PFASGekommen, um zu bleiben.
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Das Magazin des
Umweltbundesamtes
1/2019
1/2020
PFAS
Gekommen,
um zu bleiben.
Für Mensch und Umwelt
Vorwort
VORWORT
Dirk Messner, Präsident des
Umweltbundesamtes
Liebe Leserinnen und Leser, Seit März hat die Covid-19-PandemieDeutschland und
viele andere Länder fest im Griff – und von einem Nor-
unzählige Tonnen von Chemikalien aus Industrie und malzustand sind wir weit entfernt. Wie wird es weiterge-
Konsum landen jährlich in unseren Seen und Bächen, auf hen? Welche Auswirkungen hat die Krise auf die Umwelt
unseren Feldern oder werden in die Atmosphäre ausge- und das Klima? Das Umweltbundesamt hat Vorschläge
stoßen. Von dort finden sie häufig auch den Weg zu uns – gemacht, wie Deutschland und Europa die Bekämpfung
über Lebensmittel oder über die Luft, die wir atmen. der Folgen der Pandemie zum Sprungbrett für den Über-
gang zu einer zukunftsfähigen Wirtschaft und Gesell-
Diese Chemikalien greifen oft in Ökosysteme ein und kön- schaft nutzen können. Einige Streiflichter dazu finden Sie
nen Pflanzen, Tiere und Menschen schädigen. Und einige ebenfalls in diesem Heft.
bleiben für sehr lange Zeit in der Umwelt. Ein Beispiel
sind die per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen, kurz
PFAS. Diese Stoffe, von denen wir über 4.700 Einzelsub- Liebe Leserinnen und Leser,
stanzen kennen, sind (fast) unzerstörbar und werden
über Luft und Wasser rund um die Erde transportiert. Wir seit Anfang des Jahres leite ich das Umweltbundesamt.
finden sie sogar in Eisbären und Pinguinen, die weit weg Es ist für mich eine große und spannende Herausforde-
von unserer menschlichen Zivilisation leben. rung. Wie ich die ersten Monate empfunden habe und
was ich vorhabe, lesen Sie im Interview am Ende dieses
Wir meinen, es ist an der Zeit, dem entgegenzutreten. Hefts. Ich freue mich mit den Mitarbeitenden im Amt in
Dass Umweltbundesamt bemüht sich gemeinsam mit Dessau-Roßlau, in Berlin und an allen anderen Stand
anderen Institutionen darum, dass die PFAS-Stoffe orten des UBA die vor uns liegenden Herausforderungen
aus Vorsorgegründen in der EU verboten, bzw. nur für der nächsten Dekade in der Umwelt-, Klima- und Nach-
wirklich zwingend notwendige Verwendungen zugelas- haltigkeitspolitik anzugehen.
sen werden. Das ist ein langer Weg, aber wir hoffen, dem
Eintrag dieser sogenannten Ewigkeitschemikalien in die Ich wünsche Ihnen eine anregende Lektüre!
Umwelt in absehbarer Zeit Grenzen zu setzen. Ihr
Dirk Messner
2 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 3
Inhalt
INHALT 6 24 36
PFAS – PFAS-Hotspots in Das Umweltbundesamt
Deutschland
unsere ewigen
Begleiter
26 38
„Wir müssen zeigen,
PFAS —
Verbreitung
30 dass Umwelt- und
Klimaschutz auch
über Luft, Diese Werte
mehr Lebensqualität
Wasser und gelten für PFAS
bringt.“
Boden in Mensch und
12
Interview mit Dirk Messner,
Umwelt Präsident des U
mweltbundesamtes
Verwendungen
28
14 So sind PFAS
34 42
bislang reguliert So können wir Corona und
Bestandsauf
Mensch und die Umwelt
nahme: PFAS
Umwelt auch in
in Mensch
Zukunft vor PFAS
und Umwelt
schützen
44
20 Nachhaltig aus
der Corona-Krise
THEMA
Arktis
4 SCHWERPUNKT 1/2020 5
Thema
THEMA
PFAS –
unsere ewigen
Begleiter
Wasserabweisend,
schmutzabweisend,
fettabweisend – das sind
die Haupteigenschaften
einer Chemikaliengruppe,
die mit PFC oder PFAS
abgekürzt wird.
