PFAS aus dem Recycling von Elektroaltgeräten
SENS eRecycling und Swico Recycling liessen 2025 erstmals systematisch per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) in Fraktionen aus dem Recycling von Elektroaltgeräten (EAG) untersuchen, um deren Vorkommen, Konzentrationen und mögliche Risiken zu beurteilen. Die Ergebnisse zeigen: PFAS sind in vielen Fraktionen im Bereich von Mikrogrammen pro Kilogramm nachweisbar. Die Einzelsubstanz PFBS kommt am häufigsten vor, während andere PFAS nur punktuell auftreten. Die Daten liefern eine wichtige Grundlage für künftige Entscheidungen in der Kreislaufwirtschaft.
Was sind PFAS
Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) sind eine grosse Gruppe synthetischer Chemikalien, die seit den 1940er-Jahren verwendet werden. Aufgrund ihrer starken Kohlenstoff‑Fluor‑Bindungen sind sie chemisch und thermisch ausserordentlich stabil. Diese Struktur verleiht ihnen wasser-, fett- und schmutzabweisende Eigenschaften, weshalb PFAS in zahlreichen Alltags- und Industriezweigen eingesetzt werden: von wetterfester Kleidung über Antihaftbeschichtungen und Lebensmittelverpackungen bis hin zu Feuerlöschschäumen. In der Industrie finden sie beispielsweise Verwendung in der Halbleiterproduktion, als Kältemittel oder als Dichtungs- und Isolationsmaterial1.
Ihre breite Anwendung führt dazu, dass PFAS entlang des gesamten Lebenszyklus in die Umwelt gelangen – bei der Herstellung, der Weiterverarbeitung, der Nutzung und der Entsorgung2. Aufgrund ihrer extremen Stabilität verbleiben sie über Jahrhunderte in der Umwelt und werden deshalb auch «Ewigkeitschemikalien» genannt. Heute lassen sich PFAS praktisch überall nachweisen – in Ökosystemen wie auch im menschlichen Körper. Viele dieser Stoffe oder ihre Abbauprodukte gelten als umwelt- und gesundheitsschädlich.
PFAS in Produkten und Abfallströmen
PFAS werden in vielen Produkten eingesetzt. Derzeit werden besonders heikle Produktgruppen neu reguliert. Die EU hat beschlossen, dass Verpackungen mit Lebensmittelkontakt ab August 2026 PFAS-frei sein müssen. Ab dann sind in der Summe nur noch Konzentrationen bis maximal 250 µg/kg (Mikrogramm pro Kilo) für alle gemessenen PFAS erlaubt.
Wenn PFAS in Abfallströmen vorkommen, sollten sie nach Möglichkeit ausgeschleust und nicht über stoffliches Recycling im Kreislauf gehalten werden. Weil PFAS nicht vollständig vermieden werden können, braucht es eine Abwägung zwischen dem Nutzen des Recyclings und dem Schaden, den verschleppte PFAS in Sekundärrohstoffen verursachen können. Es müssen also Grenzwerte definiert werden, um zu bestimmen, wie viel PFAS in Sekundärrohstoffen toleriert werden können. Dies stellt die Kreislaufwirtschaft vor grosse Herausforderungen und erfordert belastbare Daten zu PFAS-Gehalten, darauf angepasste Entsorgungslösungen sowie langfristig definierte Grenzwerte für Sekundärrohstoffe3.
Erste Messkampagnen anderer Abfallströme wie Altpapier oder Alttextilien zeigen mittlere PFAS-Summenwerte von 270 µg/kg für Altpapier und 390 µg/kg für Alttextilien. Dabei wurde bei den Papierproben der höchste PFAS-Summenwert in einer Papierschüssel für Suppen gemessen (3437 µg/kg), bei Alttextilien in Markisen für den Sonnenschutz an Gebäuden (4407 µg/kg) und Outdoorjacken (4687 µg/kg)2. Vor dem Hintergrund dieser Belastungen in verschiedenen Abfallströmen stellt sich die Frage, ob und in welchem Ausmass PFAS auch in Fraktionen aus der Verarbeitung von Elektroaltgeräten (EAG) vorkommen.
