Polybromierte Diphenylether

PBDE; Formel: C12H10-xBrxO

Bromierte organische Verbindungen

Polybromierte Diphenylether (PBDE) sind bromierte Kohlenwasserstoffverbindungen, die ein gemeinsames Diphenylether-Grundgerüst aufweisen, sich aber in Anzahl (1 bis 10) und Lage der Brom-Atome unterscheiden (Kongenere). Insgesamt sind 209 Kongenere möglich, von denen aber nicht alle kommerziell relevant sind.
PBDE werden seit den 1960er Jahren als additive Flammschutzmittel eingesetzt und finden sich in einer Vielzahl von Produkten, u.a. in Elektro- und Elektronikartikeln, Polyurethan-Schäumen, Kunststoffen, Textilien, Baumaterialien und Thermoplasten.
Dabei werden im Wesentlichen drei technische Gemische verwendet: PentaBDE, OctaBDE und DecaBDE. Die Gemische unterscheiden sich durch den mittleren Bromierungsgrad der in ihnen enthaltenen Kongenere. Bei der Verarbeitung und Nutzung können PBDE in die Umwelt gelangen.

PentaBDE setzt sich üblicherweise aus 50 - 60% pentabromierten, 24 - 38% tetrabromierten und 4 - 8% hexabromierten Diphenylethern zusammen. Die Hauptkongenere sind BDE-47, BDE-99, BDE-100 und BDE-153.

OctaBDE setzt sich üblicherweise aus ≤12% hexabromierte, ≤45% heptabromierte, ≤33% octabromierte, ≤10% nonabromierte und ≤0,7% decabromierte Diphenylethern zusammen. Die Hauptkongenere sind BDE-183 und BDE-153.

DecaBDE besteht zu 97 - 98% aus dem PBDE-Kongener BDE-209 und nur 0,3 - 3% andere Kongenere sind enthalten (hauptsächlich Nonabromdiphenylether). DecaBDE ist das meistverwendete PBDE-Flammschutzmittel.  Neuere Untersuchungen legen nahe, dass es unter UV-Strahlung langsam zu niedriger bromierten Kongeneren abgebaut wird.

Viele dieser Verbindungen sind in der Umwelt persistent und reichern sich in Organismen an (Bioakkumulation). Vor allem die niedriger bromierten Kongenere, die sich vermehrt in den technischen Gemischen PentaBDE und OctaBDE finden oder durch Abbau von DecaBDE entstehen können, sind toxisch und stehen im Verdacht, kanzerogen und endokrin wirksam zu sein.

Seit 2004 sind daher PentaBDE und OctaBDE in der EU verboten. Die Nutzung von DecaBDE ist seit 2008 eingeschränkt. 2009 wurden Hexabromdiphenylether und Heptabromdiphenylether sowie Tetrabromdiphenylether und Pentabromdiphenylether in Annex A der Stockholmer POP Konvention aufgenommen (Herstellungsverbot).