Man findet sie in zahllosen Produkten, von der
Outdoorjacke über die Teflonpfanne bis hin zu
Feuerlöschschäumen. PFC steht für per- und
polyfluorierte Chemikalien. Ein anderer Name ist
PFAS – per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen.
Diese Stoffgruppe umfasst mittlerweile mehr als
4.700 verschiedene Stoffe.
Da PFAS so vielfältig verwendet werden, gibt es
auch viele Wege, wie sie in die Umwelt gelangen
können: Bei der Herstellung der Chemikalien
selbst, ihrer Weiterverarbeitung zu Erzeugnis-
sen, beim Gebrauch der Produkte und dann bei
der Entsorgung.
PFAS werden weltweit verwendet. PFAS kön-
nen sich über die Luft, Flüsse und Meere bis in
entlegene Gebiete wie die Arktis verteilen. Das
Problem: Sie sind kaum abbaubar und bleiben
daher für einen sehr langen Zeitraum in der
Umwelt. Einige PFAS reichern sich in Tieren,
Pflanzen und im Menschen an und wirken zudem
gesundheitsschädigend.
7
UBA -Einblicke
Was sind PFAS? Seit einiger Zeit werden vermehrt andere PFAS
verwendet. Dazu gehören polyfluorierte Stoffe,
Chemisch sind PFAS im weiteren Sinn organi- die auch Vorläuferverbindungen oder Präkurso-
sche Verbindungen verschiedener Kettenlängen, ren genannt werden, weil sie in der Umwelt zu
bei denen die Wasserstoffatome durch Fluor den stabilen perfluorierten PFAS umgewandelt
atome ersetzt sind – vollständig (perfluoriert) werden. Sie stellen den größten Teil der PFAS dar.
oder teilweise (polyfluoriert). In engeren Sinn PFAS der neuesten Generation sind z. B. ADONA
bezeichnet PFAS fluorierte organische Verbin- und GenX, sogenannte Perfluorether, bei denen
dungen mit einer funktionellen Gruppe wie einer die fluorierte Kohlenstoffkette Brücken aus Sau-
Säure- oder einer Alkoholgruppe. Diese werden erstoffatomen enthält. Daneben gibt es PFAS, die
in der vorliegenden Veröffentlichung vor allem neben Fluor auch Chloratome in Ihrer Struktur
betrachtet. Die bekanntesten Vertreter sind PFOS enthalten. Über die meisten neueren PFAS haben
(Perfluoroktansulfonsäure) und PFOA (Perfluor Behörden und Wissenschaftler kaum Informatio
oktansäure). Sie werden bereits seit den 1950er nen zu den genauen chemischen Strukturen, zu
Jahren hergestellt und verwendet. Zu den beiden den Verwendungen, zum Verhalten der Stoffe in
Stoffen liegen am meisten toxikologische und der Umwelt und zu den Wirkungen auf Mensch
andere wissenschaftliche Informationen vor. und Umwelt.
PFOS
SAUERSTOFF
PFOA
SCHWEFEL
WASSERSTOFF
KOHLENSTOFF
FLUOR
Polymere Acrylate. Die Anwendungen sind ebenfalls
vielfältig und reichen von Textilien, Teppichen,
Bestimmte PFAS werden zur Fluorpolymerher fettabweisenden Lebensmittelverpackungen,
stellung eingesetzt, wie z. B. Polytetrafluor hin zu Farben und Imprägnierungen von Holz
ethylen (PTFE). Fluorpolymere werden in und Fliesen.
diversen Produkten verwendet, um entweder
Reibungswiderstände (z. B. als Beschich PFAS sind nur zu ca. 98% fest am Polymer
tungen in Automobilen und Flugzeugen, in gebunden. Die freien PFAS-Moleküle im Po
Druckerfarben, Wachsen und Schmierstoffen) lymer werden während der Lebensphase des
oder Anhaftungen (z. B. bei Kochgeschirr) Artikels/Verbraucherproduktes in Luft oder
zu verringern. PTFE wird zudem häufig als Wasser emittiert. Außerdem weisen Studien
wasserdichte und atmungsaktive Membran in darauf hin, dass diese Polymere ebenfalls
Wetterschutzkleidung eingesetzt. im Laufe der Zeit abgebaut werden und PFAS
freisetzen. Auch Spuren von PFAS, die sich in
In Verbraucherprodukten sind oftmals noch Fluorpolymeren nachweisen lassen, werden
andere Polymere enthalten, die auf Vorläufer durch den Gebrauch der beschichteten Pro
verbindungen basieren, z. B. polyfluorierte dukte in die Umwelt eingetragen.
