Chlorchemie

Infoseite - 26 April, 2011
Reines Chlor, ein stechend riechendes, giftiges, gelbgrünes Gas, kommt in der Natur nicht vor. Es findet sich fast ausschließlich in Form gelöster Salze im Meerwasser oder in fester Form in den durch Verdunsten von Meeren entstandenen Salzlagerstätten.

Dort ist es hauptsächlich mit Natrium als Steinsalz gebunden - das Salz, das wir zum Kochen und Konservieren verwenden. Steinsalz (Halit) ist der Rohstoff für die Herstellung fast aller Natrium- und Chlorverbindungen. Allein der deutsche Chemie-Riese Bayer AG benötigt pro Jahr rund eine Million Tonnen Salz, das mit Hilfe von Elektrizität in seine Grundstoffe Chlor und Natrium aufgespalten wird.

Da heute ganze Produktsparten von Chlor abhängig sind, gehören solche Anlagen zu den wichtigsten Rohstoff-Fabriken der Chemieindustrie. So entfällt z.B. 25 % des Stromverbrauchs der deutschen Chemieindustrie auf diese sogenannten Chlor-Alkali-Elektrolysen-Anlagen. Das Natrium reagiert bei dem Verfahren weiter zu Natronlauge und Wasserstoff, das Chlor wird zu über 90 % zur Chlorierung von Kohlenwasserstoffen verwendet.

 

Chlorbleiche

Ökologische Auswirkungen der Zellstoffbleiche

Chlor dient bei der Zellstoffbleiche dazu, das im Holz enthaltene Lignin umzuwandeln und so wasserlöslich zumachen. Damit konnte es von der Zellulose durch Auslaugen getrennt werden. Erst damit war weißes Papier möglich. Zellulose dient insbesonders als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Papier und die Textilfaser Viskose. Der vielgepriesene technische Vorteil des Bleichmittels Chlor besteht darin, daß Chlor während der Bleiche die Zellstoff-Faser kaum schädigt und damit hochwertiger Zellstoff hergestellt werden kann.

Doch die ökologischen Auswirkungen der Chlor-Bleiche sind fatal und für jedermann sichtbar: Die Flüsse, in die heute noch in vielen Ländern die Zellstoff-Abwässer eingeleitet werden, stinken im wahrsten Sinne des Wortes zum Himmel. Flüsse verkommen zu trüben Kloaken mit Schaumkronen, in denen das ökologische Gleichgewicht massiv gestört ist. Damit einher geht ein dramatischer Rückgang der in diesen Flüssen lebenden Tier- und Pflanzenarten. In Österreich und in vielen anderen Ländern hat sich dank der Greenpeace-Kampagne die chlorfreie Bleiche bereits durchgesetzt.

Die Greenpeace Zellstoff-Kampagne

Seit 1985 arbeitet Greenpeace, ausgehend von Österreich, Deutschland und Skandinavien, weltweit am Ausstieg aus der Chlor-Zellstoffbleiche.

Parallel zu der direkten Konfrontation mit den Zellstoffwerken, präsentierte Greenpeace einige chlorfreie Druckwerke, die weltweit für Furore sorgten. Statt Chlor wurden Sauerstoff, Wasserstoffperoxid und Ozon verwendet und so die Bildung von umwelt- und gesundheitsschädlichen chlororganischen Verbindungen vermieden.

Als erstes Magazin der Welt erschien das österreichische "Greenpeace Magazin" 1989 auf total chlorfreiem (TCF-) Papier.

Das weltweit erste Magazin in LWC-Qualität (LWC steht für "leight weight coated" und definiert einen technisch hochwertigen Papiertyp für Magazine), auf TCF-Papier war 1991 "Das Plagiat", eine 16-seitige Greenpeace-Kopie des führenden deutschen Politikmagazins "Der Spiegel". Mit "Das Plagiat" gelang Greenpeace der Beweis, daß auch hochwertigste Drucksorten sowohl technisch (z.B. Reißfestigkeit des Papiers) als auch qualitativ (z. B.: Weißegrad des Papiers) möglich sind. Innerhalb von weniger als zwei Jahren stellten insbesonders die führenden Magazine des deutschsprachigen und skandinavischen Raums, vom österreichischen "das profil" bis zu "Der Spiegel" auf TCF-Papier um.

