Alkylphenole und Alkylphenolethoxylate

Nonylphenole sind Alkylphenole mit neun Kohlenstoffatomen im Alkylrest. Die Alkylgruppe kann verzweigt oder unverzweigt sein. Ihre Stellung am Ring kann außerdem entweder in der para (4)- oder in der ortho (2)-Position sein. Je nach Verzweigungsmuster und Position der Seitenkette am Ring haben die Nonylphenole unterschiedliche östrogene Wirkungen. Das technische – d.h. im industriellen Maßstab hergestellte – Nonylphenol besteht aus einer Mischung der verschiedenen Formen (Isomere).

4-Nonylphenole stören nachweislich das Hormonsystem von Fischen. Sie sind endokrine Disruptoren. Verantwortlich für die endokrine Wirkung ist die Bindung an einen wichtigen Rezeptor des hormonellen Systems von Wirbeltieren (den Östrogenrezeptor) und die daraus resultierende Aktivierung. Dieser Rezeptor wird z.B. auch durch Ethinylestradiol aktiviert, ein wichtiger Wirkstoff zur Empfängnisverhütung. Auch weitere Alkylphenole (z.B. Heptylphenol) wirken wegen ihrer ähnlichen Molekülstruktur östrogenartig. Bei Fischen führt eine Exposition gegenüber östrogenartigen Substanzen zu Missbildungen in den Geschlechtsorganen. Dies beeinflusst die Fortpflanzung und kann bei höheren Konzentrationen dazu führen, dass keine männlichen Fische mehr heranwachsen, und so die Population in ihrer Überlebensfähigkeit bedroht ist.

Aufgrund ihrer hormonellen Wirkungen auf Fische hat die EU die 4-Nonylphenole (4-nonylphenol, branched and linear) als besonders besorgniserregende Stoffe identifiziert und in die REACH Kandidatenliste aufgenommen. Dies geschah bereits im Dezember 2012 auf Vorschlag des Umweltbundesamtes. Durch die Aufnahme in die Kandidatenliste ergeben sich weitreichende Informationspflichten in der Lieferkette. Außerdem haben Verbraucher*innen die Möglichkeit sich zu informieren, ob Produkte den Stoff enthalten.

4-Nonlyphenol ist auch ein prioritär gefährlicher Stoff nach der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL). Für prioritär gefährliche Stoffe fordert die WRRL, Einträge in die Umwelt kontinuierlich zu minimieren.

4-Nonylphenol und seine Ethoxylate sind in der EU in zahlreichen Verwendungen, wie z.B. dem Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln verboten (Eintrag 46 in REACH Anhang XVII). Da trotz aller getroffenen Maßnahmen der Stoff weiterhin in den Gewässern nachzuweisen war und verschiedene Studien das Waschen von importierten Textilien als Ursache dafür sahen, wurde 2016 auf Vorschlag von Schweden das Inverkehrbringen von Textilbekleidung, Stoffaccessoires und Heimtextilien verboten, wenn diese Nonylphenolethoxylate enthalten (Eintrag 46a in REACH Anhang XVII).

Die Ethoxylate der Alkylphenole bauen unter Umweltbedingungen zu den eigentlich endokrin wirksamen Alkylphenolen ab. Zu den bisher nicht verbotenen Anwendungen gehört z.B. der Einsatz in Farben und Lacken. Weiterhin werden die Stoffe in der Industrie als Ausgangschemikalien für die Herstellung von Polymeren und Klebstoffen genutzt.

Die 4-Nonylphenolethoxylate wurden außerdem durch die ECHA in den Anhang XIV der REACH–Verordnung aufgenommen. Damit sind sie zulassungspflichtig und dürfen seit Juli 2019 nur noch innerhalb der EU verwendet werden, wenn ein entsprechender Zulassungsantrag der Industrie durch die EU-Kommission genehmig wurde. 

4-tert-Octylphenol gehört zu den Alkylphenolen. Es ist ein Bestandteil von Phenolharzen und außerdem ein Ausgangsstoff für die Herstellung von Polymeren sowie einer Gruppe von Tensiden, den Ocytlphenolethoxylaten. 4-tert-Octylphenol selbst, die daraus hergestellten Harze und Ethoxylate werden z.B. in Farben, Klebstoffen und Reifen verwendet.  Die Ethoxylate des Octylphenols kommen auch bei der Erdgasgewinnung durch Fracking zum Einsatz und werden zusammen mit Wasser unter hohem Druck in Gestein gepresst, um Erdgas freizusetzen.

