Schnee von Morgen | Fluorfreie Zukunft auf der Piste

Seit den ersten erfolgreichen Synthesen von fluorierten Chemikalien (PFAS) Ende des 19. Jahrhunderts und dem anschließenden Boom in vielen Anwendungsbereichen in den 1980er- und 1990er-Jahren reichern sich diese Chemikalien weltweit in der Umwelt an. Aufgrund ihrer extremen Beständigkeit werden sie nur sehr langsam abgebaut. Inzwischen trägt nahezu jeder Mensch diese nicht natürlich vorkommenden Substanzen im Blut. Über das Erdkreislauf-System gelangen PFAS selbst in die abgelegensten Regionen der Erde. Der öffentliche Fokus auf die PFAS Stoffgruppe und insbesondere auf PFOA (Perfluoroctansäure) entstand in den 1990er Jahren durch Enthüllungen über Umweltverschmutzung und gesundheitlichen Risiken für Mitarbeitende der Firma DuPont, die PFOA zur Herstellung von Teflon verwendete. Trotz frühzeitiger Hinweise auf Toxizität wurde PFOA über Jahrzehnte weiter verwendet, bis umfangreiche Rechtsfälle und großangelegte Gesundheitsstudien in den 2000er‑ und 2010er‑Jahren sowohl die gesundheitsschädliche Wirkung, als auch die Verantwortung der Firma für zahlreiche Erkrankungen und Todesfälle belegten. Diese Ereignisse wurden zudem in Filmproduktionen dokumentiert.

Diese Skandale um PFAS sind kein weit entferntes USA Problem - auch in Deutschland und viele anderen europäischen Staaten sind die Folgen von der PFAS Produktion spürbar. Im Landkreis Altötting in Bayern dürfen Blutspenden von Anwohnerinnen und Anwohnern nicht mehr für Blutkonserven verwendet werden – aufgrund der hohen PFOA-Belastung in der Bevölkerung. Ursache ist die jahrzehntelange Einleitung belasteter Abwässer aus dem Chemiepark Gendorf. Immer wieder erscheinen Schlagzeilen wie:

„PFAS auch am Matterhorn entdeckt”
„Weltweit PFAS im Trink- und Flaschenwasser – globale Belastung bestätigt”
„EU-Minister positiv auf PFAS getestet – trotz Chemikalienverzicht”
„Von der Donau bis in die Arktis: Europa ringt um einen Stopp der Ewigkeitschemikalien”

Trotz zunehmender wissenschaftlicher Belege und wachsender öffentlicher Sorge gibt es bis heute kein umfassendes, globales Verbot für alle PFAS – auch weil starker Lobbyismus der Chemie – und Industrieverbände strengere Regelungen immer wieder verzögert oder abschwächt. Dieser Artikel konzentriert sich jedoch auf einen spezifischen Anwendungsbereich – den Einsatz von PFAS in Skiwachsen, deren Funktion und die damit verbundenen gesundheitlichen und ökologischen Folgen.

Nach aktuellen Klassifizierungen gibt es derzeit über 4700 verschiedene PFAS. Für das Verständnis dieser Stoffgruppe ist die Unterscheidung zwischen nicht-polymeren PFAS und polymeren PFAS wichtig. Nicht-polymere PFAS sind kleinere Moleküle, zu denen bekannte Stoffe wie PFOA und PFOS (Perfluoroktansulfonsäure) gehören.  Polymere PFAS umfassen große, kettenförmige Moleküle wie Teflon (PTFE- Polytetrafluorethylen), aber auch andere fluorierte Kunststoffe. In diesem Artikel wird bewusst die chemische Bezeichnung PTFE statt des Markennamens „Teflon“ verwendet, um die Firma DuPont (heute Chemours), die mit zahlreichen gesundheitlichen- und Umweltschäden in Verbindung gebracht wird, nicht ungewollt zu stärken.

Besonders problematisch sind die kleineren, nicht-polymeren PFAS wie PFOA oder PFOS. Sie sind wasserlöslich, mobil, können sich in der Umwelt verbreiten, im Körper anreichern und gelten deshalb als gesundheitlich kritisch. Polymer-PFAS sind dagegen große Moleküle, kaum wasserlöslich und werden in der Regel nicht vom Körper aufgenommen – sie sind im direkten Gebrauch als weniger riskant. Problematisch bleiben jedoch die fluorhaltigen Vorläuferverbindungen, die bei der Herstellung von PTFE eingesetzt werden und in die Umwelt gelangen können. Genau diese Unterschiede machen eine einheitliche Regulierung der gesamten PFAS-Gruppe sehr kompliziert.

Die Wissenschaft hinter Skiwachsen - So funktioniert das Gleiten auf Schnee

Um zu verstehen, warum fluorhaltige Wachse im Skisport eine so große Bedeutung haben, muss man zunächst klären, wie das Gleiten auf Schnee überhaupt funktioniert – und welche entscheidende Rolle das Wachs dabei spielt.

