Wasser, Wäsche, Umwelt STEFANIE GLATHE DETLEF SCHERMER

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1 Alles sauber? Wasser, Wäsche, Umwelt STEFANIE GLATHE DETLEF SCHERMER Waschen ein Recyclingprozess In Deutschland wurden im Jahr 2001 mehr als Tonnen Waschmittel verbraucht, das sind 7,7 kg pro Kopf. Jeder Haushalt wusch durchschnittlich 200 Wäscheladungen [5]. Das Streben nach der sprichwörtlichen weißen Weste hat jedoch mehr als nur ästhetische und kulturelle Gründe. Waschen hat auch eine hygienische Funktion und trägt wesentlich zur allgemeinen Gesundheitsvorsorge bei. Darüber hinaus ist das Waschen von Textilien einer der ältesten Recyclingprozesse. Die Gebrauchseigenschaften und der Gebrauchswert von Textilien werden durch das Waschen wie- der hergestellt: Die Textilien als wiederverwertbares Gut kommen schmutzig (= nicht benutzbar) in die Aufbereitungsanlage (= Waschmaschine) und werden unter Aufwand von Chemikalien (Waschmittel), Energie (Mechanik, Temperatur) und Zeit wieder sauber (= benutzbar). Als Abfallprodukt fällt Abwasser mit Rückständen von Waschmittelinhaltsstoffen, suspendiertem Schmutz und zusätzlicher Energie (Hitze) an. Dieser Prozess hat sich kontinuierlich weiter entwickelt. Trotzdem sind die beteiligten Faktoren Zeit, Chemie, Mechanik und Temperatur dieselben geblieben; allein ihre Ge- Aus der zeit- und kräfteraubenden großen Wäsche am Fluss oder am Dorfbrunnen ist heute in Waschmaschinen mit Mikrochip- Prozessoren ein hochtechnisierter, (fast) selbsttätiger Vorgang geworden. [Bild: Handschrift Splendor solis, Augsburg, 16. Jhdt.] Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim DOI: /ciuz Chem. Unserer Zeit, 2003, 37,

2 WASCHEN WASSERCHEMIE wichtung hat sich verschoben. Musste früher unter großem Zeiteinsatz, mit viel Körperkraft und bei hohen Temperaturen gewaschen werden, so wird heute die Wäsche in zeitsparenden Waschgängen und bei niedrigeren Temperaturen sauber. Im Gegenzug werden höhere Ansprüche an die Wirksamkeit der Waschmittel und die mechanische Finesse der Waschmaschine gestellt, um die gleiche ABB. 1 Zeit beim Waschen. Es wurde und wird sowohl beim praktischen Prozess des Waschens zur Schmutzentfernung als auch symbolisch für seine reinigende Wirkung bei religiösen und kulturellen Handlungen eingesetzt. Wasser ist ein universelles Lösungsmittel für viele Stoffe. Es kann wasserlöslichen Schmutz lösen und Schmutz wegspülen, der aufgrund von polaren Wech- Mechanik Waschleistung zu erbringen. Diese Abhängigkeiten der Chemie und Physik des Waschens lassen sich als Segmentgrößen im Waschkreis nach Sinner (Abbildung 1) veranschaulichen [1,2]. Aus diesem Kreis gibt es bisher kein Entrinnen: Was bei dem einem Faktor eingespart wird, muss in den nächsten investiert werden. Im Recyclingmodell ist der Kreislauf des Wassers noch offen. Um das ursprüngliche Gleichgewicht herzustellen, muss dafür gesorgt werden, das Abwasser ebenfalls wieder sauber (= verfügbar) wird. Bei Gültigkeit des Waschkreises nach Sinner bedeutet jede Änderung oder Innovation lediglich eine Verschiebung des Einflus- TAB. 2 RAHMENREZEPTUREN ses der verschiedenen Faktoren auf das Waschergebnis. Ein neues Abwägen von Nutzen und Nachteilen wird notwendig. Die Optimierung der Wirksamkeit der Waschmittel und des Waschprozesses wird möglichen Gewässer- und anderen Umweltbelastungen gegenübergestellt. Wie Lösungsansätze für diese Balance zwischen Produktleistung und Ökologie des Waschens gefunden wurden, soll für die wichtigsten Waschmittelinhaltsstoffe im Einzelnen dargestellt werden. Die derzeit gültigen Verfahren zur Umweltrisikobewertung für den Bereich der Waschmittel werden im zweiten Teil dieser Arbeit erläutert. Wasser und Waschmittel Wasser die Basis des Waschens Viele Faktoren haben sich im Laufe der Geschichte des Waschens in ihrer Bedeutung verändert nur das Wasser nicht. Im modernen Hightech-Haushalt des 21. Jahrhunderts, ebenso wie bei den Ägyptern vor 2500 Jahren, spielt Wasser die entscheidende Rolle DER WASCHKREIS NACH SINNER Waschkessel Wasser Chemie Temperatur Trommelwaschmaschine Mechanik Zeit Wasser Chemie Temperatur TAB. 1 SCHMUTZARTEN FÜR WASCHMITTEL 1. Wasserlöslicher Schmutz: Zucker, Salze 2. Fette / Öle: Körperfette, Soßen, Motoröl, Schokolade 3. Pigmente: Ruß, Staub 4. Gerbstoffhaltiger Schmutz: Tee, Wein, Obst 5. Proteine (Eiweiße): Blut, Milch, Ei 6. Kohlenhydrate: Stärke < Was bei dem einem Faktor eingespart wird, muss in den nächsten investiert werden. Links die Bilanz für Waschen im Kessel um 1950, rechts für Waschen in der Trommelwaschmaschine um 1980 (nach [2]) Wirkstoffgruppe (%) Beispiele Herkömmlich Kompakt Tabletten Flüssig Anionische // Alkylbenzolsulfonat, Nichtionische Alkylsulfat, Seife// Tenside Alkoholethoxylat, Alkylpolyglucosid, Alkylglucamid Gerüststoffe Zeolith, Schichtsilikate, Natriumsilikat Cobuilder Polycarboxylate, ± Natriumcitrat Bleichmittel Natriumpercarbonat Bleichaktivator Tetraacetyl-ethylendiamin Vergrauungsinhibitoren Carboxymethylcellulose ± Korrosionsinhibitoren Natriumsilikat Stabilisatoren Phosphonate ± Schauminhibitoren Seife, Siliconöl, Paraffine 0,1 4 0,1 2 0,1 2 Enzyme Amylasen, Cellulasen, 0,3 0,8 0, Lipasen, Proteasen Optische Aufheller Stilben-Derivat, 0,1 0,3 0,1 0,3 0,1 0,3 0,05 0,3 Biphenyl-Derivat Alkohole Ethanol, Glycerin 8 12 Stellmittel Natriumsulfat 5 30 Sprengmittel Cellulose-Derivate 5 17 (Auflösehilfen) Duftstoffe + ± + + Wasser Rest Rest Rest in geringen Mengen enthalten Chem. Unserer Zeit, 2003, 37, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 337

