Zu den mit PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) abgekürzten Stoffen zählen mehr als 10.000 feste, flüssige und gasförmige Chemikalien. Bei den industriell hergestellten organischen Verbindungen werden Wasserstoff- durch Fluoratome ersetzt. Das macht sie extrem widerstandsfähig. Einige PFAS sind allerdings gesundheitsschädlich, sogar krebserregend. PFAS-Filter, die bislang für Industrieabfälle erhältlich sind, bestehen meist aus Aktivkohle. Da diese vergleichsweise teuer ist, wird in Freiberg nach alternativen Filtermaterialien für die sogenannten "Ewigkeitsgifte" gesucht, deren gefährliche Rückstände sich in der Umwelt nur sehr langsam abbauen.

Ein Team um Chemie-Professor Martin Bertau und Doktorand Paul Scapan ist dabei einen großen Schritt weitergekommen. In der Fachzeitschrift "Chemie Ingenieur Technik" stellten die Freiberger einen Filter vor, der aus Ton und organischen Zusatzstoffen besteht. In Laborversuchen erreichte die Forschungsgruppe mit dem innovativen Material eine Filter-Leistung von bis zu 95 Prozent an Perfluorheptansäure (PFHpA), einem Vertreter der PFAS, der bei Umweltanalysen häufig nachgewiesen wird. "Die sogenannten Organoclays sind für ihre gute Filterwirkung bekannt. Neu untersucht haben wir die Modifizierung des Materials mit Hilfe von organischen Zusätzen, die darauf spezialisiert sind, die PFAS 'einzufangen'“, sagt Martin Bertau.

Die Zusätze können zwischen die aufgespalteten Ton-Schichten gesetzt werden. "Die organischen Bestandteile schauen dabei so aus den Ton-Bestandteilen heraus, dass die Kohlenstoff-Atome mit den PFAS wechselwirken können", erklärt Paul Scapan. Anschließend kann man den "Organoclay" mit den gebundenen PFAS dann bei mindestens 1.200 Grad veraschen, wobei die Schadstoffe vollständig zerstört werden. Die neue Methode ist außerdem preiswert. "Im Vergleich zu derzeit auf dem Markt verfügbaren Filtern aus Aktivkohle würde sich bei den Organoclays bezogen auf die PFAS-Eliminierungsleistung rund ein Zehntel der Kosten ergeben, so unser aktueller Wissensstand“, sagt Paul Scapan, dessen Team nun weiterforschen wird, um herauszubekommen, welche biologisch gut abbaubaren Moleküle die "Greifzangen-Funktion" für die verschiedenen PFAS am besten wahrnehmen können.

rr