Methodenentwicklung und Risikobewertung für gefährliche Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten
Das Projekt wurde vom Sachgebiet Chemikaliensicherheit und Toxikologie des Bayerischen Landesamtes für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit gemeinsam mit den bayerischen Gewerbeaufsichtsämtern im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt- und Verbraucherschutz durchgeführt.
Hintergrund
Seit 24. März 2005 ist das Elektro- und Elektronikgerätegesetz (ElektroG) in Kraft. Es regelt das Inverkehrbringen, die Rücknahme und die umweltverträgliche Entsorgung von Elektro- und Elektronikgeräten. Darüber hinaus schreibt es für diverse Elektro- und Elektronikgeräte Grenzwerte für Blei, Quecksilber, Cadmium, sechswertiges Chrom, polybromierte Biphenyle und polybromierte Diphenylether vor (jetzt ElektroStoffV). Diese Geräte dürfen seit 1. Juli 2006 nicht in Verkehr gebracht werden, wenn in den homogenen Werkstoffen über 0,1 Gewichts-% der o. a. Stoffe enthalten sind (für Cadmium gilt 0,01 Gew.-%).
Es ist ein zentrales Anliegen, eine nachhaltige, umweltschonende Konzeption von Produkten der Elektro- und Elektronikindustrie hinsichtlich des Stoffeintrags in die Umwelt zu erreichen (siehe auch § 4 ElektroG) und vertiefte Erkenntnisse über belastete Warenströme zu erhalten. Dies betrifft vor allem die spätere Altgeräteentsorgung. Insbesondere das Ziel einer nachhaltigen Produktentwicklung stellt einen wichtigen Beitrag zum Schutz von Umwelt und Gesundheit vor Schadstoffeinträgen dar. Dies ist vor dem Hintergrund zu sehen, dass in Bayern ca. 65 Millionen Elektrogeräte pro Jahr verkauft werden.
Ziel / Projektdurchführung
Ziel des Projektes war, für den Verbraucher in Bayern Sicherheit zu schaffen, dass gesetzliche Regelungen für Elektro- und Elektrogeräte eingehalten werden und ein Fundament für eine konsequente Marktüberwachung und verbesserte Chemikaliensicherheit in Bayern zu legen. Dies geschah in enger Zusammenarbeit mit der zuständigen Gewerbeaufsicht. Bei der Vielzahl der Stoffverbote nach ElektroG musste das erforderliche Know-how insbesondere beim LGL als Analytikzentrum aufgebaut werden. Das Forschungsvorhaben zielte darauf ab, valide Messmethoden für die gesetzlich geregelten Stoffe zu entwickeln. Mit diesen qualitätsgesicherten analytischen Abläufen sollten charakteristische Stoffbelastungen in Elektrogeräten erkannt werden. Außerdem sollen Stoffrisiken, die von Elektrogeräten ausgehen, ermittelt und bewertet werden.
Der analytische Ablauf ist komplex und beginnt mit der sorgfältigen und aufwendigen Demontage, in nicht weiter zerlegbare Bestandteile - homogene Werkstoffe.
Anschließend werden die homogenen Werkstoffe mit Hilfe der Röntgenfluoreszenz-Analyse (RFA-Screening) auf das Vorhandensein der geregelten Stoffe geprüft und deren Konzentration abgeschätzt. Die homogenen Werkstoffe, für die das RFA-Screening Konzentrationen oberhalb der Grenzwerte ergibt, werden für die nasschemischen Analysen vorbereitet (Schreddern und stoffspezifischer Aufschluss). Um homogenes Probenmaterial für die Analysen zu erhalten, müssen die Proben zunächst vermahlen werden. Das anschließende Vorgehen ist stoffspezifisch: die Metalle Blei, Cadmium und Quecksilber werden durch ICP-OES bzw. AAS bestimmt, sechswertiges Chrom wird photometrisch nachgewiesen, polybromierte Biphenyle und polybromierte Diphenylether werden mittels GC/MS analysiert. In Abbildung 1 wird das Vorgehen für die Untersuchung von Elektro- und Elektronikgeräten dargestellt.
Abbildung 1: Untersuchungsschema für Elektro- und Elektronikgeräte
Ergebnisse
Bis 2011 wurden 11 Toaster, 10 Handkreissägen und 6 Tischgrills demontiert, mittels RFA gescreent, und gegebenenfalls nasschemisch untersucht. Rund 30 % der untersuchten Toaster und Handkreissägen entsprachen nicht den Anforderungen des ElektroG. Bei den untersuchten Tischgrills waren 50 % nicht ElektroG-konform. Im Weiteren wurden 26 verschiedene kleinere Elektro- und Elektronikgeräte auf Schadstoffe geprüft (Uhren, Radios, Lichterketten, elektr. Zahnbürsten, Milchaufschäumer etc.). Von den 26 untersuchten Geräten entsprachen 19 % nicht den Vorgaben des ElektroG.
In einer weiteren Kampagne 2011/2012 wurden Toaster, Heißluftpistolen und Föne hinsichtlich der Stoffverbote untersucht. Bei den Toastern entsprachen drei der 11 nicht den Anforderungen. In einer der fünf untersuchten Heißluftpistolen wurden sowohl PBDE in Kunststoffbauteilen als auch Blei im Lot > 0,1 Gewicht% gefunden. In einem Kunststoffbauteil eines Fönes waren PBDE > 0,1 Gew.-% enthalten. Zwischen 20 und 30% der Geräte waren demnach nicht rechtskonform. Eine Übersicht der Ergebnisse gibt Tabelle 1.
| untersuchte Produkte | Anzahl | nicht konforme Werkstoffe* § 5 ElektroG | nicht konforme Geräte | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Blei | Cadmium | PBDE | |||
| Toaster 2010 | 11 | 3 | 1 | 3 | 5 (45%) |
| Handkreissägen | 10 | 2 | 1 | 3 | 3 (30%) |
| Tischgrills | 6 | 1 | 4 | 4 (67%) | |
| Multimeter | 12 | 10 | 1 | 2 | 12 (100%) |
| diverse Kleingeräte | 26 | 5 | 1 | 5 (19%) | |
| Toaster 2011/12 | 11 | 2 | 3 (27%) | ||
| Heißluftpistolen | 5 | 1 | 2 | 1 (20%) | |
| Föne | 5 | 1 | 1 (20%) | ||
*z.T. mehrere nicht konforme Werkstoffe pro Gerät enthalten
Die Projektphase lief 2012 aus, seit 2013 gehört die Untersuchung von Elektro- und Elektronikgeräten zu den Routineaufgaben.
Bestimmung gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten
Literatur
- Gesetz über das Inverkehrbringen, die Rücknahme und die umweltverträgliche Entsorgung von Elektro- und Elektronikgeräten (Elektro- und Elektronikgerätegesetz - ElektroG) vom 16. März 2005
- IEC/PAS 62596 (2009) Electrotechnical products - Determination of restricted substances - Sampling procedure - Guidelines. International Electrochemical Commission.