3 Ihre hydrophile Gruppe bestimmt die Löslichkeit in Wasser, eine hydrophobe sorgt für die Oberflächenaktivität. In wässriger Lösung können sich die Tensidmoleküle je nach Konzentration zu charakteristischen Aggregaten zusammenschließen: Kugelförmige Micellen oder größere Lamellenstrukturen sorgen für das Benetzen, Ablösen und Suspendieren von Schmutzteilchen. ABB. 2 TENSIDE BESTIMMEN DIE REINIGUNGS- WIRKUNG selwirkungen oder elektrostatischen Kräften an den Textilfasern haftet. Wasser löst alle so gebundenen Substanzen aufgrund seiner besonderen asymmetrischen Molekülstruktur mit Dipolcharakter. Schmutz enthält jedoch auch zusätzlich viele hydrophobe Bestandteile, für die sich Wasser allein als Lösungsmittel nicht eignet (Tabelle 1). Auch den Schmutz, der mechanisch an der Kleidung haftet, in Faserhohlräumen oder zwischen den Fasern festgehalten wird, erreicht das Wasser wegen seiner hohen Oberflächenspannung nicht und perlt ab. Wie können wir nun das Wasser zum Waschen noch geeigneter machen? Wir müssen das Segment Chemie des Waschkreises nach Sinner füllen. In der Urzeit lösten die Menschen das Problem mit Seife aus Aschenlauge oder seifenähnlichen Substanzen aus Pflanzen [4]. Das erste Rezept für Seife finden wir in einer sumerischen Inschrift um etwa 2500 v. Chr [4]. In modernen Waschmitteln haben Tenside und andere Substanzen die Seife ersetzt. Das Wasser übernimmt aber immer noch die Hauptarbeit: Es löst die wasserlöslichen Schmutzteile und transportiert das Waschmittel zum Waschgut. Es überträgt die mechanische Bewegung und die Temperatur auf das Waschgut. Es nimmt den Schmutz auf, der durch das Waschmittel von der Textilfaser gelöst wurde, und hält ihn als Suspension oder Emulsion in der Waschflotte. Es spült den gelösten Schmutz und Waschmittelreste weg und lässt das Waschgut sauber zurück. Die Zusammensetzung eines Waschmittels richtet sich auch nach den modernen Textilien, die je nach ihrer Beschaffenheit, z. B. weiß, bunt, Synthetik, Wolle, mit unterschiedlich formulierten Waschmitteln am besten sauber werden. Eine Übersicht über gebräuchliche Rahmenrezepturen zeigt Tabelle 2. Tenside die waschaktiven Substanzen Tenside sind die wichtigsten Inhaltstoffe für die Reinigungswirkung eines Waschmittels. Ein Tensidmolekül besteht aus zwei funktionellen Gruppen (Abbildung 2): Eine hydrophile bestimmt die Löslichkeit in Wasser, und eine hydrophobe sorgt im Zusammenspiel mit der hydrophilen Gruppe für die Oberflächenaktivität. In wässriger Lösung siedeln sich die Tensidmoleküle zuerst an der Wasseroberfläche an. Sie können sich je nach Konzentration aber auch zu charakteristischen Aggregaten zusammenschließen: Kugelförmige Micellen oder größere Lamellenstrukturen [6]. Dabei sind die hydrophilen Gruppen in das Wasser gerichtet und vermitteln über Wasserstoffbrückenbindungen die Löslichkeit des Tensidmoleküls. Die hydrophoben Reste werden durch Van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten und richten sich in das Innere der Aggregate oder, bei geringeren Konzentrationen, aus der Wasseroberfläche heraus. Die Wasseroberfläche wird durch die hydrophoben Molekülteile aufgelockert und verliert ihre Spannung ( Pril entspannt das Wasser ). Das so entspannte Wasser kann jetzt in die verschmutzten Textilien und Faserzwischenräume eindringen und sie benetzen. Die Tensidmoleküle lagern sich am hydrophoben Schmutz an, lösen diesen, bilden Aggregate und strömen durch die Mechanik mit dem eingeschlossenen Schmutz in die Waschflotte [7]. Ein Spülgang entfernt die Waschflotte mitsamt dem Schmutz. Je nach der Struktur der hydrophilen Gruppe sprechen wir von anionischen, nichtionischen (Nio-), kationischen oder amphoteren Tensiden (Abbildung 3, links). Anionische Tenside sind alle Substanzen, die in wässriger Lösung negativ geladene Tensidionen bilden. Seife war das erste anionische Tensid. Kationische Tenside haben in wässriger Lösung eine positiv geladene Gruppe. Sie werden hauptsächlich in Weichspülern eingesetzt, da sie sich an negativ geladene Faserstrukturen binden können und so den weichen Griff bewirken. Sie können aber auch die Waschwirkung anionischer Tenside optimieren, indem sie deren Konzentration an der Faser und damit die Wirksam Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chem. Unserer Zeit, 2003, 37,

4 WASCHEN WASSERCHEMIE ABB. 3 TENSIDBAUSTEINE UND STRUKTUREN Je nach Struktur der hydrophilen Gruppe werden Tenside in anionisch, nichtionisch, kationisch oder amphoter eingeteilt. keit erhöhen. Nichtionische oder Niotenside haben eine hydrophile Gruppe ohne Ladung. Ihre Stärke ist das Lösen fetthaltiger Verschmutzungen bei niedrigen Temperaturen. Amphotere Tenside enthalten in ihrem Molekül sowohl anionische als auch kationische Gruppen. Ihre Einsatzgebiete sind Spezialwaschmittel und die Körperreinigung. Chemische Strukturen für einige Tenside finden sich in Abbildung 3, rechts. Gerüststoffe damit die Wasserhärte keine Rolle spielt Die Beschaffenheit des Wassers kann sich negativ auf das Waschergebnis und die Waschmaschine auswirken. Ursache dafür sind die Calcium- und Magnesiumverbindungen, die Wasserhärte definieren. Da diese Erdalkaliverbindungen auch im Schmutz enthalten sind, wird das Wasser darüber hinaus noch aufgehärtet. Anionische Tenside und vor allem Seife haben bekanntlich den entscheidenden Nachteil, dass sie mit den Erdalkaliionen schwerlösliche Kalk- oder Magnesiumseife bilden. Durch diese Fällungsreaktion wird ein Teil der Tenside dem Waschprozess entzogen. Die Ausfällungen lagern sich auf der Wäsche und den elektrischen Heizstäben der Maschine ab insbesondere bei hohen Temperaturen lagern sich auch schwer lösliche Erdalkalicarbonate ab und können so das Waschergebnis und die Funktionsfähigkeit der Waschmaschine beeinträchtigen. Um dem