Forscher finden Schwachstelle von Ewigkeitschemikalien

PFAS – per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen – sind eine Gruppe von Tausenden synthetischen Chemikalien, die seit den 1940er Jahren in Produkten wie wasserdichter Kleidung, Lebensmittelverpackungen, Feuerlöschschaum und Antihaft-Pfannen stecken. Sie heißen Ewigkeitschemikalien, weil sie in der Umwelt kaum abgebaut werden und sich in Wasser, Böden, Tieren und Menschen anreichern. Studien bringen sie mit Krebs, Leberschäden und Hormonstörungen in Verbindung. Bisherige Wasserfilter können PFAS zwar aus dem Wasser entfernen, aber nicht zerstören – die Chemikalien landen dann nur woanders, etwa im Klärschlamm.

Ein Team um den Umweltchemiker Zongsu Wei von der Universität Aarhus hat nun einen Mechanismus entdeckt, der PFAS tatsächlich zerstören kann. Die Forscher bestrahlten PFAS-haltiges Wasser mit intensivem UV-Licht – also ultraviolettem Licht, wie es auch in der Sonne vorkommt, aber viel stärker. Dabei entstehen aus den Wassermolekülen sogenannte Wasserstoffradikale: extrem reaktionsfreudige Teilchen, die die starken Kohlenstoff-Fluor-Bindungen der PFAS-Moleküle angreifen. Schritt für Wort reißen sie die Fluoratome heraus und zerlegen die Kette in kleinere, harmlosere Bruchstücke.

Die entscheidende Erkenntnis: Bisher dachten Forscher, dass andere reaktive Teilchen für den Abbau verantwortlich seien. Die neue Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Environmental Science, zeigt jedoch, dass die Wasserstoffradikale die Hauptrolle spielen. „Jetzt haben wir eine klare Richtung, wie wir effizientere und nachhaltigere Technologien entwickeln können, um diese Chemikalien wirklich zu zerstören – statt sie nur zu verschieben“, sagt Wei. Allerdings ist der Prozess noch langsam und es entstehen Zwischenprodukte. Die Arbeit ist kein sofortiges Wundermittel, aber ein wichtiger Schritt: Sie liefert das chemische Grundwissen, um gezielt bessere Verfahren zu bauen.

Die Bedeutung liegt auf der Hand: Weltweit sind unzählige Trinkwasserquellen mit PFAS belastet. In Europa und den USA werden Grenzwerte immer strenger. Bisherige Reinigungsmethoden wie Aktivkohlefilter oder Umkehrosmose entfernen die Stoffe zwar, produzieren aber hochkonzentrierten Sondermüll. Echte Zerstörung – wie sie die UV-Methode verspricht – würde das Problem an der Wurzel packen. Die Forscher arbeiten nun daran, die Reaktion zu beschleunigen und für den großtechnischen Einsatz tauglich zu machen.