Zellstoff- und Papierfabriken in Österreich und Schweden waren bereits 1989 mit den ersten TCF-Kopierpapieren auf den Markt. In Österreich war das die Neusiedler AG (Marke: Biotop). Noch 1986 war Greenpeace - anläßlich einer Aktion - von der damaligen Neusiedler-Geschäftsleitung versichert worden, daß ohne Chlor keine Bleiche möglich wäre.

Einer der weltgrößten Viskose-Erzeuger, die österreichische Lenzing AG, stellte seine Zellstoff-Produktion für die Viskose-Herstellung bis 1993 ebenfalls auf TCF um.

Flußvergifter Chlorbleiche

Die Verwendung von Chlor und Chlorverbindungen zur Bleiche von Zellstoff und Papier gehört zu den ältesten Chlor-Anwendungen überhaupt. Bereits im späten 19. Jahrhundert wurde Hypochlorit dafür verwendet.

Chlor dient bei der Zellstoffbleiche dazu, das im Holz enthaltene Lignin umzuwandeln und so wasserlöslich zumachen. Damit konnte es vom zweiten Holzbestandteil Zellulose durch auslaugen getrennt werden. Erst damit waren weiße Papiersorten möglich.

Zellulose dient insbesonders als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Papier und die Textilfaser Viskose. Der vielgepriesene technische Vorteil des Bleichmittels Chlor besteht darin, daß Chlor während der Bleiche die Zellstoff-Faser kaum schädigt und damit hochwertiger, langfasriger Zellstoff hergestellt werden kann. Dazu kam, daß Chlor billig ist.

Doch die ökologischen Auswirkungen der Chlor-Bleiche waren fatal und für jedermann sichtbar: Die Flüsse, in denen die Zellstoff-Abwässer eingeleitet wurden, stanken im wahrsten Sinne des Wortes zum Himmel. Flüsse verkamen zu trüben Kloaken mit Schaumkronen, in denen das ökologische Gleichgewicht massiv gestört war. Damit einher ging ein dramatischer Rückgang der in diesen Flüssen lebenden Tier- und Pflanzenarten.

Doch erst eine Greenpeace Ende der 80er Jahre zugespielte und anschließend von Greenpeace veröffentlichte Studie des US-Umweltbundesamtes EPA brachte das Faß endlich zum Überlaufen: Darin wurde das wahre Ausmaß der Entstehung des Ultragifts Dioxin bei der Chlor-Zellstoff-Bleiche aufgezeigt. Dioxine waren in den Flußsedimenten ebenso nachweisbar wie in den Fischen und anderen Lebewesen dieser Flüsse. Später wurden Dioxine auch in chlorgebleichten Zellstoff-produkten, vom Kaffeefilter und Hygieneartikeln bis hin zum Tetrapak und Schreibpapier gefunden.

Damit war der Trend zum Chlorgas-Ausstieg und - insbesonders in Europa - zur chlorfreien Bleiche nicht mehr aufzuhalten.

Ausstieg aus der Chlorbleiche

... in Österreich
Bis 1993 haben mit einer Ausnahme alle österreichischen Zellstoff-Fabriken die Bleiche mit Chlor- und Chlorverbindungen beendet und wenden heute umweltverträglichere völlig chlorfreie Bleichprozesse auf Sauerstoff-Basis an. Dazu zählen etwa: Neusiedler AG (Kematen/Ybbs - NÖ), Sappi AG (früher KNP Leykam; Gratkorn/Mur - Stmk.), PWA AG (Hallein/Salzach- Sbg), Lenzing AG (in Lenzing/OÖ).

Einzig die Zellstoff Pöls AG (Pöls/Stmk) produziert vorwiegend mit Chlorchemikalien gebleichten ECF-Zellstoff.

... International
In Europa, insbesonders in Skandinavien und im deutschsprachigen Raum, hat TCF-Zellstoff bereits einen großen Marktanteil erreicht. TCF ist die Premiumqualität für umweltverträglich produzierten Zellstoff. Außerhalb Europas hat die intensive Chlorbleiche-Diskussion zwar einen klaren Trend gegen die Chlorgas-Bleiche eingeleitet, jedoch blieb die Umstellung bis heute "auf halben Weg", das heißt bei der ECF-Technologie stecken. Greenpeace arbeitet daher noch heute in einigen außereuropäischen Schlüsselländern (z. B.: Indonesien, Brasilien, Neuseeland, Kanada, USA) daran, TCF auch in diesen Ländern zum Durchbruch zu verhelfen.

