMSICHT Oberhausen ()
plastics additive; substitute; toxicity; sustainability; evaluation method

Abstract
Das Konzept der nachhaltigen Entwicklung hat in den letzten Jahrzehnten eine stetig wachsende Bedeutung erlangt. Nach dem 3. Grundsatz der >>Rio-Erklärung über Umwelt und Entwicklung<< der Konferenz fur Umwelt und Entwicklung der Vereinten Nationen in Rio de Janeiro im Jahr 1992 bedeutet nachhaltige Entwicklung, >>dass den Entwicklungs- und Umweltbedürfnissen der heutigen und kommenden Generationen in gerechter Weise entsprochen wird<< [UNCED, 1992: 1]. Des Weiteren stehen nach Grundsatz 1 dabei die Menschen >>im Mittelpunkt der Bemühungen um eine nachhaltige Entwicklung. Sie haben das Recht auf ein gesundes und produktives Leben im Einklang mit der Natur<< [UNCED, 1992: 1]. In der Rio-Deklaration und dem zugehörigen Arbeitsplan >>Agenda 21<< sind der Schutz der Gesundheit von Mensch und Umwelt zentrale Inhalte [UNCED, 1992]. Entsprechendes gilt fur den Aktionsplan, der durch den folgenden Weltgipfel fur nachhaltige Entwicklung in Johannesburg im Jahr 2002 beschlossen wurde [WSSD, 2002].
Fur die Einhaltung der formulierten Ziele spielen die chemische Forschung und Industrie eine wichtige Rolle. Neben der Verwendung nachwachsender Rohstoffe oder der Entwicklung energieeffizienter Verfahren ist auch die Chemikaliensicherheit besonders bedeutsam [UNCED, 1992]. So hat der Einsatz von gesundheitsschädlichen Stoffen in der Vergangenheit immer wieder für Aufsehen gesorgt. Oftmals gaben dabei Kunststoffe mit human- und ökotoxikologischen Gefährdungspotenzialen Anlass zur Besorgnis. Grund fur die gefährdenden Eigenschaften der Kunststoffe sind oftmals toxikologisch bedenkliche Additive, die den Kunststoffen zugesetzt werden, um deren Verarbeitbarkeit und/oder Eigenschaften zu verbessern. Beispielhaft zu nennen sind hier gesundheitsschädliche Flammschutzmittel und Weichmacher [IBO, 2009]. Um den Schutz der Gesundheit von Mensch und Umwelt sicherzustellen, ist eine Substitution dieser bedenklichen Stoffe daher eine unabdingbare Notwendigkeit. Mit Inkrafttreten der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACh-Verordnung) am 1. Juni 2007 ist die Verwendung gesundheitsschädlicher Stoffe erschwert worden, so dass der Substitution durch toxikologisch unbedenkliche Alternativen eine immer größere Bedeutung zukommt [REACh, 2006]. Eine nachhaltige Substitution hat dabei ökologische, soziale und ökonomische Faktoren gleichrangig zu berücksichtigen.
Bislang mangelt es an praktikablen Instrumenten, die eine zeit- und kosteneffiziente Substitution von Stoffen ermöglichen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines standardisierten Eigenschaftsprofils (Substitutionsprofil), anhand dessen mogliche Alternativen fur gesundheitsschädliche Kunststoffadditive identifiziert, miteinander verglichen und bewertet werden können. Konzipiert als Softwarelösung, soll dieses vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen als Unterstützungshilfe bei der Substitution von Stoffen dienen. Die Profilentwicklung soll dabei anwenderorientiert erfolgen.
Fur die Realisierung dieses Ziels sind die gesetzlichen Rahmenbedingungen zu beachten. Des Weiteren sind geeignete Instrumente zu identifizieren, die eine Bewertung der toxischen Eigenschaften sowie der Nachhaltigkeit von Substitutionsalternativen erlauben. Diese bilden die theoretische Grundlage für die Methodikentwicklung des Substitutionsprofils. Über die Befragung von Unternehmen ist eine anwenderorientierte Entwicklung der Methodik sicherzustellen. Hierbei ist fest zu stellen, ob und inwieweit sich Unternehmen mit der Substitutionsthematik auseinandersetzen. Des Weiteren sind die qualitativen Kriterien zu identifizieren, die ein Software-Tool als geeignete Unterstützungshilfe bei der Substitution von bedenklichen Stoffen aufweisen muss.
Basierend auf diesen Erkenntnissen wird die Methodik des Substitutionsprofils entwickelt. Die Methodik der Profilerstellung wird beispielhaft an Bis(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) dargestellt, das als Weichmacher fur Polyvinylchlorid (PVC) verwendet wird.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-173680.html