Beim Skifahren oder Langlaufen entsteht Reibung, die Wärme erzeugt. Diese Wärme lässt die Schneeschicht unter dem Ski schmelzen und bildet einen dünnen Wasserfilm. Je nach Dicke dieses Films und den Eigenschaften des Skiwachses kann dieser Wasserfilm die Gleitfähigkeit des Skis entweder verbessern oder verringern. Die Dicke dieser Wasserschicht hängt in erster Linie davon ab, wie nahe die Temperatur am Schmelzpunkt liegt. Fällt die Temperatur unter −10 °C, verschwindet der Wasserfilm nahezu vollständig, und es kommt zu sogenannter trockener Reibung: Der Ski gleitet direkt über die Eiskristalle des Schnees. Unter diesen extrem kalten Bedingungen werden ein glatter Belag und härtere Wachse benötigt. Sie sind härter als die Schneekristalle, reduzieren die mechanische Reibung, verbessern das Gleiten und schützen die Skioberfläche vor Abrieb. Je näher die Temperatur dem Schmelzpunkt von 0 °C kommt, desto dicker wird der Wasserfilm unter dem Ski – ein Effekt, der als nasse Reibung bezeichnet wird. Wird der Film zu dick, kann zu viel Wasser die Reibung sogar erhöhen. Bei wärmeren Bedingungen sind daher weichere Wachse mit höherem Öl Anteil erforderlich, um den Wasserfilm zu kontrollieren und die Gleitfähigkeit zu verbessern. Hydrophobe Wachse stoßen Wasser ab, während eine gezielte Profilierung des Belags das Wasser von der Gleitfläche ableitet. In Kombination sorgen diese Maßnahmen dafür, dass der Ski auch bei höheren Temperaturen optimal gleitet.

Besonders effektiv sind fluorhaltige Wachse, da sie sowohl hydrophob als auch lipophob (fettabweisend) sind. Sie bilden extrem glatte, chemisch stabile Oberflächen, die Wasser, Fett und Schmutz zuverlässig abweisen und die nasse Reibung zwischen Ski und Schnee deutlich verringern. Zusätzlich sind sie extrem abriebfest, im Vergleich zu herkömmlichen Wachsen da sie sehr stark an den polymerbasierten Belag binden. Herkömmliche Paraffin basierte Skiwachse haben meist nur die hydrophobe Eigenschaft wodurch Schmutz wie Pollen oder Feinstaub vor allem bei Altschnee aufnehmen was erheblich die Gelitleistung minimiert. Zusätzlich wird die Reibung durch den schnellen Abrieb des Skiwachses erhöht. Die Hauptbestandteile fluorierter Skiwachse lassen sich in drei Gruppen einteilen.

• Low Fluoro (LF) Wachse enthalten meist semi-fluorierte Alkane (SFA) mit einem Fluorgehalt von etwa 0,5–1,5 %.

• High Fluoro (HF) Wachse weisen deutlich höhere Fluorgehalte von 4–12 % auf. Neben SFAs werden hier auch PFCs (Perfluorcarbonsäuren) mit geradzahligen Kohlenstoff (C) Kettenlängen (C6 bis C14) verwendet.

• Reine Fluorverbindungen, die unter Bezeichnungen wie „Pure Fluorocarbon” (FC) oder „Cera F” verkauft wurden. Hier kommen vor allem Perfluoralkane (z. B. Perfluordodecan) zum Einsatz.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken

PFAS können vom Körper nicht abgebaut werden und reichern sich vor allem deshalb im Organismus an, weil sie sich stark an Blutproteine binden. Wegen der hohen Stabilität der Moleküle verbleiben sie lange gebunden und können sich über Jahre ansammeln. Sie lassen sich im Blut praktisch aller Menschen nachweisen, sogar bei Neugeborenen.

PFOA, früher bei der Herstellung von PTFE eingesetzt, ist besonders gut untersucht, weil es weltweit mit zahlreichen Erkrankungen und Todesfällen in Verbindung gebracht wurde und dadurch frühzeitig im Fokus von Forschung und Regulierung stand. Schon geringe Mengen können Organprobleme, Krebs und Geburtsdefekte auslösen. Außerdem werden Leber- und Schilddrüsenschäden, Fettleibigkeit, Fruchtbarkeitsstörungen und erhöhte Cholesterinwerte damit in Verbindung gebracht. Viele andere der tausenden PFAS-Verbindungen sind dagegen kaum erforscht, sodass ihre gesundheitlichen Auswirkungen weitgehend unbekannt bleiben.