8 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 9
Thema
Wie gelangen PFAS in PFAS gelangen über das häusliche und gewerb-
liche Abwasser in Kläranlagen. Dort werden
Umwelt und Mensch? Vorläuferverbindungen teilweise in die langle-
bigen PFAS transformiert. Einige PFAS werden
PFAS werden über verschiedene Pfade in die über das behandelte Abwasser in Oberflächen-
Umwelt eingetragen. Durch die Abluft von gewässer eingetragen. Andere PFAS verbleiben
Industriebetrieben können PFAS in umliegende im Klärschlamm. Wird dieser Klärschlamm
Böden und Gewässer verlagert werden. PFAS zum Beispiel als Dünger in der Landwirtschaft
können auch an Partikel anhaften und so über genutzt, sickern die C hemikalien über die Zeit
weite Strecken in der Luft bis in entlegene ins Grundwasser. Kommunale Klärschlämme
Gebiete transportiert werden. Man findet PFAS werden jedoch immer weniger so verwertet, dass
daher auch in den Polargebieten und alpinen sie z. B. als Dünger auf die Böden kommen.
Seen, weit weg von industrieller Produktion
und menschlichen Siedlungen. Über Regen und PFAS werden über spezifische Verwendungen
Schnee gelangen PFAS aus der Luft wiederum in z. B. in Feuerlöschschäumen direkt in Böden
Boden und Oberflächengewässer. und Gewässer eingebracht. Mit der Aufnahme
von PFAS aus verunreinigten Böden und Wasser
PFAS verteilen sich in der Innenraumluft durch in Pflanzen und der Anreicherung in Fischen
Verflüchtigung aus Erzeugnissen, zum Beispiel werden diese Stoffe auch in die menschliche
aus Imprägniersprays. Ausdünstungen aus Nahrungskette aufgenommen.
schmutzabweisend behandelten Teppichen oder
Heimtextilien haben PFAS-Gehalte in Innen Der Mensch nimmt PFAS somit aus der Umwelt
räumen zur Folge. über Lebensmittel oder die Luft auf.
In der Umwelt
werden PFAS
nicht abgebaut.
Warum sind PFAS in der Einige PFAS reichern sich in Organismen und
Umwelt ein so großes entlang der Nahrungsketten an und können
auch schädlich für Menschen sein. Andere PFAS
Problem? sind sehr mobil in Wasser und Boden; sie lösen
sich gut im Wasser, werden im Boden kaum
Um die (Atom-)Bindung zwischen Kohlenstoff zurückgehalten und erreichen daher schnell
und Fluor zu trennen, wird sehr viel Energie das Grundwasser.
benötigt. Daher sind PFAS so langlebig. Erst bei
einer Hochtemperaturbehandlung und langen Im menschlichen Körper können manche PFAS
Verweilzeiten, wie sie in Abfallverbrennungs- an Proteine in Blut, Leber und Niere binden. Im
anlagen möglich ist, können PFAS-Moleküle Vergleich zu anderen Chemikalien werden einige
vollständig zerstört werden. Das heißt auch: In PFAS sehr langsam ausgeschieden und können
der Umwelt werden PFAS nicht abgebaut. Weder sich deshalb im Körper anreichern. Besonders
Bakterien noch Wasser, Luft, oder Licht können kritisch ist auch die Weitergabe einiger PFAS von
diese Moleküle vollständig abbauen. Landen der Mutter zum Kind während der Schwanger-
PFAS einmal in der Umwelt, verteilen sie sich schaft und Stillzeit. Erhöhte Konzentrationen von
etwa im Wasser und Sediment – und bleiben PFOA und PFOS im menschlichen Blut können
dort für sehr lange Zeit. Wirkungen von Impfungen vermindern, die
Neigung zu Infekten erhöhen, zu erhöhten Cho-
lesterinwerten führen und bei Nachkommen ein
verringertes Geburtsgewicht zur Folge haben.