entgegenzuwirken, werden den Waschmitteln Gerüststoffe (engl.: builder) zugesetzt, neben den Tensiden die wichtigste Gruppe der Waschmittelinhaltsstoffe. In den ersten Waschmitteln, um das Jahr 1907, wurde das Wasser durch Fällungsenthärter von den Erdalkali-Ionen befreit. Soda (Natriumcarbonat) und Natriumdiphosphat fällten die Ionen als schwer lösliche Salze aus. Diese Gerüststoffe erleichterten gleichzeitig die Schmutzentfernung, weil sie den ph-wert der Waschflotte erhöhten und damit auch die anionische Tensid-Ionenkonzentration in der Lösung. Als ab den 50er Jahren elektrische Waschmaschinen auf den Markt kamen, war die Wasserenthärtung durch Fällung ungeeignet wurde mit Pentanatriumtriphosphat (auch Natriumtripolyphosphat NTPP) ein Gerüststoff für Waschmittel gefunden: Es bildet mit den Erdalkaliionen aus Wasser und Wäscheschmutz wasserlösliche Komplexe. Zusätzlich erhöht dieser Komplexbildner durch sein fünffach negativ geladenes Phosphat-Anion den ph-wert der Waschflotte und verbessert so die Tensideigenschaften. Wegen seiner fünffach negativen Ladung kann er sich an die Wäschefaseroberfläche anlagern und verhindert durch die erhöhte Ladungsdichte, dass sich die schwebenden anionischen Tensid-Schmutz-Aggregate wieder auf der Wäsche absetzen. Die Tenside werden leichter ausgespült und hinterlassen keine Rückstände auf der Wäsche. Anfang der 70er Jahre stammte mehr als die Hälfte des Phosphats im häuslichen Abwasser aus Waschmitteln. Mit der wachsenden Bevölkerung, der zunehmenden Verbreitung von Waschmaschinen im Haushalt und der damit verbundenen Zunahme der Waschhäufigkeit zeigte sich ein Chem. Unserer Zeit, 2003, 37, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 339

5 TAED reagiert mit Wasserstoffperoxid-Anionen zu Peressigsäure und Diacetylethylendiamin. ABB. 4 a ABB. 4 b Zeolithe haben Phosphate als Wasserenthärter ersetzt. a) Räumliche Darstellung eines Zeolith- Kristalls (Kuboktaeder und Verknüpfung im Zeolith A); b) Kalziumbindung durch Ionenaustausch im Zeolith A. (aus [2]) ABB. 5 BLEICHMITTEL TAED = Tetraacetylethylendiamin Nachteil dieses fast idealen Waschrohstoffes. Natürliche anorganische Phosphate sind human- und ökotoxikologisch unbedenklich und finden sich als Stoffwechselprodukte in allen lebenden Organismen. Gelangen sie jedoch im Überschuss in ein Gewässer, stellen sie ein Überangebot an Nährstoff für Pflanzen dar. Diese Überdüngung der Gewässer (Eutrophierung) steigert in den oberen Schichten der Gewässer die Photosynthese und das Algenwachstum. Zugleich steigt aber auch die Menge der abgestorbenen Organismen an. Diese sinken auf den Grund des Gewässers und werden dort von Mikroorganismen unter Sauerstoffverbrauch zersetzt. Die unteren Schichten des Gewässers werden sauerstoffarm und bieten Fischen und anderen Wassertieren keine Lebensgrundlage mehr. Im schlimmsten Fall entwickeln sich durch den Sauerstoffmangel anaerobe Bakterien, die giftige Stoffwechselprodukte wie Schwefelwasserstoff absondern. Das Gewässer kippt um. Am Anfang der 80er Jahre hatte sich die Wasserqualität insbesondere der stehenden und langsam fließenden Gewässer in Deutschland durch den zu hohen Eintrag von Phosphaten aus Waschmitteln, aus menschlichen Ausscheidungen und landwirtschaftlicher Düngung deutlich verschlechtert. Um der Eutrophierung entgegen zu wirken, wurden Maßnahmen ergriffen, um den Phosphateintrag in die Umwelt zu reduzieren. Unter anderem suchte die Industrie einen Phosphatersatzstoff, der den anwendungstechnischen Anforderungen ebenso gerecht würde, wie den human- und ökotoxikologischen. Als geeigneter Wasserenthärter hatte sich ein anorganischer Ionenaustauscher vom Typ Zeolith A herausgestellt, ein Natriumaluminiumsilikat (Na x Al y SiO 2 ). (Abbildung 4). Diese Entwicklung führte zum vollständigen Verzicht auf Phosphate in Textilwaschmitteln. Seit 1990 werden in Deutschland keine phosphathaltigen Waschmittel mehr im Handel angeboten. Um die Waschkraft des Teams Tenside Gerüststoffe zu unterstützen und mit der Wirkung des ehemals eingesetzten Phosphats gleichzuziehen, mussten die Waschmittel allerdings grundlegend umformuliert werden. So setzen die Hersteller den Waschmitteln Co-builder, z.b. Polycarboxylate, Zitrat oder Soda in geringen Konzentrationen zu [9]. Daneben haben sich auch Schichtsilikate vom Typ SKS-6 im Zusammenwirken mit Cobuildern bewährt [8,9]. In jüngster Zeit werden zum Teil wieder lösliche Gerüststoffsysteme auf der Basis von Natrium-Silikaten und Soda erprobt, ergänzt durch Cobuilder wie speziell formulierte Polycarboxylate. Bleichmittel damit Wäsche weiß wird Wenn mit Hilfe der Tenside und Gerüststoffe der meiste Schmutz beseitigt ist, bleiben einige Farbstoffflecken zurück: Rotwein, Kaffee, Tinte, Früchte, Kosmetika. Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts wurde die feuchte Wäsche daher auf dem Rasen zur Bleiche ausgelegt. Die Sonnenstrahlung erzeugte dabei aus dem Zerfall von Ozon nascierenden (atomaren) Sauerstoff als aktives Bleichmittel. Heute erfolgt die (oxidative) Bleiche mit Bleichmitteln schon während des Waschprozesses. Zu Anfang des 20. Jahrhunderts war Natriumperborat das wichtigste Bleichmittel in Waschmitteln. Heute wird wegen des besseren Umweltprofils vermehrt Natriumpercarbonat eingesetzt, nachdem es gelungen ist, diese unbeständigere Verbindung dauerhaft im Waschmittel zu stabilisieren. Natriumpercarbonat zerfällt im Wasser zu Wasserstoffperoxid und Natriumhydrogencarbonat. Im alkalischen Milieu der Waschflotte reagiert das Wasserstoffperoxid zu Perhydroxyl-Ionen. Die Perhydroxyl- Ionen und der aus ihrem Zerfall entstehende nascierende Sauerstoff sind die eigentlichen Oxidationsmittel. Eine