Besonders kritisch ist der Einsatz von PFAS im Skiwachs, da die gesundheitlichen Risiken hier höher sind als bei vielen anderen Anwendungen. Beim Auftragen werden die Wachse erhitzt, wodurch die Dämpfe direkt eingeatmet werden und der Anwender hohen Konzentrationen der Chemikalien ausgesetzt sind. Studien zeigen, dass professionelle Wachsteams bis zu 45-mal höhere PFOA und 300-mal höhere PFNA (Perfluornonansäure) im Blut aufweisen, als der Bevölkerungsdurchschnitt.

Auch aus ökologischer Sicht stellt Skiwachs ein besonders problematisches Anwendungsfeld für PFAS dar. Ein Großteil des Wachses gelangt durch Abrieb direkt in die Natur, kann dort biologisch kaum abgebaut werden und sich daher in Ökosystemen weiter verbreiten. Der Abrieb von Skiwachs in die Umwelt wurde bereits nachgewiesen. In Skigebieten wurden überdurchschnittliche PFAS Konzentrationen festgestellt. Auf Skirennstrecken wurden sogar höhere Konzentrationen am Startpunkt als am Ziel gemessen.

In den Engadiner Seen wurden in den Fischen Äschen und Seesaiblingen bis zu 2680 Nanogramm pro Kilogramm an PFOA nachgewiesen, verursacht durch die starke Nutzung der Langlaufloipen entlang der Seen. Die von der EFSA (European Food Safety Authority) empfohlene zulässige wöchentliche Aufnahmemenge liegt bei nur 4,4 Nanogramm pro Kilogramm Körpergewicht. Grob überschlagen sollte man demnach nur eine winzige Portion – etwa eine Messerspitze (0,1 Gramm) Fisch pro Woche zu sich nehmen, wenn Herkunft und Schadstoffbelastung unbekannt sind.

Wie der Lobbyismus Verbote verzögert 

Seit Jahrzehnten sind PFAS für ihre extreme Persistenz in Umwelt und Körper, sowie ihre gesundheitsschädlichen Wirkungen bekannt. Erste Hinweise auf schädliche Wirkungen von PFOA bei Menschen und Tieren gab es schon in den 1980er- und 1990er-Jahren.  Trotz dieser Erkenntnisse erfolgten regulatorische Maßnahmen nur schleppend. Auf internationaler Ebene bildet das Stockholmer Übereinkommen den zentralen Mechanismus zur Beschränkung von POPs (persistent organic pollutant). Die einzigen PFAS die bis jetzt darin aufgenommen wurden, sind: PFOS (Perfluoroctansäure) 2009, PFOA 2020 und PFHxS (Perfluorhexansulfonsäure) 2022 – jeweils mit Verboten oder starken Einschränkungen in der EU, oft mit Übergangsfristen. Auch REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) reguliert bestimmte PFAS: Seit 2023 sind etwa C9–C14 PFCAs in Herstellung, und Verwendung eingeschränkt. Für Trinkwasser und Lebensmittel gelten EU-weit Höchstwerte. Abgesehen von POPs/Stockholm gibt es keine globale einheitliche PFAS‑Regelung, lediglich nationale Alleingänge. 

Ein besonders sichtbares Beispiel ist die Skiwachsindustrie: Hertel Wax, gegründet von Terry Hertel, erhielt 1986 das Patent für das erste Fluorcarbon. Seitdem sind PFAS ein wichtiger Bestandteil vieler Ski- und Langlaufwachse. Auf das EU Verbot von PFOA in 2020 hin, kündigte der internationale Skiverband FIS (Fédération Internationale de Ski) und die IBU (International Biathlon Union) für die Wintersaison 2020/21 ein Verbot aller PFAS in Skiwachsen an. Laut Medienmitteilung bezog sich das Verbot zunächst jedoch nur auf PFOA- bzw. C8-basierte PFAS. Im Jahr 2023 wurde das Verbot schließlich auf alle fluorhaltigen Skiwachse ausgeweitet – eines der wenigen Verbote, das die gesamte PFAS-Gruppe ohne Ausnahmen erfasst. Jedoch ist dieses Verbot derzeit auf den Wettkampfsport begrenzt, der nur einen geringen Anteil der Skiindustrie ausmacht, während Freizeitsportler weiterhin uneingeschränkt fluorhaltige Skiwachse verwenden können.

Alternativen – Was kommt nun ?

Welche Alternativen gibt es? Einige chemische Ersatzstoffe wie Siloxane oder halogenierte Paraffine zeigen vergleichbare Gleiteigenschaften, bringen jedoch ebenfalls erhebliche Umwelt- und Gesundheitsrisiken mit sich. Kurz gesagt – alles was gut funktioniert, hat leider seine Nachteile. Dann eben zurück zu altbekannten Gleitmitteln wie Paraffine, Wachse (z.B. Caranubawachs) oder Fette, oder auch Metallsalze der Fettsäuren (z.B. Zinkstearat). Ihre Eigenschaften lassen sich zudem durch gezielte Zusatzstoffe weiter verbessern. Spannend sind auch neue Ansätze, etwa bionisch inspirierte Oberflächenstrukturen, die sich an der Natur orientieren – zum Beispiel an der Struktur von Fischschuppen.