Die Papierkategorien - der Unterschied zwischen TCF und ECF

Heute gibt es im wesentlichen drei Kategorien für Papier:

  • TCF
    Die Auszeichnung "TCF" (total chlorfrei) entstand als Folge der Einführung von total chlorfreien Zellstoff-Bleichverfahren Ende der 80er Jahre. Bei dieser Produktion wird nicht mit Chlorgas oder Chlorverbindungen (wie Chlordioxid, Hypochlorit) gebleicht. An deren Stelle als Bleichmittel treten Sauerstoffverbindungen wie Ozon (O3), Wasserstoffperoxid (H2O2) und Sauerstoff (O2)
  • ECF
    Die Bezeichnung "ECF" (elementar chlorfrei) wurde in den 90er-Jahren von jenen Teilen der Zellstoff-Industrie "erfunden", die nicht auf die TCF-Technologie umstellen wollen ECF bedeutet, daß nicht mit Chlorgas, aber jedenfalls mit Chlorverbindungen wie Chlordioxid (ClO2) und Natriumhypochlorid (NaOCl) gebleicht wird. Die ECF-Technologie reduziert zwar die Bildung der umweltschädlichen chlororganischen Verbindungen, vermeidet sie jedoch nicht. Die Bezeichnung ECF ist auch (chemisch betrachtet) unrichtig, da das zur Bleiche eingesetzte Chlordioxid üblicherweise ein bis drei Prozent Chlorgas enthält und damit der ECF-Bleichprozeß nicht völlig frei von Chlorgas ist.
  • Chlorgas-Bleiche
    Veraltete Technologie, bei der sich im Bleichprozeß hohe Mengen an Dioxin und anderen gefährlichen chlororganischen Verbindungen bildet. Weltweit ist die Chlorgas-Verwendung auf dem Rückzug, gehört aber lange noch nicht der Vergangenheit an.

Probleme der Chlorherstellung

Das Herstellungsverfahren für Chlor ist ökologisch höchst bedenklich - nicht nur wegen des gewaltigen Energieverbrauchs. Damit das bei der Elektrolyse entstehende Natrium nicht sofort wieder mit Chlor zum Steinsalz reagiert, wird vielfach Quecksilber als Kathode eingesetzt. Das Natrium verbindet sich mit diesem Schwermetall zu Natriumamalgam, das in einem weiteren Arbeitsschritt zu Natronlauge, Wasserstoff und Quecksilber zersetzt wird. Bei diesem Verfahren, mit dem in Westeuropa 70 % des erzeugten Chlors hergestellt werden, gelangt Quecksilber in die Umwelt. Zwar gibt es eine quecksilberfreie Produktionsmethode, das sogenannte Membranverfahren, aber die europäische Chemieindustrie verweigert zumeist die Umrüstung der bestehenden Anlagen mit dem Hinweis auf die hohen Kosten.

Chlor macht viele Produkte zum Gift

Als Chemiker in den dreißiger Jahren begannen, mit den Nebenprodukten der Benzin- und Chlorherstellung zu experimentieren, entdeckten sie, daß mit der Einführung von Chlor in ein kohlenstoffhaltiges Molekül eine Vielzahl von Synthesen und damit neuer Verbindungen ermöglicht werden. Zusätzliche Eigenschaften wie z.B. erhöhte Fettlöslichkeit und geringe Brennbarkeit wurden damals ebenfalls gerne gesehen.

Chlor ist der Ausgangsstoff für eine Vielzahl von Stoffen. Einige sind Zwischen- oder Ausgangsprodukte der Chemieindustrie, wie z. B. Vinylchlorid für die PVC -Produktion. Andere werden oder wurden als Reinigungs- und Lösungsmittel (z.B.: PER, TRI), als Kühlmittel (FCKW), Hydrauliköle (PCBs) oder als Pestizide (z.B. DDT, Lindan) eingesetzt. Gemeinsam ist diesen Produkten, daß ihr Strukturmerkmal, die Chlor-Kohlenstoff-Bindung, zu ökologischen und gesundheitlichen Schäden führt.

Wegen ihrer Langlebigkeit werden chlororganische Verbindungen aber im Fettgewebe von Lebewesen besser eingelagert als gleichartige, nicht chlorhaltige Verbindungen. Darauf sind unsere Zellen und Organe nicht eingestellt. Chlorverbindungen richten daher im Stoffwechsel Schaden an - sie wirken als Gift.

