Armbänder von Smartwatches mit Ewigkeitschemikalien belastet

Sogenannte Smartwatches und Fitnesstracker sind zu allgegenwärtigen Formen von tragbarer Elektronik geworden und begleiten viele Menschen Tag und Nacht. Nicht selten sollen diese dazu beitragen, die eigene Gesundheit zu verbessern. Insbesondere teurere Armbänder aus synthetischem Kautschuk weisen jedoch offenbar besonders hohe Mengen von Perfluorhexansäure, eine der sogenannten Ewigkeitschemikalien, auf, deren Wirkung auf den menschlichen Körper problematisch sein kann.

„Diese Entdeckung ist bemerkenswert, weil eine Art von Ewigkeitschemikalie in sehr hohen Konzentrationen in Gegenständen vorkommt, die längere Zeit mit unserer Haut in Berührung kommen“, sagte Prof. Graham Peaslee, Physiker und Materialforscher an der University of Notre Dame in den USA.

Chemie, die unter die Haut geht

Per- und Polyfluoralkylsubstanzen, kurz PFAS, sind eine Gruppe von Chemikalien, die zwei Dinge sehr gut können: Zum einen halten sie sich scheinbar ewig in der Umwelt – daher ihr Beiname – und zum anderen weisen sie Wasser, Schweiß und Öl ab. Aufgrund letztgenannter Eigenschaften werden diese „Ewigkeitschemikalien“ von Herstellern in vielen Konsumgütern eingesetzt, etwa Schmutz abweisender Bettwäsche, Menstruationsprodukten und Fitnessbekleidung.

Im Fall von Smartwatches und Fitnesstrackern enthalten die Armbänder meist synthetische Kautschuke, um ein Material zu schaffen, das Verfärbungen vermeidet und Schmutz abweist. Chemisch gesehen, handelt es sich hierbei um Fluorelastomere, die aus PFAS-Ketten hergestellt werden.

Dank ihrer Strapazierfähigkeit eignen sich die Armbänder zwar hervorragend für den schweißtreibenden Sport, können aber gleichzeitig auch eine Quelle für PFAS darstellen, das unter die Haut des Trägers gelangt – im wahrsten Sinne des Wortes.

Diese Tatsache nahmen Prof. Graham Peaslee und seine Studenten zum Anlass, um mehrere im Handel erhältliche Armbänder auf das Vorhandensein von Fluor sowie 20 einzelnen PFAS zu testen. Insgesamt untersuchte das Team 22 Armbänder verschiedener Marken und Preisklassen, von denen die meisten neu gekauft, aber auch einige bereits getragen waren.

80-mal mehr Ewigkeitschemikalien als ein Jahr zuvor

Zunächst untersuchten die Forscher alle 22 Armbänder auf Fluor, das bei 13 Armbändern als Inhaltsstoff gelistet war. Diese Angaben erwiesen sich als korrekt – jedoch besaßen auch zwei der neun anderen Armbänder das Element, was auf ein mögliches Vorhandensein von PFAS hinweist. Zudem enthielten Armbänder, die umgerechnet mehr als 30 Euro kosteten, mehr Fluor als günstigere Modelle. Anschließend testeten die Studenten alle Armbänder auf das Vorhandensein von 20 verschiedenen PFAS.

Bei der chemischen Extraktion fanden die Materialforscher am häufigsten Perfluorhexansäure (PFHxA). Dieser Stoff kam in neun von 22 getesteten Armbändern vor. Der Median der PFHxA-Konzentration lag bei fast 800 Teilchen pro Milliarde (ppb). Eine Probe wies sogar einen Wert von über 16.000 ppb auf. Zum Vergleich: Eine frühere Untersuchung des Teams aus dem Jahr 2023 zu Kosmetika ergab eine mittlere PFAS-Konzentration von etwa 200 ppb.

Derzeit gibt es in den USA für sechs PFAS staatlich festgelegte Grenzwerte. Diese gelten wiederum nur für Trinkwasser. Grenzwerte für andere PFAS und weitere Expositionswege sind Gegenstand der Forschung. In Deutschland wurde im Rahmen der 2023 novellierten Trinkwasserverordnung (TrinkwV) ein Summengrenzwert für 20 PFAS festgelegt, der ab 2026 gilt. Für vier spezielle Stoffe aus jener „Gruppe von mehreren Tausend äußerst stabilen Verbindungen“ soll zusätzlich ab 2028 ein weiterer Grenzwert gelten, so das Umweltbundesamt.

Auswirkung unbekannt, Alternative vorhanden

„Wir haben noch nie extrahierbare Konzentrationen im Promillebereich (über 1.000 ppb) für ein Verbraucherprodukt gesehen, das auf der Haut aufgetragen wird“, fasst Prof. Peaslee die Ergebnisse zusammen. Wie es zu derart hohen Belastungen kommen kann, ist unklar. Am wahrscheinlichsten sei, dass die großen Mengen an PFHxA auf die Herstellung der Armbänder zurückzuführen sind.

Was die Wissenschaft derzeit nicht weiß, ist, wie leicht Perfluorhexansäure in die Haut gelangt. Ebenfalls unklar ist, welche potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen die Chemikalie hat, wenn sie erst einmal dort angekommen ist. Laut Prof. Peaslee deuteten jedoch mehrere neuere Studien darauf hin, dass ein erheblicher Prozentsatz unter normalen Bedingungen die menschliche Haut passieren könnte. Ob sportliche Aktivitäten darunter fallen, bleibt bis auf Weiteres offen.

Für Alyssa Wicks, Studentin in Prof. Peaslees Labor und Hauptautorin der Studie, ist klar, was das bedeutet. Sie und das Team empfehlen, preisgünstigere Armbänder aus Silikon zu kaufen. Und „wer ein teureres Armband kaufen möchte, dem empfehlen wir, die Produktbeschreibungen zu lesen und solche zu vermeiden, die Fluorelastomere enthalten“.

Die Studie erschien am 18. Dezember 2024 in der Fachzeitschrift „Environmental Science & Technology Letters“.