Serie Stoffkunde: C13-15 Alkane

Über viele Jahre hinweg waren Silikonöle in der Kosmetik und in dermatologischen Formulierungen nicht wegzudenken. Gute Hautverträglichkeit, elegantes Hautgefühl der Formulierung und Hautschutz waren schlagende Argumente für ihren Einsatz. Allerdings wurde schon im vergangenen Jahrzehnt der sogenannte Build-up-Effekt von Silikonen auf Haaren beobachtet und kritisiert.

Korneotherapeuten beobachten, dass Silikone in der Hautpflege nicht zur Hautregeneration beitragen, und zum Einsatz in der Naturkosmetik kommen sie selbstredend nicht infrage.⁴ Eine besondere Form der Silikone sind ihre ringförmigen Vertreter, die Cyclomethicone. Sie existieren in unterschiedlichen Ringgrößen und werden auch in Kurzform D4, D5 und D6 genannt. Aufgrund ihrer Ringstruktur sind sie bei Raumtemperatur flüchtig. Andere Substanzen sind das auch, wie zum Beispiel Alkohol, doch im Gegensatz zu diesem entsteht keine Verdunstungskälte, was ihren Einsatz für Long-Lasting-Produkte befördert hat.

Doch Silikone stehen in der Kritik; sie sind nicht bioabbaubar. Deswegen wird seit einigen Jahren diskutiert, nicht nur ob man sie verbieten, sondern auch wie man sie ersetzen kann. Seit 2024 ist es jetzt offiziell: Die ECHA (die Europäische Chemikalien Agentur) rückt Cyclomethicone in die Nähe zu den Ewigkeitschemikalien wie PFAS, eine Einordnung als Persistente Organische Produkte (POP) haben sie schon.⁵ Von dem Verbot war bisher nur das reine D6 ausgenommen. Doch Mitte dieses Jahres ist auch für D6 das „Aus“ besiegelt.⁶

Die schlechte Nachricht: Das Ende der Silikone – mindestens in der Kosmetik – ist besiegelt. Die gute Nachricht: Wir brauchen sie nicht. Denn alle Kosmetika werden ja mehr oder weniger auf ihre Anwendungseigenschaften hin optimiert, und die Entwicklerinnen und Entwickler müssen sich entscheiden, was sie am Ende kreieren möchten.

Häufig jedoch werden kurzfristige Lösungen bevorzugt. So wurde zunächst C13-14 Isoparaffin als Ersatz für Cyclomethicone verwendet. Es hat eine ähnliche Flüchtigkeit und stammt aus fossilen Quellen. Jetzt verwendet man ähnliche Produkte aus erneuerbaren Quellen. Aber die Substanz ist immer noch ein Alkan. Wie sieht es also aus mit der Bioabbaubarkeit und dem Herstellungsprozess?

Fangen wir mal vorne an. Die Herstellung von Alkanen aus nachwachsenden Ressourcen ist nicht neu. In letzter Zeit ist die Diskussion darum unter dem Stichwort „biofuels“ geführt worden. Zur Synthese gibt es unterschiedliche Herangehensweisen,^{7, 8} auf die ich hier aber nicht näher eingehen möchte. Wichtigster Punkt aber: Das Produkt ist deutlich teurer als sein Pendant aus der Erdölchemie.

Die Bioabbaubarkeit wird im Englischen mit „readily biodegradable” beschrieben und legt fest, nach welcher Zeit wie viel der Substanz von Mikroorganismen abgebaut worden sein muss.^{9, 10} Allerdings wird schon lange die Abbaubarkeit von Alkanen im Boden kritisch betrachtet.¹¹

Wenn der Rohstoff in der Kosmetik eingesetzt wird, kommt er aber erst mal gar nicht in den Boden, sondern in die Kläranlage. Mittels OECD-Test 301 lässt sich die Bioabbaubarkeit bestimmen. „Diese Methoden ermöglichen die Untersuchung von Chemikalien auf ihre biologische Abbaubarkeit in einem aeroben wässrigen Medium, nämlich Belebtschlamm (sludge) aus einer Kläranlage.“¹²

Natürlich gibt es auch im Zuge großer Umweltkatastrophen wie Tankerunglücke Untersuchungen zu Bakterien und anderen Mikroorganismen, die Paraffine und Alkane abbauen können.^{13, 14} Insgesamt ist die Bioabbaubarkeit von Alkanen aber stark von ihrer Struktur abhängig. Lineare Alkane sind gut, verzweigte schlecht abbaubar.¹⁵

Am Beispiel der Silikon-Ersatzstoffe zeigt sich ein altes Dilemma, bei dem ein problematischer Rohstoff erst durch einen etwas weniger problematischen ersetzt wird, bevor die Formulierungen komplett umgestellt werden. Ja, bei der Substanz C13-15 Alkane handelt es sich um einen für die Naturkosmetik zertifizierten Rohstoff (wenn er aus erneuerbaren Quellen stammt). Das betrachtet aber nur einen Teil des Lebenszyklus dieses Rohstoffs und blendet seine Karriere als Müll komplett aus. Dort nämlich unterscheidet er sich nicht von anderen Rohstoffen aus der Erdölchemie. Die Untersuchungen dazu, inwieweit seine Bioabbaubarkeit tatsächlich so gut ist, wie von den Herstellern angegeben, überlasse ich gerne den Verbraucherzentralen und Untersuchungsämtern. Als Verbraucherin kann ich getrost auf diesen Stoff verzichten.