praktisch nutzbare Zersetzung von Percarbonat wird jedoch erst bei Temperaturen oberhalb von 60 C erzielt. Wenn heute aus Gründen der Energieersparnis und zur Wäscheschonung vor allem bei Temperaturen von C gewaschen wird, müssen Bleichmittel-Aktivatoren im Waschmittel sein, die den Zerfall katalysieren. Der am häufigsten verwendete Katalysator ist Tetraacetylethylendiamin (TAED). Die Acetylverbindung reagiert in der Waschflotte mit Wasserstoffperoxid zur Peressigsäure (Abbildung 5). Aus der gebildeten Peressigsäure wird bereits bei etwa 40 C aktiver Sauerstoff freigesetzt, der die weitere Bleichreaktion fortführt [10, 11]. Enzyme Hartnäckige Flecken werden löslich Für das Entfernen hartnäckiger proteinhaltiger oder stärkehaltiger Verschmutzungen bieten sich Enzyme an, die diese angreifen und in kleine Teile spalten, die danach leichter von den Tensiden abgelöst werden können. Um eiweißhaltige Verschmutzungen (z.b. Blut-, Kakao-, Milch-, Eigelbflecken) von der Textiloberfläche zu entfernen, werden Proteasen zugesetzt. Sie spalten die großen wasserunlöslichen Eiweißmoleküle in wasserlösliche Fragmente. Stärkehaltige Verschmutzungen werden durch Amylasen zu löslichen Sacchariden abgebaut. Stärke findet sich z. B. in Kartoffelspeisen, Schokolade und Grasflecken. Lipasen sind in der Lage, Fett aufzuspalten. Sie funktionieren jedoch nur bei Zimmertemperatur besser als Tenside, bilden aber mit diesen zusammen ein gutes Team: Die Lipasen lösen in der Waschlauge die Fettverschmutzung an und erleichtern damit den Tensiden die vollständige Ablösung. Cellulasen können abstehende Cellolusemikrofibrillenbündel ( Knötchen ) von Baumwoll- und anderen pflanzlichen Fasern während des Waschgangs entfernen. Der Schmutz ver Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chem. Unserer Zeit, 2003, 37,

6 WASCHEN WASSERCHEMIE schwindet so mitsamt den Faserresten. Durch die Entfernung der Mikrofibrillenbündel wird zusätzlich die Oberfläche des Textils geglättet, Schmutz haftet nicht mehr so leicht. Farbtrübungen und ein Verblassen des Gewebes durch häufiges Waschen können so in einem gewissen Maße rückgängig gemacht werden. Proteasen wurden bereits 1913 zur Textilreinigung allerdings nur als Vorbehandlung eingesetzt. Damals verwendete man Enzyme aus Pankreasextrakten von Schlachttieren. Sie waren jedoch bei den ph-werten der Waschlauge von ph 10 bis 11 und bei den hohen Waschtemperaturen nicht ausreichend stabil. Ab 1960 gelang es, Proteasen in großen Mengen aus Bakterien zu isolieren waren etwa 80% aller Waschmittel in der Bundesrepublik Deutschland mit Proteasen aus Bakterien ausgerüstet. Dieser Anteil sank vorübergehend auf 50%, als durch Enzymstäube allergische Reaktionen im Atmungstrakt der Arbeiter in der Waschmittelherstellung auftraten. Das Problem ist heute dadurch gelöst, dass die Enzyme in kleine Kügelchen verprillt (= verkapselt) werden, d.h. sie werden schon bei der Herstellung mit einem "Schutzmantel" z. B. aus einem Niotensid versehen, der sich erst in der Waschlauge auflöst. Diese Enzymprills sind zu groß, um in die Lungen zu gelangen. Heute bestehen keine gesundheitlichen Risiken mehr für die Arbeiter bei der Produktion und Verarbeitung. Für die Verbraucher ist nie eine Gefährdung durch Enzyme festgestellt worden. Die Enzyme, die nach dem Waschvorgang nur noch als Proteinreste in denaturierter Form vorliegen, werden während des Spülvorgangs mit der Waschflotte entfernt. So sind Hersteller und Verbraucher geschützt [12]. TAB. 3 ENTWICKLUNG DER WASCHMITTELGESETZGEBUNG IN DEUTSCHLAND UND DER EUROPÄISCHEN UNION Deutschland 1961 Erstes Detergenziengesetz 1962 Verordnung: Mind. 80 %-ige Abbaubarkeit der anionischen Tenside 1975 Gesetz über die Umweltverträglichkeit von Waschund Reinigungsmitteln (Waschmittelgesetz), novelliert Verordnung über die Abbaubarkeit anionischer und nicht-ionischer grenzflächenaktiver Stoffe in Wasch- und Reinigungsmitteln (Tensidverordnung) 1980 Verordnung über Höchstmengen für Phosphate in Wasch- und Reinigungsmitteln (Phosphathöchstmengenverordnung) Europäische Union 1973 Richtlinie über Detergenzien (Rahmenrichtlinie vom ) 1973 Richtlinien über die Abbaubarkeit anionischer und nicht-ionischer grenzflächenaktiver Stoffe, novelliert Richtlinie über gefährliche Zubereitungen vom EG-Empfehlung zur Kennzeichnung von Wasch- und Reinigungsmitteln Zusatzstoffe die kleinen Helfer machen den Unterschied Weiße Wäsche hat von Natur aus meist einen leichten Gelbstich, da sie bevorzugt kurzwelliges blaues Licht absorbiert und das menschliche Auge die Komplementärfarbe des Blau als Gelb wahrnimmt. Um diese Farbverschiebung zu kompensieren benutzte man schon vor mehr als 100 Jahren Verbindungen, die einen leichten Blaustich auf der Wäsche zurückließen (z.b. Ultramarinblau Pigment = Waschblau). Heute wird dies durch optische Aufheller erreicht, die den Waschmitteln zugesetzt werden. Dabei handelt es sich um organische Verbindungen mit einem ausgedehnten System konjugierter Doppelbindungen wie z. B. Stilben- oder Biphenyl-Derivate, die das ultraviolette Licht mittels Fluoreszenz in sichtbares blaues Licht umwandeln. So hat das von der Wäsche reflektierte Licht einen höheren Blauanteil, das vom Menschen als besonders weiß empfunden wird. Da die meisten Tenside ein ausgeprägtes Schaumbildungsvermögen haben, entsteht in modernen Waschmaschinen durch die Mechanik beim Waschvorgang viel Schaum, der die Waschleistung stark vermindern kann. Es werden daher Schauminhibitoren eingesetzt, die der Schaumbildung entgegenwirken. Der bekannteste Schauminhibitor ist Seife, die jedoch nur in relativ hartem Wasser durch die Entstehung von Kalkseife die Schaumbildung