Grüne Chemie
Der Begriff Grüne Chemie wird immer öfter im Zusammenhang mit Nachhaltigkeit verwendet. Aber was verbirgt sich dahinter? Auf dieser Seite werden verschiedene Definitionen des Begriffs "Grüne Chemie" aufgezeigt.
Der Begriff "Grüne Chemie"
Energieeffizient, ressourcenschonend, gesundheits- und umweltverträglich zu sein - das sind die Ziele der Grünen Chemie.
Die Grüne Chemie versteht sich somit als ganzheitlicher Ansatz, der das Konzept Nachhaltigkeit in das chemische Denken integrieren und in der Chemiebranche etablieren möchte. Dabei ist der gesamte Prozess vom Design und der Entwicklung eines neuen Stoffes über die Herstellung bzw. Produktion, die Verarbeitung und die Verwendung bis zur Wiederverwendung bzw. Entsorgung zu betrachten.
Neben dem Ziel, durch neues und innovatives Denken nachhaltig zu handeln, um Natur und Menschen zu schützen, erhält auch die Wirtschaft durch alternative Ansätze, Konzepte und Technologien neue Impulse.
Seit den 1990er Jahren beschreiben die „12 Prinzipien der Grünen Chemie“ von John Warner und Paul Anastas den umfassenden, interdisziplinären Ansatz:
| 1. Abfallvermeidung |
| 2. Vermeidung von Nebenprodukten (Atomökonomie) |
| 3. Durchführung von Synthesen mit weniger gefährlichen Stoffen |
| 4. Herstellung möglichst sicherer und umweltfreundlicher Chemikalien |
| 5. Einsatz umweltfreundlicher Löse- und Hilfsmittel |
| 6. Einsatz energieeffizienter Verfahren |
| 7. Einsatz erneuerbarer Rohstoffe |
| 8. Vermeidung von Derivaten als Zwischenstufen in Synthesen |
| 9. Einsatz von Katalysatoren |
| 10. Herstellung biologisch abbaubarer Stoffe |
| 11. Einsatz von Prozessanalytik zur laufenden Überwachung der Synthesen |
| 12. Unfallvermeidung |
Diese 12 Prinzipien lassen sich fünf Zielen der Grünen Chemie zuordnen:
Die Grüne Chemie unterstützt damit insbesondere auch folgende Ziele:
- Erreichung der UN-Nachhaltigkeitsziele (SDGs), insbesondere des SDG 12 „nachhaltiger Konsum und Produktion“;
- die Durchsetzung eines nachhaltigen, globalen Chemikalienmanagements im Sinne von SAICM (Strategic Approach to International Chemicals Management);
- den Weg zu der im 7. EU-Umweltprogramm verankerten „giftfreien Umwelt“ (Non-toxic Environment);
- den Null Schadstoff (zero pollution)-Ansatz des Green Deals der EU;
- die Strategie für eine Kreislaufwirtschft (Circular Economy Strategy) der EU;
- die von der Europäischen Kommission vorgeschlagene Chemiekalienstrategie für Nachhaltigkeit (Chemicals Strategy for Sustainability);
Definitionen zur Grünen Chemie
Zur Definition der Grünen Chemie gibt es weltweit sehr unterschiedliche Ansätze. Dabei wird der Begriff teilweise eher eng auf den synthetischen Prozess bezogen, teilweise aber auch deutlich weiter auf sämtliche Lebensphasen eines Stoffes bis zur Wiederverwertung bzw. Entsorgung von Abfällen verstanden.
Definition der Plattform Grüne Chemie
Die Plattform Grüne Chemie (PGC) hat es deshalb als eine ihrer ersten Aufgaben verstanden, eine einheitliche Definition für die österreichische Initiative zur Grünen Chemie zu erarbeiten.
Die Dokumentation und die Ergebnisse dieses Definitionsprozesses werden in der Definition der Grünen Chemie präsentiert.
Im Folgenden werden Referenzen auf einige andere Definitionen gegeben:
Die ursprüngliche Definition zur Grünen Chemie wurde von John Warner und Paul Anastas (1998) durch die 12 Prinzipien der Grünen Chemie bestimmt. Durch diese soll die Verwendung oder Herstellung gefährlicher chemischer Stoffe in Entwicklung, Produktion und Verbrauch von Produkten reduziert oder ausgeschlossen werden.
Green Chemistry, Theory and Praxis, P. Anastas, J. Warner, 1989
Die britische Royal Society of Chemistry definiert die Grüne Chemie ebenfalls über die 12 Prinzipien der Grünen Chemie und sieht u.a. folgende Themen als Arbeitsschwerpunkte der Grünen Chemie: Design, Reagenzien und Rohstoffe, Synthese, Prozesse, Energie, Anwendungen, Impact.
