Gefährliche Bratpfanne

News: Gefährliche Bratpfanne

Dank Teflonpfannen muss niemand mehr ein Meisterkoch sein, um ein gelungenes Spiegelei zu kreieren. Doch das Küchenwunder könnte sich auf Dauer als umweltschädlich erweisen. Denn bei hohen Temperaturen zersetzt sich die Teflonbeschichtung, und es entstehen langlebige Chemikalien, die Pflanzen schädigen und das Ozon der Erdatmosphäre abbauen können.

Andreas Jahn

Wie häufig in der Wissenschaft, stieß auch diese Idee zunächst auf Skepsis und Unverständnis. Als Mario Molina und Sherwood Rowland 1974 behaupteten, Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) schädigen die Ozonschicht der Atmosphäre, glaubten ihnen nur wenige. Inzwischen gilt ihre Erkenntnis als gesichert und wurde 1995 mit dem Nobelpreis für Chemie geadelt, den sich die beiden Wissenschaftler zusammen mit Paul Crutzen teilten.

Auf der Suche nach Ersatzstoffen für die Ozonzerstörer verwendete die chemische Industrie zunächst teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (H-FCKW) und Fluorkohlenwasserstoffe (H-FKW), bei denen die Wasserstoffatome nur teilweise durch die Halogene Fluor und Chlor ersetzt sind. Sie werden in der Atmosphäre wesentlich rascher als die FCKW abgebaut und durch den Regen ausgewaschen. Allerdings entsteht bei diesem Abbau Trifluoressigsäure (TFA), deren Auswirkung auf die Umwelt noch umstritten ist. Die Substanz gilt zumindest als äußerst langlebig und schädlich für Pflanzen. Nach dem Verbot von FCKW dürfen in der Europäischen Union auch H-FCKW ab Ende 2025 nicht mehr hergestellt werden.

Aufgrund des bisherigen Einsatzes von H-FCKW und H-FKW lassen sich die zukünftigen TFA-Konzentrationen in der Umwelt vorhersagen. Demnach sollte das Regenwasser in den Jahren 2010 bis 2020 etwa 100 bis 120 Nanogramm TFA pro Liter enthalten. Allerdings fanden Wissenschaftler in manchen Regionen jetzt schon TFA-Konzentrationen von 120 Nanogramm pro Liter. Diese hohe Konzentration ist allein durch den Einsatz von H-FCKW nicht zu erklären. Woher kommt es dann?

Diese Frage stellte sich auch David Ellis von der University of Toronto. Zusammen mit anderen Wissenschaftlern vermutete er den Übeltäter in der Küche: Die Teflonpfanne soll der Schuldige sein. Polytetrafluorethylen, wie Chemiker Teflon nennen, gilt als chemikalienfest, temperaturbeständig und zeigt nur sehr schwache Wechselwirkungen mit anderen Molekülgruppen. Als Antihaftbeschichtung kann es daher in Pfannen und Öfen das unerwünschte Anbrennen wirkungsvoll verhindern.

Die Chemiker erhitzten verschiedene Fluorpolymere, wie Teflon, auf 360 und 500 Grad Celsius – Temperaturen, die nicht nur auf Herdplatten, sondern auch bei Verbrennungsanlagen für Hausmüll erreicht werden. Dabei zeigten sich die Polymere doch nicht als so hitzebeständig. Die Wissenschaftler entdeckten vor allem TFA in den Abbauprodukten. Ihren Berechnungen zufolge könnte der Einsatz von Teflon – neben dem von H-FCKW und H-FKW – den gemessenen TFA-Konzentrationen im Regenwasser von Toronto erklären.

Bei der Verbrennung von Teflon entsteht jedoch nicht nur TFA. Die Wissenschaftler entdeckten noch mehr Substanzen, zum Beispiel Hexafluorpropen. Diese Substanz kann mit den OH-Radikalen in der Troposphäre reagieren und dadurch wiederum TFA produzieren. Außerdem entstanden auch perhalogenierte Säuren, die sich in tierischem Gewebe anreichern können. Und nicht zuletzt entdeckten die Wissenschaftler FCKW. Und deren Wirkung auf die Atmosphäre ist seit 1974 bekannt.