Wissenschaftliche Studien zeigen, dass Octylphenol das Hormonsystem in Fischen beeinträchtigt und dadurch die Entwicklung und Fortpflanzung schädigt. Bereits minimale Konzentrationen von wenigen Millionstel Gramm reichen aus.

4-tert-Octylphenol war der erste Stoff, der aufgrund seiner endokrinen Wirkung auf die Umwelt als besonders besorgniserregender Stoff (SVHC) identifiziert wurde. Die Bewertung erfolgte durch das Umweltbundesamt (UBA-Presseinformation). Als SVHC wurde der Stoff in die REACH Kandidatenliste aufgenommen, woraus sich weitreichende Informationspflichten in der Lieferkette ergeben. Außerdem haben Verbraucher*innen die Möglichkeit sich zu informieren, ob Produkte den Stoff enthalten.

Seit 1986 verzichtet die deutsche Industrie freiwillig auf den Zusatz von 4-tert-Octylphenol in Wasch- und Reinigungsmitteln.

4-tert-Octylphenolethoxylate werden in Kläranlagen und in der Umwelt schrittweise abgebaut, so dass am Ende 4-tert-Octylphenol entsteht. Auch wenn nur ein kleiner Teil des Octylphenols industriell zu Ethoxylaten verarbeitet wird, spielen die Ethoxylate eine große Rolle für den Eintrag von 4-tert-Octylphenol in die Umwelt. Sie sind z.B. ein Bestandteil in wasserbasierten Farben, werden zur Herstellung von anderen Chemikalien verwendet und können auf verschiedenen Wegen in die Umwelt gelangen. Octylphenolethoxylate spielen auch in der Forschung eine Rolle. So werden sie z.B. in vielen Laboren unter dem Namen Triton X genutzt, um spezielle Proteine aus biologischen Membranen herauszulösen. Außerdem finden sie noch Anwendung als pharmazeutische Hilfsstoffe.

Auch Octoylphenolethoxylate wurden auf Vorschlag des UBA im Dezember 2012 als SVHCs in die REACH Kandidatenliste aufgenommen. Seit Juli 2019 dürfen sie ohne eine Zulassung in der EU nicht mehr verwendet werden.

4-tert-Pentylphenol (CAS-Nr. 80-46-6) und das strukturell sehr ähnlichen 4-tert-Butylphenol (CAS-Nr. 98-54-4) werden als Monomer für die Herstellung von Phenolharzen verwendet. Diese dienen z.B. als Härter in Klebstoffen, Beschichtungen und Farben.

Für beide Stoffe wurde in einer gemeinsamen Stoffbewertung unter REACH der Verdacht einer endokrinen Wirkung für die Umwelt geklärt. Die ausgewerteten, bereits vorhandenen wissenschaftlichen Daten belegen, dass der Stoff ein endokriner Disruptor für die Umwelt ist. Es wurden deshalb keine weiteren Daten zur Bewertung der Umweltrisiken von der Industrie gefordert. Für die Bewertung des Risikos für den Menschen einigte sich der ECHA Ausschuss der Mitgliedsstaaten dagegen auf seinem 45. Treffen darauf, weitere Studien zu fordern.

Beide Stoffe wurden anschließend als besonders besorgniserregende Stoffe (SVHCs) identifiziert und in die REACH Kandidatenliste aufgenommen.

Mittlerweile enthält die Kandidatenliste auch noch das Heptylphenol und seine Derivate, sowie das Dodecylphenol und seine Derivate als SVHC Stoffe aufgrund ihrer endokrinen Wirkungen in der Umwelt.

Im Zuge der Einführung der neuen Gefahrenklassen für PBT, vPvB, PMT, vPvM und ED in der EU-Verordnung zur Einstufung und Kennzeichnung, werden alle bisher als SVHC identifizierten endokrinen Disruptoren automatisch in die CLP-VO übernommen und dort harmonisiert als ED Umwelt Kategorie I eingestuft.