Für das Green Chemistry Institute der American Chemical Society umfasst die Grüne Chemie das Design, die Entwicklung und praktische Umsetzung von chemischen Produkten und Prozessen, wobei die Ziele Reduktion von Abfall, Einsparen von Energie, Substitution gefährlicher Stoffe, und Zirkularität verfolgt werden. Das Green Chemistry Institute hat ein eigenes Bewertungssystem (Metrik) entwickelt.
Die Amerikanische Umweltagentur EPA (United States Environmental Protection Agency) definiert Nachhaltige und Grüne Chemie gleichermaßen als Entwicklung von chemischen Produkten und Prozessen, um die Verwendung oder Herstellung gefährlicher Stoffe zu verringern oder auszuschließen. Die Grüne/Nachhaltige Chemie betrifft den gesamten Lebenszyklus eines chemischen Produktes, u.a. Design und Entwicklung, Produktion und Verwendung. Dadurch soll Innovation und die Erzeugung von Produkten, die sowohl ökonomisch, als auch ökologisch nachhaltig sind, vorangetrieben werden.
Auch die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (Organization for Economic Cooperation and Development, kurz OECD) definiert gleichermaßen Nachhaltige Chemie und Grüne Chemie als Strategien für die Entwicklung, Herstellung und Verwendung effizienter, effektiver, sicherer und umweltfreundlicherer chemischer Produkte und Verfahren. Nachhaltige/Grüne Chemie zielt auf Ressourceneffizienz (durch Energieeinsparung, Ressourcenschonung), Risikominimierung, Vermeidung von Umweltschäden und Minimierung von Abfall in allen Phasen eines Lebenszyklus ab. Es sollen Produkte entwickelt werden, die langlebig sind und wiederverwendet bzw. rezykliert werden können.
Die IUPAC (International Union of pure and applied Chemistry) hat im Jahr 2000 Grüne Chemie folgendermaßen definiert: Die Erfindung, Entwicklung und die Anwendung chemischer Produkte und Prozesse, um die Verwendung und Erzeugung gefährlicher Stoffe zu reduzieren oder auszuschließen. Im Zuge des IUPAC Kongresses 2019 wurde folgende Definition beschlossen: Die Grüne Chemie nutzt Prozesse und erzeugt Produkte, bei welchen es sowohl vor als auch während und nach der Produktion und/oder Verwendung zu keinen spezifischen oder allgemeinen Schäden kommt.
Das Umweltbundesamt Deutschland sieht die Grüne Chemie mit den 12 Prinzipien von Warner/Anastas sehr eng auf die Diskussion des synthetischen Reaktionsprozesses reduziert und bevorzugt daher den Begriff der Nachhaltigen Chemie, die neben dem Anliegen des vorsorgenden Umwelt- und Gesundheitsschutzes auch ökonomische und soziale Ziele des 12. SDG umfasst. Bestimmt werden kann die Nachhaltige Chemie durch "Die zwölf Leitgedanken zum Stand der besten verfügbaren Technik" in der Richtlinie "Zur integrierten Vermeidung und Verminderung von Umweltverschmutzungen".
Das deutsche ISC3 (International Sustainable Chemistry Collaborative Centre) sieht die Nachhaltige Chemie als essentiellen Teil einer nachhaltigen Entwicklung im Sinne der Entwicklungsziele der UN. Diese Nachhaltige Chemie basiert auf ökologischen Prinzipien für die chemische Produktion und betrifft Produktdesign, Herstellung, Ressourcenverbrauch, Arbeitsgesundheit und Arbeitssicherheit, gekoppelt mit ökonomischem Erfolg und technischer Innovation. All diesen Prozessen/Abläufen sollen Nachhaltigkeitskriterien zu Grunde liegen.
Eine Liste von internationalen Institutionen, die sich mit Grüner Chemie beschäftigen, ist in der gleichnamigen Unterseite "Institutionen" zu finden.
Film "Grüne Chemie in Österreich - Leitbild für eine zukunftsfähige Gesellschaft"
Was versteht man unter dem Begriff der Grünen Chemie? Warum ist sie so wichtig? Welche Aktivitäten gibt es in Österreich in diesem Bereich? Die Dokumentation "Grüne Chemie in Österreich", die innerhalb der Plattform Grüne Chemie entstanden ist, gibt einen anschaulichen Überblick über diese und weitere Fragen.
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