Für den Freizeitbereich gibt es bisher keine gesetzliche Regelung, die die Verwendung von fluorhaltigem Skiwachs verbietet, und auch Händler sind nicht verpflichtet den Verkauf einzustellen. Deshalb ist jetzt jede Freizeitsportler:in selbst gefragt, kritisch bei der Auswahl des Skiwachses zu sein. Fluorhaltige Produkte sollten gekennzeichnet sein – im Zweifel lohnt es sich nachzufragen!

Die meisten Wachsmarken existieren schon länger als die aktuellen PFAS-Verbote. Daher haben viele Händler häufig noch fluorhaltige Restbestände im Sortiment, selbst wenn die jeweilige Marke inzwischen keine fluorhaltigen Wachse mehr produziert und anbietet. Wer bei Skiwachs bereits auf Umweltfreundlichkeit achtet, kann dies gleich mit regionaler Wertschätzung verbinden und Produkte von europäischen Marken bevorzugen. Die wichtigsten sind:

• HWK Skiwax: Tiroler Skiwachs-Marke, die die fluorfreie Wachse anbietet, aber immer noch fluorhaltige Produkte im Sortiment hat. Fluorfreie Wachse sind als „FLUOR FREE” gekennzeichnet.

• ZIPPS: Deutscher Skiwachshersteller, der zwar fluorfreie Wachse anbietet, aber immer noch fluorhaltige Produkte im Sortiment hat. Fluorfreie Wachse sind als „ZeroFluor” gekennzeichnet.

• Holmenkol: Deutscher Skiwachs-Hersteller der 100 % fluorfreie Wachse anbietet. Lustigerweise gibt es PFAS freies Wachs unter der Bezeichnung Syntec FF 21 Bar. Eigentlich ist „F” meistens die Abkürzung für fluorhaltiges Wachs.

• SWIX: Norwegische Skiwachs Marke, die mittlerweile 100 % fluorfreies Wachs verkauft.

• Red CREEK: Schwedische Skiwachs Marke, die mittlerweile 100 % fluorfreie Skiwachse verkauft.

• TOKO: Schweizer Skiwachs Marke, die mittlerweile 100 % fluorfreie Skiwachse verkauft.

• UBERSCHALLWAX: Schweizer Skiwachs Marke die seit Beginn (2019) ausschließlich 100 % fluorfreie Skiwachse verkauft.

• FZero: Schweizer Skiwachs Marke, welche mittlerweile 100 % fluorfreie Skiwachse verkauft.

Was können Freizeitskifahrer tun

Fluorhaltige Skiwachse sollten nicht mehr verwendet werden. Viele dieser PFAS-haltigen Produkte schlummern noch in Kellern oder Werkstätten, dürfen aber nicht einfach in den Müll geworfen werden, sondern müssen sachgerecht entsorgt werden.

• Woran erkenne ich fluorierte Wachse?

  Alle älteren Wachse, die unter Bezeichnungen wie „LF“, „HF“, „FC“, „Cera F“ oder „Fluoro“ verkauft wurden, enthalten in der Regel PFAS und sollten daher sachgerecht entsorgt werden. Eine allgemeine EU-weite Kennzeichnungspflicht für fluorierte Skiwachse besteht nicht, deshalb sollte man bevorzugt auf Produkte achten, die ausdrücklich als „PFC-frei“ oder „PFAS-frei“ gekennzeichnet sind.

• Was muss entsorgt werden?

  Alles was mit dem Wachs in Berührung gekommen ist wie, alte Wachsblöcke und Pulver, Schleifvliese, Bürsten, Wachstücher, Späne und Abkratzreste.

• Wohin damit?

  Fluorhaltige Wachse und alle damit kontaminierten Materialien gelten als Sondermüll. Sollten daher zu einem Recycling- oder Wertstoffhof mit Gefahrstoff- bzw. Problemstoffannahme gebracht werden.

  Wichtig: Fluorierte Wachse oder kontaminierte Gegenstände dürfen nicht mit Wasser weggespült werden – manche PFAS sind wasserlöslich und gelangen sonst direkt in die Umwelt.

• Warum in den Sondermüll?

  Bei unsachgemäßer Entsorgung können PFAS über Sickerwasser aus Deponien in die Umwelt gelangen. Auch Abwässer aus Müllverbrennungsanlagen oder Kläranlagen, die PFAS nicht abbauen können, führen dazu, dass sie in Böden, Flüsse und letztlich ins Trinkwasser gelangen.