vermindert. Universeller einsetzbar sind Silikon- und Paraffinöle. Schmutz, der einmal von der Faser gelöst wurde, soll in der Waschflotte bleiben. Gelingt dies nicht, entsteht der bekannte Grauschleier auf der Wäsche. Das Schmutztragevermögen der Waschflotte wird im wesentlichen durch die Wahl der Tenside und der Gerüststoffe bestimmt. Sollte dieses zu gering sein, wird den modernen Waschmitteln ein Vergrauungsinhibitor zugesetzt. Dieser verhindert die Rück-Anschmutzung, indem er sich an die Fasern anlagert. Bewährt haben sich hierfür Derivate der Carboxymethylcellulose (CMC) sowie Polycarboxylate. Farbübertragungen sind der Schrecken jeder Wäsche. Dabei wird Textilfarbe während der Wäsche von einem Textil herausgewaschen und lagert sich auf einem anderen wieder an. Farbübertragungsinhibitoren schließen den Farbstoff ein und verhindern so eine Übertragung. Bewährt haben sich bisher Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylimidazole. Waschmittel und Umwelt Die Wirkung von Waschmitteln auf die Umwelt wird durch das Verhalten der Inhaltsstoffe und durch die eingesetzte Menge im Waschvorgang beeinflusst. Im Jahr 1975 lag der Verbrauch noch bei 275 Gramm Waschmittel pro Wäsche. Konzentrierte Darreichungsformen wie Kompaktwaschmittel, Waschmittel-Tabletten und Flüssigwaschmittel oder Gele reduzierten den Verbrauch entscheidend: Nur um die 70 Gramm werden heute pro Waschgang dosiert. Allein in den letzten 10 Jahren sank dadurch der pro-kopf-verbrauch an Waschmitteln in Deutschland von über 10 kg pro Jahr auf 7,7 kg im Jahr Dies bedeutet auch einen wesent- Chem. Unserer Zeit, 2003, 37, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 341

7 a) Wechselwirkungen zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten; b) biologischer Abbau von Tensiden, Me = Metallkation. ABB. 6 BIOLOGISCHER STOFFKREISLAUF a) b) lich verringerten Eintrag von Inhaltsstoffen in den Abwasserpfad. Die Waschmittelinhaltsstoffe oder deren Bruchstücke sowie der Schmutz gelangen über die abgepumpte Waschflotte zusammen mit den übrigen häuslichen Abwässern zur Reinigung in die kommunale Kläranlage. Etwa 90% aller Haushalte sind in Deutschland an eine Kläranlage angeschlossen. Dies hat wesentlich dazu beigetragen, dass sich die Qualität der Oberflächengewässer in den letzten 20 Jahren kontinuierlich verbessert hat. Dank des hohen Standes der Klärtechnik hat das Ablaufwasser einer Kläranlage heute fast Trinkwasserqualität. Ein gutes Verständnis über das Umweltverhalten der Inhaltsstoffe ist wichtig, um die allgemeine Belastung für das aquatische Ökosystem gering zu halten. So sind heute für die verschiedenen Inhaltsstoffe die wesentlichen Parameter wie Hydrolyseverhalten, Adsorptionsverhalten, biologischer/ photochemischer Abbau (aerob und anaerob), Bioakkumulationsfähigkeit sowie die ökotoxikologischen Eigenschaften gut untersucht und dokumentiert [1,2,20]. Die Bilder von Schaumbergen auf den Flüssen oder veralgten Trinkwasserspeichern gehören daher der Vergangenheit an. Das Wissen über Wege und Verbleib von Waschmittelinhaltsstoffen hat wesentlich dazu beigetragen, die Umweltverträglichkeit von Waschmitteln deutlich zu verbessern [17]. Die Waschmittelinhaltsstoffe werden heute nach strengen toxikologischen und ökologischen Kriterien ausgewählt [18]. Bereits 1960 gründeten Experten der Wasserwirtschaft, der Waschrohstoff- und Waschmittelindustrie, Sachverständige aus Behörden und Hochschulwissenschaftler den Hauptausschuss Detergenzien. Dieser bemühte sich um einheitliche Methoden zur realistischen Bewertung der Ökotoxizität und biologischen Abbaubarkeit von Waschmittelinhaltsstoffen fanden diese Bemühungen unter anderem Eingang in das deutsche Wasch- und Reinigungsmittelgesetz (WRMG)[13], das mit einer Verordnung 1962 als erstes in Europa einen Mindestwert für biologische Abbaubarkeit von Tensiden vorschrieb. Das WRMG läutete eine rasante Entwicklung der Umwelt- und Chemikaliengesetzgebung in Deutschland und anderen europäischen Ländern ein (Tabelle 3). Biologischer Abbau standardisierte Tests Der biologische Abbau ist der wichtigste Prozess, um organische Substanzen im Abwasser, in Gewässern und in Böden dauerhaft zu entfernen. Ein biologischer Abbau als Eliminationsprozess ist immer dann von besonderer Bedeutung, wenn eine organische Verbindung durch andere Prozesse (z.b. Adsorption, Fällung) nicht entfernt werden und aufgrund ihrer ökotoxikologischen Eigenschaften Ökosysteme beeinträchtigen kann. Der Abbau ist Teil des allgemeinen biologischen Stoffkreislaufs zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten. Ein intakter Kreislauf garantiert letztendlich allen Beteiligten die ständige Verfügbarkeit der biologischen Substanzen, die zum Leben notwendig sind. (Abbildung 6). Wir begegnen im Alltag verschiedenen Arten des biologischen Abbaus: Dem menschlichen oder pflanzlichen Stoffwechsel, Fäulnis, Gärung, Kompostierung, Mineralisierung (Zerfall einer Substanz zu Wasser, Kohlendioxid und Salzen). Der biologische Abbau ist ein mehrstufiger Prozess, der durch Mikroorganismen entweder in Gegenwart von Luftsauerstoff (aerober Abbau) oder unter Abwesenheit von Luftsauerstoff (anaerober Abbau) erfolgt. Die erste Stufe beim biologischen Abbau, der Primärabbau, führt bei den Tensiden sofort zur Abspaltung der hydrophilen Gruppe vom hydrophoben Molekülteil, d.h. zum Verlust der Oberflächenaktivität; damit haben sie auch in den meisten Fällen ihr toxisches Potential verloren. In den nachfolgenden Abbauschritten werden die Primärprodukte in immer kleinere und einfacher strukturierte Metaboliten zerlegt. Der Totalabbau ist mit der Bildung von Mineralisationsprodukten wie Kohlendioxid, Wasser und anorganischen Salzen (Chlorid, Sulfat) abgeschlossen. Ein Teil der Tensidbausteine wird von den Mikroorganismen direkt als Nährstoff im eigenen Zellstoffwechsel verdaut. Bereits 1962 wurden die ersten Methoden zur Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit von Tensiden standardisiert. Mit ihrer Hilfe konnten biologisch abbaubare Ten Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chem. Unserer Zeit, 2003, 37,

