Flüchtige organische Verbindungen: Alles, was Sie wissen müssen

Flüchtige organische Verbindungen werden mit VOC abgekürzt (vom Englischen "Volatile Organic Compounds") und sind Gase und Dämpfe, die sich in der Umwelt und im Innenraum befinden. Sie können mehr oder weniger gesundheitsschädlich sein. VOC können durch menschliche Aktivität oder durch natürliche, pflanzliche Aktivität (z. B. durch Waldbrände) entstehen. Die hier beschriebenen VOC entstammen menschlicher Aktivität. Hierzu zählt in der Regel Formaldehyd (u. a. städtische, industrielle Bereiche).

VOC entstehen beim Herstellungsprozess vieler Produkte und Materialien, die wir in unserem Zuhause und auf der Arbeit vorfinden (Sofa, Farbe, Laminatboden, Computer, Lösungsmittel, Stoffe, Deos usw.). Sie werden von diesen Produkten abgegeben und verunreinigen die Raumluft. 

Die schädlichsten VOC gelten als krankheitsauslösend und gesundheitsschädlich und werden deshalb zu den CMR-Stoffen gezählt (CMR von Carcinogenic, Mutagenic and toxic to Reproduction = krebserzeugend, erbgutverändernd, fortpflanzungsgefährdend). Sie unterliegen bestimmten Vorschriften. Zudem sind sie umweltschädlich, da sie den Treibhauseffekt zusätzlich vorantreiben. 

Flüchtige organische Verbindungen (VOC) bestehen aus unzähligen biogenen und anthropogenen Substanzen, also Inhaltsstoffen, die biologischen und menschengemachten Ursprungs sind.

Sie bestehen aus einem Kohlenstoffatom und einem oder mehreren der folgenden Elemente: Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel, Silizium oder Halogene, mit Ausnahme von Carbonaten, anorganischen Bicarbonaten und Kohlenstoffoxiden. Wie ihr Name schon sagt, sind VOC sehr flüchtig. Bei Zimmertemperatur und -druck entweichen sie als Gase.

VOC sind in unserer Umwelt weit verbreitet. Sie entstehen aus Kohlenwasserstoffen und ihren chemischen Nebenprodukten. Zu den bekanntesten zählen:

• Formaldehyd,

• Benzol,

• Azeton,

• Ethanol (Alkohol),

• Butan,

• Styrol,

• Perchlorethylen,

• Aldehyd

• usw.

Flüchtige organische Verbindungen kommen in vielen Materialien und Produkten unseres täglichen Lebens vor. Sie entweichen und verunreinigen dann die chemische Zusammensetzung unserer Umgebungsluft. Sie werden daher als Schadstoffe angesehen.

VOC kommen in verschiedenen Herstellungsverfahren zum Einsatz, hauptsächlich in Form von Lösungsmitteln, Entfettungsmitteln, Konservierungsmitteln, Dispergiermitteln, Reinigungsmitteln usw. 

In Studien des französischen Zentrums für die Erforschung der Luftverschmutzung CITEPA wurden um die zwanzig Industriebereiche ausgemacht, die VOC produzieren. Hierzu gehören die Bereiche Bau, Textilien, Kunststoffverarbeitung und Druck. 

Im Jahr 2018 wurden laut Umweltbundesamt insgesamt rund 1,1 Millionen Tonnen flüchtige organische Verbindungen ohne Methan deutschlandweit in die Luft abgegeben. 

Industrie und Landwirtschaft gehören zu den Bereichen, die den Großteil dieser Verbindungen produzieren. Lösungsmittel gehören dabei zu den Hauptquellen für VOC-Emissionen.

VOC im Haushalt

Im Haushalt zählt Formaldehyd zu den häufigsten flüchtigen organischen Verbindungen. Es kann über unterschiedliche Quellen abgegeben werden: 

• Farben;

• Kleber, Lacke und Lasuren;

• Tapeten;

• Holzwerkstoffe wie Verbundholz, Spanplatten mit Melaminbeschichtung, Laminat, Sperrholz, OSB-Platten usw.; 

• Haushaltsprodukte;

• Teppiche, Teppichboden, Heimtextilien;

• Kerzen, Räucherstäbchen, Lufterfrischer;

• Kosmetikprodukte und synthetische Kleidung;

• Spielzeuge, Dekorationsgegenstände;

• Rauch und Dämpfe beim Kochen;

• Tabakrauch usw.