10 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 11
Verwendungen
Textilien Für eine öl- und schmutzab- die wasserabweisende Wirkung Galvaniken Kälte- und Treibmittel Feuerlöschschäume
In der Textil- und Lederindustrie weisende Wirkung, die für auch mit anderen Beschich- PFAS-haltige Netzmittel werden Halogenierte Kälte- und Die so genannten filmbilden
werden PFAS in atmungsaktiven Arbeitsschutzbekleidung und tungsstoffen erreichbar ist, sind beim Verchromen von Metallen Treibmittel (F-Gase), die oft den Schaumlöschmittel
Membranen sowie schmutz, für medizinische Textilien erfor- für die gleichzeitige öl- und und Kunststoffen eingesetzt, um klimaschädliche Treibhausgase werden häufig zum Löschen von
öl- und wasserabweisenden derlich sind, sind bisher noch schmutzabweisende Wirkung die Oberflächenspannung abzu- sind, werden während ihrer Flüssigkeitsbränden verwen-
Ausrüstungen eingesetzt. Sie keine – vergleichbar effektiven bisher noch keine PFAS-freien senken und so das Aufsteigen Verwendung in die Atmosphäre det. Feuerwehren benutzten
werden u. a. für die Herstel- – PFAS-freien Alternativen ver- Alternativen verfügbar. von Chromaerosolen zu verhin- freigesetzt. Einige dieser Gase solche Feuerlöschschäume in
lung von Outdoorbekleidung, fügbar. Die erforderliche Menge dern. Da in den Chromelektro werden dort zu persistenten der Vergangenheit auch für
Schuhen, Arbeitskleidung, Tep- an PFAS kann in vielen Fällen Auch über das Altpapier können lyten sehr niedrige pH-Werte organischen Fluorverbindungen Übungen. Während früher vor
pichen und Heimtextilien ver- durch den zusätzlichen Einsatz PFAS in die Umwelt e ingetragen vorliegen, muss das Netzmittel abgebaut, die mit den Nieder- allem PFOS genutzt wurde,
wendet. Auch Imprägniermittel sogenannter „Extender“ redu- werden. Beispielsweise wird aus sehr beständigen Stoffen schlägen in die Gewässer gelan- werden nun andere PFAS ver-
für Bekleidung und Schuhe ziert werden. Extender basieren in der Druckindustrie zur bestehen. Bisher war dies in der gen. Alternativen sind fluor- und wendet. Beim unkontrollierten
enthalten oft PFAS. Die Membra- z. B. auf hoch- und strahlenför- Bedruckung von Papier PTFE Regel Perfluoroktansulfonsäure chlorfreie natürliche Kältemittel Einsatz der Schäume gelangen
nen (z. B. Goretex) bestehen aus mig verzweigten Polyurethanen. eingesetzt, um die Brillanz und (PFOS), die über das Abwasser wie CO2, Kohlenwasserstoffe PFAS ins Oberflächenwasser
Polytetrafluorethylen (PTFE), Abriebfestigkeit des Druck der Galvanik in Gewässer und Ammoniak. oder durch Versickerung im
das mit bestimmten PFAS (z. B. erzeugnisses zu verbessern. gelangen konnte, sofern es nicht Boden ins Grundwasser. Das
PFOA) hergestellt wird. Papier und Drucker- mit Ionenaustauschern oder UBA empfiehlt deswegen und
Seit August 2018 wird im Aktivkohle behandelt wurde. aufgrund ihrer besorgniserre-
Um eine wasserabweisende zeugnisse Anhang 28 der Abwasserverord- genden Eigenschaften, fluorfreie
Wirkung zu erzielen, gibt es Al- Wie in der Textilindustrie nung für die Papierherstellung Aufgrund des rechtlichen Alternativen einzusetzen.