Diese Zusammenhänge sind unbestritten. Selbst eine industrienahe Studie kommt zu dem Fazit: "Die Einführung von Chlor in organische Moleküle ist nahezu regelhaft mit einer Verstärkung des toxischen Wirkpotentials verbunden." (D. Henschler, Toxikologie chlororganischer Verbindungen, Weinheim, 1994)

Gruppengefahr
Weil Chlorgehalt und Giftigkeit direkt zusammenhängen, sind chlororganische Verbindungen ebenso wie ihre Abbauprodukte als Gruppe gefährlich. Die Produkte der Chlorchemie stehen grundsätzlich unter dem begründeten Verdacht, daß sie gesundheitsschädlich sind. Diese Gefahr erhöht sich durch ihre Langlebigkeit und ihre Anreicherung in Mensch, Tier und Umwelt.

Gesundheits- und Umweltschäden durch Chlorverbindungen

Die Indizien sind erdrückend: Chlororganische Verbindungen stören das Immunsystem, ahmen Hormone nach und führen zu Fortpflanzungsstörungen; einige wie z. B. PER (Perchlorethylen) und PCBs (Polychlorierte Biphenyle) sind für Fehlgeburten, Mißbildungen und frühkindliche Entwicklungsstörungen verantwortlich. Chlorverbindungen wirken giftig auf die Leber, die Nieren, das Nervensystem und andere Organe; mehr als 50 haben sich schon als krebserregend erwiesen. Sie sind die zweithäufigste Ursache für Berufskrankheiten.

Chemische Reinigung mit Perchlorethylen (PER)

Die Reinigung mit PER hat zahlreiche Nachteile. Wegen seiner guten fettlösenden Eigenschaften bewirkt es eine vollständige Entfettung der Fasern, es löst z.B. aus Wolle das natürliche Wollfett Lanolin. Die von diesen Fetten abhängigen guten Eigenschaften, wie Schmutzabweisung, Knitterarmut, weicher Griff usw. müssen nach der PER-Reinigung oft durch Behandlung mit zusätzliche Chemikalien wieder hergestellt werden. Hygienische Sauberkeit kann nicht mit PER, sondern nur durch Hitzebehandlung, z.B. Bügeln, erreicht werden.

 

Forderungen

Greenpeace fordert den Ausstieg aus der Chlorchemie durch:

  • Ausstieg aus der Produktion und Verwendung der besonders umweltgefährdenden chlorchemischen Massenprodukte PVC, chlorierte Lösemittel, H-FCKW/H-FKW und Pestizide.
  • Verbot der Papierbleiche mit Chlor und Chlorverbindungen sowie Produktionsstop für alle Substanzen, die zur Dioxinentstehung beitragen oder durch Dioxin verunreinigt sind.
  • Sofortige Kennzeichnung aller chlororganischen Produkte.
  • Exportverbot für chlorchemische Anlagen in Schwellen- und Entwicklungsländer.
  • Einstellung aller Chlor-, Vinylchlorid- und Phosgentransporte.
  • Restriktive Genehmigungspraxis: Bestehende Produktions- und Entsorgungsgenehmigungen dürfen allenfalls dann verlängert werden, wenn die Unternehmen gleichzeitig auf eine chlorfreie, umweltverträgliche Produktion umstellen.
  • Maßnahmen zur Verhinderung der Freisetzung aller organischen Chlorverbindungen in die Umwelt.
  • Produkthaftung: Wer organische Chlorverbindungen herstellt und anwendet, muss für die Umweltbelastungen sowie für Schäden, die durch diese Stoffe hervorgerufen werden, aufkommen.
  • Verbot der Herstellung und Vermarktung aller Stoffe, die nicht toxikologisch eingehend untersucht sind und für die keine Nachweisverfahren existieren.

Eine grundlegende Konversion der Chlorchemie ist ökologisch notwendig und ökonomisch tragbar. Sie muss von der chemischen Industrie unverzüglich eingeleitet werden. Bundesregierung, Gewerkschaften und Umweltverbände müssen diese Umstellung aktiv unterstützen.

Ein geplanter Ausstieg aus der Chlorchemie geht nicht auf Kosten der Arbeitsplätze. Denn die durch den Ausstieg wegfallenden Arbeitsplätze werden durch andere - für die Produktion ökologisch verträglicherer Produkte - zumindest gleichwertig ersetzt und damit langfristig abgesichert.

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