8 WASCHEN WASSERCHEMIE side entwickelt werden. Diese Abbaubarkeit ist im deutschen Wasch- und Reinigungsmittelgesetz geregelt. Durch die Weiterwicklung der Methoden, die die reale Umwelt gut widerspiegeln, können heute alle organischen Waschmittelinhaltsstoffe auf ihre Eliminationsfähigkeit durch Bioabbau charakterisiert werden. Inzwischen sind derartige Methoden zu international anerkannten Verfahren entwickelt worden (Tabelle 4) [14,15]. Damit wird bereits vor der Vermarktung eines Produkts eine sichere Abbauprognose möglich. Der anaerobe Abbau lässt sich ebenfalls in Screeningund Simulationstests verfolgen, indem man als Bewertungsparameter die Bildung der Faulgase Methan und Kohlendioxid heranzieht. Die Ergebnisse erlauben Rückschlüsse auf das Abbauverhalten einer Substanz im Faulturm einer Kläranlage, in anaeroben Gewässerbereichen oder in tieferen Bodenschichten. Ökotoxizität die Wirkung auf Wasserlebewesen Die Wirkung von chemischen Substanzen auf aquatische Ökosysteme kann sehr verschieden sein [3]. Das Spektrum kann vom Einfluss auf die Nährstoffkonzentration eines Gewässers (s. Eutrophierung) über die Remobilisierung von absorbierten Substanzen (z.b. Schwermetallen) bis hin zur direkten toxikologischen Wirkung auf aquatische Organismen reichen. Nicht zu vergessen ist die potenzielle Wirkung auf den Menschen durch Anreicherung in der Nahrungskette oder über das Trinkwasser. Die oberflächenaktive Wirkung der Tenside, die wir beim Waschen so schätzen, beeinflusst auch biologische Oberflächen wie Zellmembranen. Deshalb können Tenside konzentrationsabhängig auch für Wasserorganismen schädlich sein. Sie können die Kiemenblätter von Fischen schädigen, die Durchlässigkeit der Zellmembranen für andere, vielleicht giftige Stoffe erhöhen, des weiteren können sie durch ihre hohe Affinität zu Proteinen Enzymaktivitäten beeinflussen und Stoffwechselstörungen verursachen. Das schließt die Bereiche Entgiftung von Schadstoffen (Biotransformation), Schädigung des Abwehrsystems (Immuntoxizität) und Schädigung des Erbguts (Gentoxizität) mit ein [3]. Natürlich ist es unmöglich, alle Wirkungen einer Chemikalie vor ihrem Einsatz in Labortests auszuloten. Für die ökotoxikologische Bewertung stehen jedoch eine Reihe von international gültigen Testverfahren zur Verfügung. Sie ermöglichen es, die inhärente Toxizität einer Substanz auf allen Ebenen der Nahrungskette von Produzenten Konsumenten Destruenten im Wasser und im Boden zu ermitteln: Von Algen über Wasserflöhe (Daphnien) über verschiedene Fischarten bis zu Bakterien und Pilzen. Die vorgeschriebenen Testserien folgen einer logischen Ordnung, die, mit einfachen Alles oder Nichts Tests beginnend, die akute Toxizität einer Substanz bestimmen. Darauf baut eine Reihe von empfindlicheren, differenzierenden Tests auf, um die chronische Toxizität zu ermitteln. TAB. 4 METHODEN ZUR BESTIMMUNG DER BIOLOGISCHEN ABBAUBARKEIT VON TENSIDEN Methoden zur Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit: * OECD Screeningtest: Messung des Primärabbaus * Closed-Bottle Test: Messung des Totalabbaus; Bestimmung über BSB nach 28 Tagen * OECD Confirmatory Test: Messung Abbau und Adsorption (= Eliminierungsgrad); Kläranlagen-Simulations-Modell * OECD Coupled Unit Test: Messung des Totalabbaus, Kläranlagen Simulations Modell; Bestimmung über DOC Messungen an Zu- und Ablauf Die akute Toxizität wird als letale Konzentration (LC) oder Effektkonzentration (EC) bestimmt. Mit LC 0, LC 50, LC 100 ist die Konzentration bezeichnet, bei der 0, 50 oder 100% der untersuchten Organismen absterben. Der entsprechende EC-Wert ist die Konzentration, bei der nach einer bestimmten Zeit ein definierter Effekt auf die untersuchten Lebewesen beobachtet werden kann, zum Beispiel die Veränderung der Schwimmfähigkeit, des Wachstums oder auch eine veränderte Enzymaktivität im Stoffwechsel. Ziel der Tests zur chronischen Toxizität ist es, die Konzentration eines Stoffes zu ermitteln, bei der auch bei langfristiger Exposition keine Wirkung auftritt, den NOEC-Wert (= no observed effect concentration). Die Standarduntersuchungen hierfür beobachten die Entwicklung eines Testorganismus oder Gruppen von biologischen Lebensgemeinschaften (Biozönose) im Wasser unter Einfluss geringer Konzentrationen der Testsubstanz über einen langen Zeitraum (bis zu 90 Tage). Die Lebensbedingungen in einem Gewässer werden simuliert, die Methode deckt wichtige Lebensprozesse wie Wachstum, Geschlechtsreife und Vermehrung ab [16]. Umweltverträglichkeitsbewertung wie sicher sind Waschmittel? Wie bei jeder Risikobewertung [18] ist auch bei der Bewertung der Umweltverträglichkeit von Waschmitteln die Kernfrage zu klären, wie groß die Wahrscheinlichkeit ist, dass ein Wirkereignis eintritt und in welchem Umfang dieses zu erwarten ist. Die Antwort auf diese Frage wird im wesentlichen durch zwei Parameter bestimmt: durch die Exposition, d.h. durch die zu erwartende Konzentration eines Stoffes in den verschiedenen Umweltkompartimenten und durch die ökotoxikologischen Eigenschaften der Substanz oder ihrer Metaboliten. Zahlreiche Untersuchungen und Testserien sind notwendig, um eine möglichst realistische Vorhersage ermöglichen. Dies schließt plausible Annahmen über den erwarteten Verbrauch ebenso ein wie über Wege und Verbleib der Substanz in der Umwelt. Eine möglichst realistische Vorhersage der erwarteten Exposition ist der Schlüssel für jede qualifizierte Umweltverträglichkeitsbewertung. Nur eine Substanz, die vorhanden ist, kann zu einer Exposition führen; nur wenn die Sub- Chem. Unserer Zeit, 2003, 37, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 343