ternativen zu PFAS z. B. Paraffin- werden PFAS zur wasser- und der Verzicht auf den Einsatz Drucks wurde PFOS durch poly-
formulierungen, Polysiloxane, fettabweisenden Ausrüstung von chemischen Additiven, die fluorierte Verbindungen, in der
modifizierte Melaminharze oder von Papierprodukten wie per- oder polyfluorierte Chemi- Regel 6:2 Fluortelomersulfonat
Polyurethane. Inzwischen ver- Hamburgerverpackungen, kalien enthalten oder zu deren (FTS), ersetzt. Die Verbindung
zichten verschiedene Hersteller Klebeetiketten und Kaffeebe- Bildung beitragen, gefordert. ist zwar weniger toxisch und
von Outdoorbekleidung bereits cher eingesetzt. Dafür wer- Ist ein Verzicht nicht möglich, nicht bioakkumulierend,
auf den Einsatz von PFAS. Ver- den auf Fluorcarbonharzen sind die Einsatzmengen zu wird jedoch zu entsprechend
braucherinnen und Verbraucher (FC), und Perfluorpolyethern minimieren und die Emissionen schädlichen perfluorierten
finden diese Alternativen daher (PFPE) basierende Produkte entsprechend den technischen Verbindungen abgebaut und
auch im Handel. sowie Perfluoralkylphosphate Möglichkeiten zu reduzieren. ist auch nicht so langzeitstabil
(PAP) verwendet. PAP können wie PFOS, wodurch erheblich
Das Umweltbundesamt rät zum sowohl in der Umwelt als auch Der Blaue Engel für Druck höhere Mengen eingesetzt wer-
Kauf von PFAS-freien Textilien im menschlichen Körper zu erzeugnisse DE UZ 195 schließt den müssen. In der Regel wird
und Schuhen, da die extremen Fluortelomeralkoholen und die Verwendung von PFAS in das Abwasser von Galvaniken
Funktionen für den Alltagsge- schließlich zu verschiedenen Druckerzeugnissen aus. nicht auf 6:2 FTS behandelt. Die
brauch nicht notwendig sind. perfluorierten Carbonsäuren Suche nach Alternativen muss
Auch die Umweltsiegel GOTS abgebaut werden, so dass PFOS- also weitergehen.
und der Blaue Engel für Texti- frei nicht PFAS-frei ist und die
lien schließen den Einsatz von Substitutionsprodukte ähnlich
PFAS aus. kritisch sein können. Während
12 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 13
Thema
Bestandsaufnahme:
PFAS in Mensch PFAS werden heute überall nachgewiesen:
im Boden, in S edimenten, im Wasser und in
und Umwelt
der Luft, in P
flanzen und Tieren sowie im
menschlichen Blut und in Muttermilch.
Mit chemischen Nachweisverfahren lassen sich mehrere PFAS zusammen bestimmt werden.
etwa vierzig PFAS bestimmen. Für die meisten Dies geschieht durch Umwandlungsprozesse
PFAS – gemeint sind hier die Vorläuferverbin von nicht bekannten PFAS zu gut nachweisbaren
dungen – liegen jedoch weder Informationen zur PFAS (Methode der „total oxidierbaren Präkur-
genauen chemischen Struktur noch analytische soren /Vorläufer“ (TOP-Assay)) oder durch den
Methoden zum Nachweis vor. Wir erfassen somit Nachweis von Fluor: Eine Methode, die adsor-
also nur einen Teil der PFAS-Konzentrationen, bierbares organisch gebundenes Fluor (AOF)
denn gerade die schwer nachweisbaren Vorläu- nachweist, oder eine Methode, die extrahierbares
ferverbindungen werden häufig verwendet. Mit organisch gebundenes Fluor (EOF) nachweist.
Hilfe sogenannter Summenparameter können
14 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 15
Thema
Belastung des Teppiche) ausgestattet sind, nehmen vermehrt
PFAS aus der Luft auf, denn manche PFAS
Menschen sinkt für entweichen aus behandelten Textilien und sind
dann vermehrt in der Raumluft zu finden.
wichtige PFAS – ist In der aktuellsten Deutschen Umweltstudie zur
aber immer noch Gesundheit von Kindern und Jugendlichen1,
G erES V 2014–2017, wurden 3 bis 17-jährige
beachtlich Kinder und Jugendliche untersucht. Das Blut-
plasma von 1.109 Kindern und Jugendlichen
wurde dabei neben anderen Stoffen auch auf 12
Menschen nehmen PFAS durch Lebensmittel verschiedene PFAS analysiert. PFOS wurde in
und über die Luft auf, wobei die Nahrung für allen und PFOA in fast allen Blutproben quanti-
die meisten Menschen die wesentliche Quelle fiziert. Die Ergebnisse zeigen also, dass PFAS im
zu sein scheint. Die Europäische Lebensmittel Blut der allgemeinen Bevölkerung nachweisbar
behörde (EFSA) sieht Fisch, Eier und Früchte sind. Erwartungsgemäß waren die Konzen
derzeit als Haupt-PFAS-Quelle bei Nahrungs- trationen einiger PFAS im Blutplasma gestillter
mitteln. Das Bundesamt für Verbraucherschutz Kinder höher als bei ungestillten Kindern und
findet PFOA und PFOS vor allem in Wild- zwar umso höher, je länger die Stilldauer war.
