Key Takeaways:

  • PFAS sind hochstabile Schadstoffe, die in der Öffentlichkeit zunehmend problematisch wahrgenommen werden und daher reger Forschungstätigkeit unterliegen.
  • Neuere Studien zeigen, dass bereits Standardbedingungen (≈850 °C, 2 s) für einen nahezu vollständigen Abbau ausreichen können.
  • Die regulatorische Lage ist uneinheitlich, mit konservativen nationalen Empfehlungen und fehlenden EU-Grenzwerten.
  • REACH-Anpassungen ab 2026/27 werden die PFAS-Problematik langfristig an der Quelle adressieren.

 

PFAS in der Abfallverbrennung: Stand der Technik, Studienlage und regulatorische Unsicherheiten

PFAS sind Chemikalien die ein Grundgerüst aus Kohlenstoffketten besitzen die von Fluoratomen umgeben sind (sogenannte C-F-Ketten; siehe Abbildung mit Molekülstruktur der Perfluoroktansäure). Wenn alle Kohlenstoffatome eines Moleküls (außer die am Ende) vollständig von Fluoratomen umgeben sind werden die Chemikalien als perfluoriert bezeichnet. Wenn auch andere Atome gebunden sind werden die Chemikalien als polyfluoriert bezeichnet. Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/faq-0#was-sind-pfas

Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) – oft als „Ewigkeitschemikalien“ bezeichnet – stellen eine der größten aktuellen Herausforderungen im Umwelt- und Abfallmanagement dar. Ihre außergewöhnliche  Stabilität macht sie einerseits industriell wertvoll, andererseits aber auch persistent, bioakkumulierbar und potenziell gesundheitsschädlich. PFAS werden in der Industrie häufig eingesetzt, weil sie extrem widerstandsfähig gegenüber Hitze, Chemikalien und Umwelteinflüssen sind. Gleichzeitig besitzen sie eine besondere molekulare Struktur mit einem wasseranziehenden Teil und einer stark fluorierten Kette, die sowohl Wasser als auch Fette abweist – dadurch entstehen einzigartige Eigenschaften wie Schmutzabweisung, Antihaftwirkung und eine hohe Beständigkeit in anspruchsvollen technischen Anwendungen.

Vor diesem Hintergrund gewinnt die Frage zunehmend an Bedeutung, ob und unter welchen Bedingungen PFAS in Abfallverbrennungsanlagen sicher zerstört werden können.

PFAS in Abfallströmen: Relevanz für die thermische Behandlung

PFAS finden sich in zahlreichen Alltags- und Industrieprodukten. Besonders bekannt sind sie aus Antihaftbeschichtungen von Pfannen und aus Schaumlöschmitteln in Feuerlöschern. Doch auch wasser- und schmutzabweisende Outdoor-Bekleidung, Fast-Food-Verpackungen, Teppiche, Polstermöbel, wasserfeste Kosmetikprodukte und sogar Elektronikprodukte enthalten diese langlebigen Chemikalien. Entsprechend gelangen sie in relevante Abfallströme, insbesondere:

  • Klärschlamm (typisch: 67–114 µg/kg, max. bis 750 µg/kg)

  • Altpapier und Verpackungsmaterialien

  • industrielle Reststoffe

Damit stellen sie auch für moderne Abfallverbrennungsanlagen eine relevante Stoffgruppe dar – sowohl hinsichtlich der sicheren Zerstörung als auch möglicher Emissionen.

Studienlage: Zwischen konservativen Annahmen und neuen Erkenntnissen

Die wissenschaftliche Bewertung des thermischen Abbaus von PFAS ist derzeit nicht abschließend geklärt.

Frühe Forschung: Fokus auf Extrembedingungen

Frühe Arbeiten (z. B. Tsang et al., 1998) konzentrierten sich stark auf die chemische Kinetik besonders stabiler Verbindungen wie CF₄ und leiteten daraus sehr hohe notwendige Verbrennungstemperaturen (>1.400 °C) ab.

Abfallverbrennung CONENGA GroupAktuelle Studien: Realitätsnahe Anlagenbedingungen

Neuere Untersuchungen zeichnen jedoch ein differenzierteres Bild:

KIT-Studie (Gehrmann et al., 2024)

  • Drehrohrofen mit realistischen Brennstoffen
  • Temperaturen: 860 °C und 1.095 °C bei 2 s Verweilzeit
  • Ergebnis:
    • Keine PFAS-Neubildung
    • Kein signifikanter Einfluss der Temperatur im untersuchten Bereich

Urciuolo et al. (2025)

  • Wirbelschicht mit PFAS-belastetem Klärschlamm
  • Ergebnis:
    • 99,99 % Abbau bei 850 °C und 2 s ausreichend

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die in Europa üblichen Betriebsbedingungen moderner Anlagen bereits eine sehr hohe Zerstörungsrate ermöglichen.

Reinigung, Sauber machenRolle moderner Anlagen- und Rauchgasreinigungstechnik

Neben der Verbrennungsführung spielt die nachgeschaltete Abgasbehandlung eine zentrale Rolle. Moderne Rauchgasreinigungssyteme die den gesetzlichen Anforderungen genügen gewährleisten bereits jetzt, dass die Emissionen der vollständigen Verbrennung von PFAS (z.B. HF) effektiv abgeschieden werden.

Die Kombination aus:

  • optimierter Verbrennung (Temperatur + Verweilzeit)
  • geeigneter Brennstoffaufbereitung
  • mehrstufiger Rauchgasreinigung

stellt den aktuellen Stand der Technik dar, um PFAS-haltige Abfälle sicher zu behandeln.

Regulatorische Situation: Uneinheitlich und im Wandel

Trotz neuer Studien bleibt die regulatorische Lage komplex:

  • Keine EU-weiten Grenzwerte für PFAS in Abfallströmen oder Emissionen
  • Nationale Empfehlungen variieren
  • Österreich & UK: >1.000 °C bzw. >1.100 °C
  • Deutsches Umweltbundesamt (2024) empfiehlt explizit die thermische Verwertung PFAS-belasteter Klärschlämme

Parallel dazu wird eine Anpassung der REACH-Regulierung (2026/2027) erwartet, mit dem Ziel:

  • PFAS-Einsatz weiter zu beschränken
  • Eintrag in Abfallströme langfristig zu reduzieren

Praktische Bewertung: Bedeutung der Analytik

Für eine fundierte Bewertung konkreter Abfallströme sind analytische Methoden entscheidend. In der Praxis werden u. a. empfohlen:

  • AOF-/EOF-Analysen
  • „Summe PFAS-20“-Parameter
  • systematische Beprobung von Ersatzbrennstoffen (EBS) und Klärschlamm

Diese ermöglichen eine realistische Einschätzung der Belastung und bilden die Grundlage für eine optimierte Anlagenfahrweise.

Sketch Balanceakt CONENGA GroupFazit

Die aktuelle Studienlage deutet darauf hin, dass PFAS unter typischen europäischen Betriebsbedingungen in Müllverbrennungsanlagen weitgehend zerstört werden können. Gleichzeitig besteht weiterhin regulatorische Unsicherheit, da einheitliche Grenzwerte und verbindliche Vorgaben fehlen.

Die Entwicklung bleibt dynamisch – sowohl wissenschaftlich als auch gesetzlich