9 ABB. 7 UMWELTSICHERHEIT Umweltverträglichkeitsbewertung nach dem Expositions- Wirkungs-Modell. stanz eine bestimmte Konzentration erreicht, kann mit einer Wirkung gerechnet werden. Deshalb kommt der Ermittlung der erwarteten Umweltkonzentration, PEC (= Predicted Environmental Concentration), eine besondere Bedeutung zu. Durch den Eintrag von Waschmittelinhaltsstoffen sind hauptsächlich die Umweltbereiche Kläranlagen, Schlamm, Oberflächengewässer, Böden und Sedimente betroffen. Die Konzentration eines Waschmittelinhaltsstoffes in unbehandeltem Abwasser wird auf der Basis des Pro Kopf-Verbrauchs des Stoffes, über die Konzentration des Stoffes im Produkt und aus dem Waschverhalten der Verbraucher und des durchschnittlichen Wasserverbrauchs berechnet. Wie schnell und wie umfassend der Stoff in Kläranlagen aus dem Abwasser entfernt wird, lässt sich über seine physikalisch chemischen Stoffeigenschaften (Adsorption, Flüchtigkeit, etc.) und die biologische Abbaubarkeit ermitteln. Diese erwarteten Konzentrationen bis hin zur Konzentration am Kläranlagenauslauf lassen sich heute mit großer Genauigkeit vorhersagen. Die Vorgehensweise wurde in vielen Feldversuchen mit verschiedenen Waschmittelinhaltsstoffen bestätigt [1,20]. Schwieriger wird die Vorhersage, welche Konzentration in einem Oberflächengewässer zu erwarten ist, d.h. nachdem eine Substanz die Kläranlage verlassen hat und mit dem Ablauf in ein Gewässer gelangt ist. Zu viele Parameter haben hier Einfluss auf die Konzentration. Kritische Faktoren sind die Verdünnung, die hydrogeologische Beschaffenheit eines Gewässers und seines Einzugsgebietes, die Vorbelastung eines Gewässers, die Bodenstruktur, Art des Sediments, Nutzung des Gewässers etc. Auch hier hat man in den letzten Jahren sehr erfolgreich Modelle verwendet, die eine durchschnittliche Expositionsbetrachtung für fiktive Modellregionen erlauben. In jüngster Zeit ist ein Rechenmodell entwickelt worden, das am Main für Tenside (in anderen europäischen Ländern auch für andere Substanzen) erprobt wurde: Das Computer-Simulationsprogramm GREAT-ER (Geography-referenced Regional Exposure Assessment Tool for European Rivers). Dies ist das erste Expositionsmodell zur Vorhersage von Umweltkonzentrationen für Chemikalien in existierenden Oberflächengewässern und berücksichtigt sowohl die geographischen als auch die zeitlichen Unterschiede im Zustand eines Gewässers [19]. Nachdem die mögliche Umweltkonzentration als Maßstab für die Exposition ermittelt wurde, gilt es die ökotoxikologischen Erkenntnisse mit der Exposition in Beziehung zu setzen. Wurde der NOEC-Wert einer Substanz experimentell bestimmt, wird dieser mit einem Sicherheitsfaktor korrigiert, der sich am Umfang und der Qualität der vorliegenden Untersuchungsergebnissen orientiert (z.b wenn nur akute Toxizitätsdaten vorliegen, wenn auch chronische Toxizitätsdaten vorliegen und 1-10 für Biozönose-Tests). Daraus ergibt sich eine Konzentration PNEC = predicted no-effect concentration, die voraussichtlich keinen ökotoxikologischen Effekt hat. Für die phasenweise Umweltverträglichkeitsbewertung eines Waschmittelrohstoffes nach dem Expositions-Wirkungs-Modell werden die Parameter Exposition (PEC) und Wirkung (PNEC) miteinander verglichen. Wenn die erwartete Konzentration einer Substanz in der Umwelt unterhalb der Konzentration liegt, die einen ökotoxikologischen Effekt haben kann (PEC < PNEC), gilt die Umweltsicherheit als gewährleistet. (Abbildung 7) Ist dies nicht der Fall, muss auf den Einsatz dieser Substanz verzichtet oder müssen Maßnahmen zu wirksamer Risikominimierung ergriffen werden (z.b. Mengenbeschränkung) [18]. Die Umweltrisikobewertung für Waschmittelinhaltsstoffe hat heute alle experimentellen Schritte durchlaufen. Im Ergebnis erwiesen sich alle derzeit verwendeten Tenside und Waschmittelinhaltsstoffe trotz ihres hohen Verbrauchs als ökologisch unbedenklich. Fazit Wir haben heute eine gute Vorstellung von der tatsächlichen Belastung der Gewässer durch Waschmittelinhaltsstoffe, weil Messungen zur Umweltüberwachung schon seit etwa 40 Jahren von Firmen und Behörden in mehreren europäischen Ländern durchgeführt werden. Die Verunreinigung unserer Gewässer ist seit den 60er Jahren erheblich zurückgegangen. Zwei Hauptursachen sorgten für diese Entwicklung: In Wasch- und Reinigungsmitteln wurden immer besser biologisch abbaubare Tenside und umweltverträglichere Stoffe eingesetzt. Gleichzeitig haben sich Umfang und Qualität der Abwasserklärung in den europäischen Ländern deutlich verbessert. Heute werden annähernd 90% des kommunalen Abwassers in Kläranlagen behandelt gegenüber Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chem. Unserer Zeit, 2003, 37,

