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Mit BPA-Beigeschmack? Trinkwasser: Bisphenol A aus Epoxidharzbeschichtungen bestimmen

| Autor/ Redakteur: Guido Deußing* / Dr. Ilka Ottleben

Beim Nachweis von Schadstoffen etwa gemäß EU-Wasserrahmenrichtlinie hat sich die Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) gefolgt von der Thermodesorptions-GC/MS als wertvolles Instrument erwiesen. Gleiches gilt für deren Einsatz bei der Bestimmung von Bisphenolen wie BPA in Wasser. Letzteres kann aus Epoxidharzbeschichtungen auch in Trinkwasser migrieren.

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Abb. 1: Um sie abzudichten, werden Wasserleitungen häufig mit Epoxidharzen ausgekleidet. Kann daraus gesundheitsschädliches Bisphenol A (BPA) in das Wasser übergehen?
Abb. 1: Um sie abzudichten, werden Wasserleitungen häufig mit Epoxidharzen ausgekleidet. Kann daraus gesundheitsschädliches Bisphenol A (BPA) in das Wasser übergehen?
(Bild: © Erwin Wodicka - stock.adobe.com; [M]-Kübert)

Im Römischen Reich prägten Wasserbrücken (Aquädukte) das Bild von Stadt und Land. In heutiger Zeit werden Wasserleitungen vorwiegend unterirdisch und in der Hausversorgung unter Putz verlegt. Treten durch Verschleiß Korrosion und Leckagen auf, sind Reparaturen zwingend, um den Flüssigkeitsverlust sowie das Ausmaß von Folgeschäden zu begrenzen. Während Instandsetzungsarbeiten bei oberirdisch verlaufenden Leitungssystemen vergleichsweise einfach umzusetzen sind, ist mit aufwändigen Erd- oder Stemmarbeiten zu rechnen, will man an die unter Straßen und in Hauswänden verlaufenden Wasserrohre gelangen.

Allerdings lässt sich der Arbeits- und Kostenaufwand reduzieren, wenn man davon abrückt, buchstäblich einzelne Löcher zu stopfen, sondern dazu übergeht, ganze Leitungsabschnitte zu sanieren, und zwar ohne aufwändige Bauarbeiten mithilfe der Liner-Technologie (Relining). Hierbei wird ein mit Epoxidharz getränkter Schlauchträger, z.B. aus Filz, auf ganzer Länge in die korrodierte Rohrleitung eingezogen.

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Epoxidharz: Attraktiver Reparaturwerkstoff

Experten sind der Auffassung, dieses Rohr-im-Rohr-Prinzip sei, sobald das Epoxidharz ausgehärtet ist, die Dichtheit und Tragfähigkeit betreffend ebenso zuverlässig wie eine vollständig erneuerte Wasserleitung. Wasserrohre lassen sich auch unmittelbar mit Epoxidharz beschichten, was aber in Ermangelung einer zusätzlichen Stabilisierung durch einen Schlauchträger nur bei Hausinstallationen sinnvoll ist [1].

Schätzungen zufolge (Stand: Juli 2015) wurden seit 1990 in Europa rund 80.000 Tonnen Epoxidharz für die Innenauskleidung von Wasserleitungen eingesetzt: 60.000 Tonnen in unterirdischen Leitungen, 20.000 Tonnen in Hausinstallationen [1]. Die Zahlen lassen auf ein Erfolgsmodell schließen. Der Einsatz von Epoxidharzen in Wasserleitungen wirft aber auch kritische Fragen auf, die den Werkstoff bzw. dessen Ausgangsstoffe betreffen. Nahezu alle in Wasserleitungen eingesetzte Epoxidharze sind das Produkt einer zweistufigen Reaktion von Bisphenol A (BPA) und Epichlorhydrin (ECH), wie es das Epoxy Resin Committee (ERC) beschreibt. Hierbei handelt es sich um einen Zusammenschluss nationaler und internationaler Hersteller von Epoxidharz. Das Resultat der Additions-, gefolgt von einer Kondensationsreaktion ist ein duroplastischer, also thermisch nicht verformbarer Kunststoff mit guten mechanischen Eigenschaften und einer entsprechenden Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit. Epoxidharz wird nicht nur zum Beschichten von Wasserrohren verwendet, sondern auch, um Konserven- und Getränkedosen von innen auszukleiden.

Betrachten wir die Reaktanten einmal für sich genommen und die auf sie bezogenen Warnhinweise: BPA gilt als „besonders besorgniserregende Substanz“ (SVHC) und besitzt hormonähnliche und fortpflanzungstoxische (CMR) Eigenschaften [2-5]. ECH wiederum verfügen über ein vergleichbares Profil und haben sich obendrein im Tierversuch als kanzerogen herausgestellt [6, 7].

BPA-Konzentrationen im Rahmen des Zulässigen oder nicht?

Umweltverbände fordern mit Blick auf mögliche Gesundheits- und Umweltbelastungen ein schnelles Ende der Beschichtung von Wasserrohren mit Epoxidharz [5]. Demgegenüber attestieren Epoxidharzhersteller ihren Produkten einen hohen Nutzwert in der Anwendung bei gleichzeitiger gesundheitlicher Unbedenklichkeit. Sie halten den Verlust von BPA während der Lebensdauer der Epoxidharzbeschichtung infolge einer unsachgemäßen Installation oder Wartung eher für unwahrscheinlich. Das Material sei keine wichtige Quelle des potenziellen Kontaktes von Menschen und stelle somit auch keine Gesundheitsgefährdung dar.

Die Konzentration der aus dem Beschichtungsprozess herrührenden freien bzw. im Zuge der Anwendung freigesetzten Reaktanten wiederum sei ebenfalls unkritisch. Geschätzt befänden sich 200 kg potenziell freies BPA in überirdischen, 600 kg in unterirdischen Rohrleitungen – ein unerheblicher Wert bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Epoxidharze. Von einer Überschreitung zulässiger gesundheitsgefährdender Grenzwerte könne keine Rede sein.

Was aber, wenn durch ein Epoxidharz-beschichtetes Rohrleistungssystem Wasser geführt wird, das zuvor mit Chlordioxid (ClO2), einer für die Desinfektion von Trinkwasser zugelassenen Chemikalie, aufbereitet wurde? Noyon et al. [8] haben diesen Prozess durch die analytische Brille betrachtet. Vorausgegangen waren Berichte, in denen von entsprechend desinfiziertem Wasser die Rede war, das durch mit Epoxidharz sanierte Leitungen geführt wurde und farblich eingetrübt sowie mit muffigem Geruch aus dem Wasserhahn geflossen kam. Die Trübung habe darauf hingedeutet, schildern die Wissenschaftler, dass die Epoxidharze in der Beschichtung abgebaut und depolymerisiert worden seien. In diesem Zusammenhang verweisen Noyon et al. auf Berichte, wonach ClO2 mit dem Abbau anderer Kunststoffrohre in Verbindung gebracht würden. Eine erste GC/MS-Analyse habe schließlich tatsächlich das Vorhandensein von BPA im eingetrübten Wasser bestätigt, und Literaturquellen hätten die Annahme des vermuteten Abbaumechanismus bestärkt.

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