Farben, die Lösungsmittel enthalten, geben mehr VOC ab als Acryllacke. Diese entweichen beim Auftragen und Trocknen der Farbe in die Luft. In der Regel enthalten Farben mit Velours- oder Satin-Optik mehr flüchtige organische Verbindungen als matte Farben. Durch die Zugabe von Farbstoffen wird der VOC-Gehalt ebenfalls erhöht.

VOC-Gehalt und VOC-Emission: Wo liegt der Unterschied?

Der VOC-Gehalt entspricht der Menge flüchtiger organischer Verbindungen, die in einer Farbe vorhanden ist. Er wird in Gramm pro Liter (g/l) ausgedrückt. Die europäische Richtlinie 2004/42/CE legt Grenzwerte für den Gehalt flüchtiger organischer Verbindungen fest, die von den Herstellern eingehalten werden müssen. Die VOC-Emission, also die Menge an flüchtigen organischen Verbindungen, die beim Auftragen oder Trocknen in die Umgebung abgegeben wird, wird in µg/m³ (Mikrogramm pro Kubikmeter Luft) ausgedrückt.

Gehalt und Emission dürfen also nicht verwechselt werden. Nur der Wert für die VOC-Emission sagt etwas darüber aus, wie viele Schadstoffe in die Luft abgegeben werden.

VOC-Grenzwerte und Richtlinien 

Die europäische Richtlinie 2004/42/EG, in Deutschland auch als Decopaint-Richtlinie bekannt, legt Grenzwerte für verschiedene Farben und Lacke vor. So darf seit 2010 der VOC-Gehalt von matten Innenanstrichen für Wände und Decken 30 g/l nicht übersteigen. In Deutschland tragen besonders schadstoff- oder emissionsarme Wandfarben den "Blauen Engel". Dieses Siegel sagt aus, dass nur ein geringer VOC-Gehalt vorliegt und sich die Schadstoffabgabe in Grenzen hält.

Andere Öko-Siegel, auf die Sie beim Kauf achten können, sind das "Eco Institut Tested Product"-Label oder das natureplus®-Zeichen.

Weiterhin können Farben das Europäische Umweltzeichen oder das AgBB-Siegel tragen. Letzteres steht für Produkte, deren Inhaltsstoffe bestimmte Grenzwerte nicht übersteigen und daher die Luft in Innenräumen nicht belasten.

Mehr Informationen zum AgBB-Bewertungsschema finden Sie auf der Seite des Umweltbundesamtes.

Gesundheit: Risiken und Auswirkungen 

Flüchtige organische Verbindungen haben einen direkten und einen indirekten Einfluss auf unsere Gesundheit:

• Sie haben einen indirekten Einfluss, da sie durch chemische Prozesse zur Entstehung von bodennahem Ozon beitragen. Eine zu hohe Ozonkonzentration in der Umgebungsluft hat eine Vielzahl von gesundheitlichen Folgen, die mit der Dauer, dem Grad der Belastung und der Menge der eingeatmeten Luft zusammenhängen. Die möglichen Reaktionen hängen von der Person und ihrer körperlichen Verfassung ab: Reizung der Augen, der Nase oder des Rachens, Atemprobleme und -beschwerden, Kurzatmigkeit, Husten, Schleimhautreizungen, Ekzeme, Schlafstörungen usw. 

• Da flüchtige organische Verbindungen Giftstoffe sind, haben sie bei Langzeitaussetzung auch einen direkten negativen Einfluss auf unsere Gesundheit. Zu den schädlichsten VOC zählen Benzol, Formaldehyd, Dichlormethan, Perchlorethylen (auch Tetrachlorethen), Xylol, Toluol und Acetaldehyd. Diese Stoffe unterliegen strengen Vorschriften. Es ist daher wichtig, dass Sie sich angemessen schützen, wenn Sie mit diesen Substanzen in Berührung kommen.