PFAS beschäftigen die Kontrollstellen von SENS eRecycling und Swico Recycling
Die SENS- und Swico-Recycler führen im Rahmen der technischen Kontrolle regelmässig Batchversuche durch. Die Probenahme während der Batchversuche wurde genutzt, um Kunststoff- und Feinfraktionen zusätzlich auf PFAS zu analysieren. Mit dieser Messkampagne wollten die Kontrollstellen von SENS eRecycling und Swico Recycling feststellen, welche PFAS vorkommen und wie hoch die Konzentrationen der PFAS in den Fraktionen sind. Die Daten werden bei der Einschätzung helfen, ob PFAS in den Fraktionen aus EAG zu negativen Umwelt- oder Gesundheitsfolgen führen könnten. Zudem sollte ermittelt werden, ob ein Zusammenhang zwischen PFAS und dem Fluorgehalt der Fraktionen besteht. Insgesamt wurden 28 Fraktionen aus der Verarbeitung von EAG und zwei Fraktionen aus der Verarbeitung von Elektrokabeln im Labor auf PFAS analysiert.
Menge der PFAS in Fraktionen aus dem Recycling von EAG
Die Analysen ergaben PFAS-Gehalte im Bereich von knapp über Null bis maximal einige Tausend Mikrogramm pro Kilogramm (µg/kg) Probematerial. Das sind geringe Konzentrationen. Ein kleines Rechenbeispiel kann die Grössenordnung veranschaulichen: Ein Wert von 1 µg/kg entspricht 1 Gramm PFAS in 1000 Tonnen Material. In Abbildung 1 ist zu sehen, dass die allermeisten Fraktionen zwischen 0 und knapp über 500 µg/kg PFAS enthielten. Drei Fraktionen enthielten zwischen 3000 und 4000 µg/kg PFAS. Verglichen mit anderen persistenten organischen Schadstoffen liegen diese Werte deutlich tiefer als beispielsweise der Grenzwert für polychlorierte Biphenyle (PCB) von 50 000 µg/kg, der für PCB-freie Fraktionen gilt. PCB und PFAS sind beides sehr persistente Substanzen in der Umwelt. PCB wurden aufgrund ihrer Toxizität bereits 1986 vollständig verboten. Für PFAS existieren bislang keine verbindlichen Grenzwerte für alle Anwendungsbereiche. In einem aktuellen Merkblatt des BAFU wird für PFAS in Abfällen ein sehr tiefer Richtwert von 5 µg/kg vorgeschlagen.
Bei so tiefen Konzentrationen und den sehr inhomogenen analysierten Fraktionen stellen sich unweigerlich Fragen zur statistischen Belastbarkeit der Resultate. Es ist daher möglich, dass einzelne Messwerte bei Wiederholungsanalysen deutlich abweichen würden.
Welche PFAS gefunden wurden
Aus den Analysedaten lässt sich ermitteln, welche PFAS besonders häufig in Fraktionen aus dem EAG-Recycling vorkommen. Es ist auch möglich, dass einige PFAS über Verunreinigungen entweder der EAG oder der Verarbeitungsanlagen eingeschleppt wurden. In den drei Proben, die in der Summe mehr als 3000 µg/kg PFAS enthielten, war die Substanz PFBS für den hohen Wert verantwortlich. Auch bei tieferen Werten machte das PFBS meistens den grössten Anteil in den Proben aus. Weitere PFAS, die in einzelnen Fraktionen in Konzentrationen von über 50 µg/kg bestimmt wurden, waren 6:2-FTS, Capstone B und PFOA (Abbildung 2). Bei den drei Bezeichnungen handelt es sich um Abkürzungen, die vollständigen Namen lauten wie folgt:
- 6:2-FTS steht für «6:2-Fluortelomersulfonsäure»,
- Capstone B ist ein Markenname, das Molekül wird als «6:2-Fluortelomersulfonamidalkylbetain» bezeichnet.
- PFBS steht für «Perfluorbutansulfonsäure»,
- PFOA steht für «Perfluoroctansäure».
Anwendung der gefundenen PFAS
Die gefundenen PFAS sind auf einer Seite des Moleküls apolar und somit fettlöslich. Auf der anderen Seite sind sie polar und somit wasserlöslich. Solche Stoffe nennt die Chemie Tenside.