Untersuchte Substanzen

2,4,4'-TriBDE (BDE-28) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,2',4,4'-TetraBDE (BDE-47) PBDE-Kongener mit 4 Bromatomen.  Hauptkomponente des technischen Gemisches PentaBDE
2,2',4,4',5-PentaBDE (BDE-99) PBDE-Kongener mit 5 Bromatomen. Hauptkomponente des technischen Gemisches PentaBDE
2,2',4,4',6-PentaBDE (BDE-100) PBDE-Kongener mit 5 Bromatomen. Komponente des technischen Gemisches PentaBDE
2,2',4,4',5,5'-HexaBDE (BDE-153) PBDE-Kongener mit 6 Bromatomen. Komponente des technischen Gemisches PentaBDE
2,2',4,4',5,6'-HexaBDE (BDE-154) PBDE-Kongener mit 6 Bromatomen. Nebenbestandteil des technischen Gemisches PentaBDE
2,3',4,4'-TetraBDE (BDE-66) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
DecaBDE (BDE-209) Bromiertes Flammschutzmittel mit der Hauptkomponente BDE-209
2,2',3',4,4',5',6-HeptaBDE (BDE-183) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,2’,4,5’-TetraBDE (BDE-49) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,2',4-Tribromdiphenylether (TriBDE) (BDE-17) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
3,3',4,4'- TetraBDE (BDE-77) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,2',3,4,4'-Pentabromdiphenylether (PentaBDE) (BDE-85) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,3',4',6-TetraBDE (BDE-71) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,2',3,4,4',5'-Hexabromdiphenylether (HexaBDE) (BDE-138) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,2',3,3',4,4',5,6'-Octabromdiphenylether (OctaBDE) (BDE-196) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,2',3,3',4,4',6,6'-OctaBDE (BDE-197) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,2',3,3',4,4',5,5',6-Nonabromdiphenylether (NonaBDE) (BDE-206) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,2',3,3',4,4',5,6,6'-NonaBDE (BDE-207) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
3,3',4,4',5-PentaBDE (BDE-126) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,3',4,4',6-PentaBDE (BDE-119) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,2',3,4,4',6,6'-HeptaBDE (BDE-184) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,3,3',4,4',5',6-HeptaBDE (BDE-191) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
2,3,3',4,4',5-HexaBDE (BDE-156) Spezifisches Kongener der Gruppe der polybromierten Diphenylether (PBDE)
Summe der PBDE-Kongenere (UQN-konform) Gemäß der deutschen Oberflächengewässer-Verordnung gilt für bromierte Diphenylether eine Umweltqualtätsnorm (UQN) von 0,0085 ng/g in Biota. Die Biota-UQN bezieht sich auf Fisch und gilt für die Summe der Kongenere BDE-28, BDE-47, BDE-99, BDE-100, BDE-153 und BDE-154.

Probenarten

Brassen Bioindikator in Fließgewässern und Seen
Schwebstoffe Feine mineralische oder organische Partikel in der Wasserphase, die nicht in Lösung gehen
Miesmuschel In Nord- und Ostsee weit verbreitete Muschelart, die zu den wichtigsten essbaren Muscheln zählt
Aalmutter Der einzige lebendgebärende Fisch in deutschen Küstengewässern
Silbermöwe Die Silbermöwe ernährt sich in Küstennähe hauptsächlich aus dem Meer: von Fischen, Muscheln und Krebstieren.
Fichte Bedeutender Primärproduzent in vielen naturnahen und anthropogen beeinflussten Ökosystemen.
Kiefer Bedeutender Primärproduzent in vielen naturnahen und anthropogen beeinflussten Ökosystemen.
Pyramidenpappel Ein typischer Laubbaum in ballungsraumnahen Ökosystemen und Indikator zur Charakterisierung der Immissionssituation einer Vegetationsperiode.
Buche Dominierender Laubbaum in Mitteleuropa mit Vorkommen auf fast allen Böden sowie bis in über 1100 m Höhe.
Reh, einjährig Die kleinste und häufigste Hirschart Europas.
Regenwurm (Aporrectodea longa) Wichtigste Tiergruppe aller Bodenorganismen.
Regenwurm (Lumbricus terrestris) Wichtigste Tiergruppe aller Bodenorganismen.

Probenahmegebiete

BR/NP Berchtesgaden Einziger Hochgebirgs-Nationalpark in Deutschland und international bedeutsamer Ausschnitt der nördlichen Kalkalpen
Saarländischer Verdichtungsraum Bedeutendes, altindustriealisiertes Ballungszentrum Deutschlands.
Bornhöveder Seengebiet Hauptwasserscheide zwischen Nord- und Ostsee
Rhein Längster Fluss Deutschlands
NP Bayerischer Wald Deutschlands erster Nationalpark.
NP Vorpommersche Boddenlandschaft Nationalpark im größten Brackwasserlebensraum der Erde
BR/NP Wattenmeere Nationalpark im größten zusammenhängenden Schlick- und Sandwatt der Welt.
Elbe Viertgrößtes Flussgebiet Mitteleuropas
Verdichtungsraum Leipzig Gebiet im Mitteldeutschen Chemiedreieck einschließlich der Dübener Heide
NP Harz Größter Waldnationalpark in Deutschland
Solling Zweithöchstes und zweitgrößtes Mittelgebirge in Norddeutschland
BR Pfälzerwald Größtes zusammenhängendes Waldgebiet Deutschlands
Oberbayerisches Tertiärhügelland Teil des süddeutschen Molassebeckens
Donau Zweitlängster Strom Europas

Untersuchungszeitraum

1985 - 2017