schweinfleisch und Wildschweinleber (BVL
Report 14.4, Berichte zur Lebensmittelsicherheit Mit Hilfe der Umweltprobenbank des Bundes
2018). Trinkwasser gilt nur dann als eine beson- konnte auch die Entwicklung der Belastung des
dere PFAS-Quelle, wenn das Rohwasser durch Menschen mit PFAS über die letzten vier Jahr-
Schadensfälle mit PFAS verunreinigt wurde. zehnte nachverfolgt werden. Aktuelle Messungen
In Deutschland sind bisher erst wenige Fälle auf 37 PFAS in Proben aus den Jahren 2009–2019
bekannt. In besonderem Fokus stehen Fälle in zeigen, dass PFOA und PFOS den Großteil der
Arnsberg im Hochsauerlandkreis, in Rastatt Belastung ausmachen. Seit 1986 ist die Belastung
in Mittelbaden und im Landkreis Altötting in mit PFOA um mehr als 70 % und mit PFOS bereits
Bayern. Menschen, die sich hauptsächlich in um mehr als 90 % gesunken (2019: geom. Mittel-
Innenräumen aufhalten, die mit PFAS behan- wert PFOA: 1,88 ng/ml; geom. Mittelwert PFOS:
delten Materialien (wie schmutzabweisenden 1,93 ng/ml) (Abbildung 1). Aber immer noch
werden vereinzelt erhöhte Konzentrationen dieser
PFAS gefunden.
Abb. 1 Der Rückgang von PFOA und PFOS im mensch-
lichen Blut bestätigt, dass diese Stoffe w
eniger
PFOS und PFOA Belastung in Proben von menschlichem Blutplasma Menschen nehmen PFAS verwendet werden und Menschen ihnen weni-
der Umweltprobenbank ger ausgesetzt sind. Allerdings werden sie oft
Konzentrationen sind normiert auf den Wert der Höchstbelastung durch Nahrungsmittel durch andere PFAS ersetzt. Neben PFOA und
PFOS werden weitere PFAS im menschlichen
und über die Luft auf.
im Jahr 1986: 100%
Blut gefunden. Zwar sind deren Konzentratio-
nen bislang gering, über die Langzeitwirkungen
PFOS PFOA dieser Chemikalien ist jedoch wenig bekannt.
Entspricht ca. 25µg/L Entspricht ca. 6,5µg/L
100 100 Keine Aussagen können zu den PFAS gemacht
werden, für die noch keine validierten Nach-
80 80 weismethoden in Humanproben vorhanden sind
NORMIERTE KONZENTRATION %
oder die schlicht nicht gemessen wurden.
60 60
40 40
20 20
1 Seit 1985 führt das Umweltbundesamt (UBA) wiederholt
0 0
repräsentative Studien zur Belastung der Bevölkerung
80
85
90
95
00
05
10
15
20
Deutschlands mit Umweltchemikalien durch. Ziel dieser
80
85
90
95
00
05
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19
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19
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20
20
20
19
19
19
19
20
20
20
20
20
Deutschen Umweltstudien zur Gesundheit (kurz: GerES, für
German Environmental Survey) ist es, aktuelle repräsenta
tive Daten zur Belastungssituation bereitzustellen, mög
licherweise assoziierte Gesundheitsrisiken zu prüfen und
Vorschläge für Minderungsmaßnahmen zu formulieren.
16 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 17
Thema
Wie stark sind Abb. 2
Gewässer belastet? Trends für PFAS in Fischlebern (Brassen)
aus dem Niederrhein
PFAS werden auf verschiedenen Wegen in die PFOS PFDA PFUnDA PFDoDA
Gewässer eingetragen: Über Abwässer aus in- PF TrDA PF TeDA PFHxS
dustriellen und kommunalen Kläranlagen, über
Löschschäume, über Abschwemmung von mit
700
PFAS kontaminierten Bodenbestandteilen (z. B.
