PAK

1. Eigenschaften

Unter PAK (polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) versteht man eine Gruppe chemischer Verbindungen, die aus Ringstrukturen bestehen, die aus Kohlenstoff-Wasserstoff-Einheiten gebildet werden. Die besondere Anordnung der Elektronen wird als „aromatisch“ bezeichnet und ist eine Ursache für die besonderen Eigenschaften der PAK. PAK bestehen meist aus zwei bis sieben Ringen und mit der Anzahl Ringe steigt häufig auch die Intensität einer Eigenschaft, wie z. B. der Fettlöslichkeit. Generell sind PAK fettlöslich, jedoch umso mehr, aus je mehr Ringe ihre Struktur gebildet wird. PAK sind sehr resistent und binden sich auch sehr gut an Ruß- und Staubpartikel, was einen Transport über weite Strecken zulässt. PAK sind für Mensch und Umwelt gefährlich, da viele PAK toxische Eigenschaften aufweisen.

2. Vorkommen

PAK sind allgegenwärtig und können sowohl natürlichen wie auch anthropogenen Ursprungs sein. Man findet sie beispielsweise in fossilen Brennstoffen (z. B. Erdöl) oder auch in Spielsachen, Verpackungen, Tabakrauch, Dieselkraftstoff oder Nahrungsmitteln. Generell entstehen PAK bei unvollständiger Verbrennung von organischem Material wie z. B. Kohle oder Holz. Dank weiterentwickelter Technologie konnte die Menge entstehender PAK in Steinkohlenteer, der u. a. für Asphalt Verwendung findet, stark vermindert werden. Trotzdem wird mittlerweile der größte Anteil der PAK anthropogen verursacht, wobei hier neben industriellen Prozessen auch die zunehmende Zahl an Kleinfeuerungsanlagen (Kaminöfen) zu nennen ist.

3. Geschichte und Verwendung

PAK aus anthropogenen Quellen findet sich bereits Mitte des 19. Jahrhunderts. Die Erzeugung von Stadtgas führte zu einem nicht erwünschten Nebenprodukt, das PAK-haltig war. Zu diesem Zeitpunkt waren PAK jedoch noch nicht bekannt, die ersten PAK konnten Anfang bis Mitte des 20. Jahrhunderts nachgewiesen werden. Die gezielte Herstellung von PAK erfolgt – hauptsächlich Naphthalin und Anthracen – erst seit einigen Jahrzehnten. PAK werden u. a. für Farben und als Weichmacher für Kunststoffe eingesetzt. Daneben werden sie auch in der Pharmazie sowie als Zwischenprodukte für die chemische Industrie genutzt.

4. Gesundheitsschädlichkeit

PAK gefährden die Gesundheit, denn sie sind i. d. R. toxisch, schädigen das Erbgut und sind krebserregend. Da sie insbesondere in Fettgewebe angereichert werden, können sie diese gesundheitsschädlichen Eigenschaften auch noch nach Jahren entfalten. Der Mensch steht am Ende der Nahrungskette und nimmt die PAK über Feldfrüchte, Fleisch und Fisch auch über kontaminiertes Trinkwasser auf. Darüber hinaus können Staub und Rußpartikel mit PAK-Verunreinigung eingeatmet werden und auch ein Hautkontakt mit kontaminierten Stoffen wie z. B. dem Erdreich ehemaliger Gaswerke ist möglich. Hier können Aushubarbeiten oder auch Gartenarbeit eine Rolle spielen.

5. Erkennen und Analyse

Um eine PAK-Belastung eines Produktes zu erkennen, sind Laboranalysen notwendig, denn die reine Inaugenscheinnahme kann hier keine Auskunft geben. Nach entsprechender Probenahme erfolgt in einem Labor eine Analyse – meist mit einer chromatographischen Methode. Da die meisten PAK-belasteten Proben eine große Zahl an unterschiedlichen PAK aufweisen, begrenzt man die Untersuchung heute meist auf eine kleine Zahl gut analysierbar und häufig auftretender PAK. Hierdurch können geeignete Rückschlüsse auf die Gesamtbelastung mit PAK gezogen werden.

6. Sachgerechte Entfernung

Um entscheiden zu können, ob ein Material mit PAK belastet ist, sind entsprechende Laboranalysen erforderlich, denn mit dem bloßen Auge sind PAK-Gehalte nicht zu erkennen. Diese Analysen erfolgen i. d. R. mit chromatographischen Messverfahren, wichtig ist hier eine geeignete Probenahme, um ein repräsentatives Ergebnis zu erhalten. Wurden PAK festgestellt, so muss das belastete Material entfernt und entsorgt werden. Gerade in Gebäuden, in denen sich PAK beispielsweise in Anstrichen oder dem Teerkleber alter Parkette finden können, ist dies meist zeit- und kostenintensiv.