Die schädlichsten VOC gehören der Gruppe der sogenannten CMR-Stoffe an. Diese werden als krebserzeugend, erbgutverändernd oder fortpflanzungsgefährdend eingestuft und unterliegen, besonders am Arbeitsplatz, strengen Vorschriften. 

Einteilung flüchtiger organischer Verbindungen der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC)

VOC werden je nach Krebsrisiko in verschiedene Gruppen eingeteilt.

• Gruppe 1: krebserzeugende Wirkung beim Menschen (Formaldehyd, Benzol, ...)

• Gruppe 2 A: wahrscheinlich krebserzeugende Wirkung beim Menschen (Tetrachlorethen, Styrol, ...)

• Gruppe 2 B: möglicherweise krebserzeugende Wirkung beim Menschen (Acetaldehyd, Dichlorbenzol, Ethylbenzol, ...)

• Gruppe 3: kann hinsichtlich der krebserzeugenden Wirkung beim Menschen nicht eingestuft werden (Toluol, Xylol, Butoxyethanol, ...)

• Gruppe 4: wahrscheinlich keine krebserzeugende Wirkung beim Menschen

Umwelt: Risiken und Auswirkungen 

Flüchtige organische Verbindungen sind der Auslöser verschiedener Luftbelastungen. Hierzu zählen Sommersmog und bodennahes Ozon. Wie weiter oben schon erwähnt, gelten VOC als Ozon-Vorläuferstoffe. Eine Ozon-Überproduktion wirkt sich direkt auf die Pflanzenwelt aus (Veränderung der Widerstandsfähigkeit von Pflanzen, Ertragsverluste bei landwirtschaftlichen Nutzpflanzen usw.), bewirkt einen zusätzlichen Treibhauseffekt und beschleunigt den Verfall bestimmter Materialien. 

Jährlich werden weltweit 20 Millionen Tonnen Lösungsmittel verwendet. Dreiviertel dieser Menge entweicht durch Verdampfung. Nur eine geringe Anzahl von flüchtigen organischen Verbindungen löst sich im Wasser auf. Der Großteil setzt sich an der Wasseroberfläche ab. Aromatische Kohlenwasserstoffe sind nur bedingt biologisch abbaubar und giftig für Wasserorganismen.

Flüchtige organische Verbindungen kommen fast überall vor. Daher ist es nicht verwunderlich, dass unsere Innenräume eine hohe VOC-Konzentration aufweisen und unsere Raumluft 8-mal belasteter ist als die Außenluft. 

Um VOC in unserer Umgebung zu verringern und so unsere Gesundheit zu schützen, besteht der erste Weg darin, Produkte zu vermeiden, die viel VOC ausstoßen. Achten Sie daher beim Kauf auf Gütesiegel wie den Blauen Engel. Zu Hause tragen schon einige einfache Gesten zur Verbesserung der Raumluft bei:

• Vermeiden Sie die Nutzung von Räucherstäbchen, Duftkerzen, Lufterfrischern.

• Kaufen Sie Echtholz statt Holzwerkstoffe (Spanplatten usw.). 

• Nutzen Sie natürliche, biologische Reinigungsmittel und verzichten Sie beim Putzen auf "Chemiebomben".

• Nutzen Sie Stoff aus natürlichen statt synthetischen Materialien.

• Achten Sie bei Renovierungsarbeiten auf Produkte mit emissions- und schadstoffarmen Inhaltsstoffen.

• Lassen Sie neue Produkte (Sofa oder andere Möbel) im Freien ausdünsten, bevor Sie sie in den Innenbereich stellen. 

• Lüften Sie Ihre Wohnung mehrmals täglich (mindestens zweimal für 10 Minuten).

Ein Luftreiniger kann zu einem gesunden Raumklima beitragen. Möchten Sie die Konzentration flüchtiger organischer Verbindungen in Ihrem Heim ganz genau messen? Es gibt spezielle Messgeräte, die die VOC-Konzentration erfassen, hierzu zählen beispielsweise Photoionisationsdetektoren (ToxiRAE Pro PID oder MiniRae).

Möchten Sie mehr über Schadstoffe in der Raumluft erfahren? Dieses Video erklärt anschaulich, welche Auswirkungen VOC auf unsere Gesundheit haben, lässt Experten zu Wort kommen und erläutert, wie wir uns schützen können.