6:2-FTS gilt als Ersatzstoff der toxischeren Perfluoroctansulfonsäure (PFOS), welche in der Herstellung von elektronischen Geräten und Komponenten, Leiterplatten und Halbleitern sowie Metall- und Kunststoffprodukten verwendet wird4.
Capstone B ist dieselbe Substanz wie das 6:2-FTS, allerdings erweitert um einen zweiten Teil, der chemisch als Betain klassiert wird (Abbildung 4). Capstone B wird verbreitet in Feuerlöschschäumen und als Flammschutzmittel eingesetzt4.
PFBS (Abbildung 3) gilt ebenfalls als Ersatzstoff für PFOS. Die Verbindung wird für wasser‑, öl‑ und schmutzabweisende Beschichtungen verwendet. Für Elektrogeräte relevante Anwendungen sind in der Herstellung von elektronischen Produkten, in der Halbleiterindustrie wie auch als Flammschutzmittel in Kunststoffen4 zu finden.
PFOA wird vor allem als Hilfsmittel für die Herstellung von Polymeren wie Teflon verwendet und auch in der Smartphone- und Flachbildschirm-Herstellung eingesetzt4.
Zusammenhang zwischen Fluor und PFAS in den Fraktionen
Weil PFAS fluorhaltige Verbindungen sind, könnte vermutet werden, dass Fraktionen, die grosse Mengen PFAS enthalten, auch viel Fluor enthalten. Eine solche Korrelation würde die Analyse erleichtern, da sich der Fluorgehalt wesentlich einfacher bestimmen lässt als die Gehalte an PFAS. Das würde die Laborkosten gegenüber der aufwendigen PFAS-Analyse deutlich senken. Weil sehr geringe PFAS-Konzentrationen in den Proben festgestellt wurden, erstaunt es nicht, dass es keinen Zusammenhang mit der Fluorkonzentration in den Proben gibt (Abbildung 5). Die Fluorkonzentrationen liegen teils 500-fach über den PFAS-Konzentrationen. Es muss in den Proben andere Quellen für Fluor geben, die nicht bekannt sind.
Bewertung der PFAS in den Fraktionen
PFAS sind immer problematisch, wenn sie in die Umwelt gelangen. Sie sind dermassen chemisch stabil, dass sie durch natürliche Prozesse nur in geringem Masse abgebaut werden können. Die Fraktionen aus dem Recycling von EAG gelangen von den Schweizer Recyclern nie direkt in die Umwelt. Für die nachfolgenden Prozesse wie Verbrennung, Deponierung oder weitere stoffliche Verwertung muss sichergestellt werden, dass die PFAS nicht unkontrolliert in die Natur freigesetzt werden. Auch dürfen PFAS nicht in unzulässigen Mengen in neue Produkte verschleppt werden. Die Konzentrationen in den Fraktionen aus dem Recycling von EAG sind insgesamt gering. Diejenigen Fraktionen, in welchen die höchsten PFAS-Konzentrationen gemessen wurden, werden entweder in Sonderabfall- oder Kehrrichtverbrennungsanlagen verbrannt oder in Metallschmelzwerken verwertet. Erste Studien weisen darauf hin, dass in diesen Anlagen in der Regel Temperaturen herrschen, die ausreichend hoch sind, um PFAS weitgehend zu zerstören. Der Kenntnisstand über die Vorgänge in verschiedenen Entsorgungsprozessen ist allerdings noch gering5 6.
PFAS bilden eine Stoffgruppe, deren regulatorische Einordnung derzeit im Gange ist. Neue Richt- und Grenzwerte und deren Auswirkungen auf die zulässigen Entsorgungswege müssen zwischen den beteiligten Akteuren diskutiert werden. Die technische Kontrollstelle bringt sich dabei mit ihrer Expertise ein, um Lösungen zu unterstützen, welche die Gesundheit und die Umwelt optimal schützen. Gleichzeitig ist zu berücksichtigen, dass das Recycling von Wertstoffen einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcenschonung leistet und dieses nicht durch zu streng festgelegte Grenzwerte verhindert werden sollte. Werden PFAS in neuen Produkten in weit höheren Konzentrationen zugelassen als in Fraktionen aus dem Recycling, wird das Ziel eines kohärenten Schutzes von Umwelt und Konsument:innen aus unserer Sicht nicht erreicht.