10 WASCHEN WASSERCHEMIE ABB. 8 FLUSS-MONITORING Mittlere Tensidkonzentration gemessen in den Jahren in der Ruhr bei Essen (links) und im Rhein bei Düsseldorf (rechts). (aus [2]) nur 20% im Jahr Die Messwerte an großen Flüssen bestätigen diese Entwicklung eindrucksvoll [1,2]. Die Tensidbelastung an anionischen Tensiden hat sich zum Beispiel in Rhein und Ruhr um den Faktor (abhängig von der Entnahmestelle) verringert. Die Belastung an nichtionischen Tensiden konnte auf niedrigem Niveau gehalten werden. (Abbildung 8) Waschen kann und wird nie ein umweltfreundlicher Prozess sein. Es kann aber bei verantwortungsbewusstem Umgang mit der Chemie und unserem Wasser umweltverträglich sein. Das wussten schon die Menschen der Vergangenheit, die nur auf die natürliche Reinigungskraft der Flüsse vertrauen konnten. Sie legten ihre Waschplätze immer stromabwärts, d.h. unterhalb, der Entnahmestellen für ihr Trinkwasser an so wie wir auch heutzutage Trinkwasser und Abwasser gut trennen. Denn im Grunde waschen wir noch immer im Fluss... Zusammenfassung Die zeit- und kräfteraubende große Wäsche am Fluss hat sich heute in Waschmaschinen mit Mikrochip-Prozessoren zu einem hochtechnisierten Vorgang entwickelt. Trotzdem sind die beteiligten Faktoren Zeit, Chemie, Mechanik und Temperatur dieselben geblieben, allein ihre Gewichtung hat sich verschoben. Die Optimierung der Wirksamkeit der Waschmittel und des Waschprozesses muss möglichen Gewässer- und anderen Umweltbelastungen gegenübergestellt werden. Der Artikel beleuchtet Lösungsansätze für die Balance zwischen Produktleistung und Ökologie des Waschens am Beispiel der wichtigsten Waschmittelinhaltsstoffe. Summary The time-consuming and tiring laundry job at the river has developed into a highly sophisticated technical task in washing machines with micro-chip processors. The basic parameters time, chemistry, mechanics and temperature, however, remained unchanged, while their importance has shifted. When optimizing laundry detergents and process efficacy, the possible impact on waste water and environment has to be considered. The authors describe approaches to balancing the product efficacy and the ecological impact of the most important laundry detergent ingredients. Literatur [1] E. Smulders, Laundry Detergents, Wiley-VCH Verlag GmbH, ISBN , [2] G. Wagner, Waschmittel Chemie und Ökologie, 2. aktualisierte Auflage, Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart, ISBN , [3] F. H. Frimmel, Wasser und Gewässer Ein Handbuch, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, ISBN , [4] C. Grugel, R. Puchta und P. Schöberl, Waschmittel und Wäschepflege, Falken-Verlag GmbH, Niedernhausen/Ts., [5] IKW Industrieverband Körperpflege und Waschmittel e.v., Informationsserie Wasch- und Reinigungsmittel, CD-ROM, Frankfurt/M., [6] K. Kosswig und H. Stache, Die Tenside, Carl Hanser Verlag, München, [7] TEGEWA Broschüre, Die fleißigen Verbindungen, Frankfurt/M., [8] Hoechst AG Broschüre, SKS-6, Detergent Builder of the Future, Frankfurt/M., [9] H. Upadek, B. Kottwitz und B. Schreck: Zeolithe und neuartige Silikate als Waschmittelrohstoffe, Tens. Surf. Det. 1996, 33, 385. [10] P. Kuzel und Th. Lieser: Bleichsysteme, Tens. Surf. Det., 1990, 27, 23. [11] V. Croud: Oxygen Bleaches, in U. Zoller und G. Broze (Hrsg.), Surfactant Sci. Ser., 1999, 82, 597. [12] B. Kottwitz, H. Upadek: Einsatz und Nutzen von Enzymen in Waschmitteln, SÖFW, 1994, 120, 794. [13] BGBl I., Gesetz über die Umweltverträglichkeit von Wasch- und Reinigungsmitteln (Wasch- u. Reinigungsmittelgesetz, WRMG) vom , 876. Chem. Unserer Zeit, 2003, 37, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 345

11 [14] OECD: Proposed method for the determination of the biodegradability of surfactants used in synthetic detergents, OECD, Paris, [15] OECD: Guidelines for testing of chemicals, (Methods 301 A-D), OECD, Paris, 1993, Volume 1. [16] N. Scholz und F. J. Müller: The Riverine Biocenosis Model, Chemosphere, 1992, 25, 563. [17] E.U. von Weizsäcker (Hrsg.): Waschen und Gewässerschutz (WAGE), Umwelt Aktuell, Verlag C.F. Müller, Karlsruhe, ISBN , 1986, Bd. 17. [18] ECB, Ispra, Technical Guidance Documents in support of the Commission Directive 93/67/EEC on risk assessment for new notified substances and the Commission Regulation (EC) 1488/94 on risk assessment for existing substances, [19] T.C.J. Feijtel, G. Boeije, M. Matthies, A. Young, G. Morris, C. Gandolfi, B. Hansen, K. Fox, M. Holt, V. Koch, R. Schröder, G. Cassani, D. Schowanek, J. Rosenblom und H. Niessen: Development of a Geography-referenced Regional Exposure Assessment Tool for European Rivers GREAT-ER. Chemosphere, 1997, 34, [20] P. Schöberl, K. J. Bock, L. Huber: Ökologisch relevante Daten von Tensiden in Wasch- und Reinigungsmitteln (Sachstandsbericht des Hauptausschusses Detergentien), Tens. Surf. Det. 1988, 25, 96. Die Autoren Stefanie Glathe, Jahrgang 1967, studierte Biochemie in Berlin, Heidelberg, London, Wien und Israel. Sie promovierte 1996 an der Freien Universität Berlin. Nach Abschluss eines Forschungsprojekts an der Universidade Nova in Lissabon, Portugal wechselte sie zur Procter & Gamble Unternehmensgruppe. Sie begann 1998 in der Unternehmenskommunikation für die portugiesische Niederlassung und ist seit 2002 für wissenschaftliche Kommunikation im Bereich Haushalts- und Textilpflege in Deutschland, Österreich und der Schweiz zuständig. Detlef Schermer, Jahrgang 1948, studierte Chemie in Würzburg und Heidelberg. Er promovierte 1979 an der Universität Heidelberg. Seit 1979 ist er bei der Procter & Gamble Unternehmensgruppe mit wechselnden Aufgaben im Bereich Umwelt- und Verbraucherschutz in West- und Osteuropa tätig gewesen. Seit 2001 leitet er die Unternehmenskommunikation für Procter & Gamble in Deutschland, Österreich und Schweiz. Er ist zudem z.z. Vorsitzender der Fachgruppe Waschmittelchemie in der GDCh, Mitglied des Vorstands der Wasserchemischen Gesellschaft in der GDCh und Mitglied des Vorstands des WfK-Forschungsinstituts für Reinigungstechnologie e.v. Korrespondenzadresse: Dr. Stefanie Glathe, Procter & Gamble Service GmbH, Sulzbacher Straße 40, Schwalbach am Taunus, glathe.s@pg.com Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chem. Unserer Zeit, 2003, 37,