PFAS belastete landwirtschaftliche Flächen auf
denen Industrieabfälle unsachgemäß entsorgt 600
wurden) und über die Luft. Sind Böden kontami-
Nanogramm pro Gramm Frischgewicht
niert, können PFAS auch nach Versickerung über
500
die Bodenpassage durch das Grundwasser in die
Oberflächengewässer gelangen.
400
Viele Messungen
weisen darauf hin, 300
dass auch andere 200
PFAS sich in Gewäs-
sern anreichern. 100
Die Bundesländer ermitteln PFAS-Konzentratio
nen an festgelegten Messstellen und durch
95
97
99
01
03
05
07
09
11
13
15
17
19
19
19
20
20
20
20
20
20
20
20
20
anlassbezogene Sonderuntersuchungen. So
werden in Baden-Württemberg, Nordrhein-
Westfalen und Rheinland-Pfalz Gewässer im Abb. 3
Umkreis von Flughäfen auf PFAS untersucht, da
PFAS durch Löschschäume eingetragen wurden. PFOS in Spitzenprädatoren und Fischen
PFOS
In einigen Bundesländern z. B. Bayern, Hessen
und Nordrhein-Westfalen werden die Untersu- 6182
10.000
chungen zu PFAS schon länger durchgeführt.
Die Konzentrationen von PFOA und PFOS haben
693
abgenommen, was durch die chemikalienrecht 625
ng/g Frischgewicht (Leber)
lichen Regelungen erklärt werden kann. Dafür
ng/g Frischgewicht (Filet)
1.000
nehmen die Konzentrationen anderer PFAS in
Bayern und Hessen zu – das erklärt man sich
damit, dass diese Stoffe vermehrt als Ersatzstoffe 100
für PFOA und PFOS eingesetzt werden.
In die Meere gelangen PFAS vor allem über die
10
Flüsse und die Luft. Auch durch Löschmittel
einsätze auf Schiffen oder Offshore-Anlagen wie 2
Bohrplattformen, Windparks oder Konverter 1
stationen können PFAS direkt in die Meere 1
N
R
R
D
R
eingetragen werden.
TE
LE
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N
E
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A
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E
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E
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B
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S
A
PFAS werden in der Nord- und Ostsee in Wasser,
A
Sediment und Tieren nachgewiesen. PFOS bei-
spielsweise ist überall im Wasser der deutschen Die Universität Athen untersucht Otter und Seehun-
Küstengewässer der Nord- und Ostsee verteilt. de des Instituts für Terrestrische und Aquatische
Küstennahe Proben sind stärker belastet als Pro- W ildtierforschung in Büsum (EU Projekt LIFE APEX)
ben aus der offenen See. Viele weitere Messungen sowie Seeadler des Leibnitz Institut für Zoo- und
weisen darauf hin, dass auch andere PFAS sich Wildtier forschung.
in Gewässern anreichern.
18 SCHWERPUNKT 1/2020Thema
Wie ist unser Grundwasser während in der ersten Zeit nach Schadensein-
tritt mobile Verbindungen in das Grundwasser
belastet? verlagert werden, werden zu einem späteren Zeit-
punkt auch Verbindungen wie PFOA verstärkt im
Derzeit wird das Grundwasser in 15 Bundes- Unterboden und im Grundwasser nachgewiesen.
ländern anlassbezogen auf PFAS untersucht. Böden können also als Senke oder als Quelle für
Diese Untersuchungen konzentrieren sich in PFAS fungieren.
der Regel auf Regionen und Messstellen, in
deren Einzugsgebiet PFAS-Belastungen bekannt
sind oder erwartet werden können. Bei den
Wie stark sind Pflanzen
Untersuchungen wurden PFAS an über 70 % belastet?
der untersuchten Messstellen nachgewiesen.
In Verbindung mit den Nachweisen von PFAS Einige PFAS können auch durch Aufnahme aus
in anderen EU-M itgliedstaaten wird deutlich, dem Boden in Pflanzen in die Nahrungskette
dass bestimmte PFAS europaweit – teils in gelangen und sich dort anreichern. Auch wenn
erhöhten Konzentrationen – im Grundwasser PFAS-verunreinigtes Grundwasser zur Bewäs
vorkommen. Es besteht daher Handlungsbedarf serung von landwirtschaftlich genutzten Flächen
für einheitliche europäische Regelungen zum eingesetzt wird, können PFAS durch die Pflanzen
Monitoring und zur Festsetzung von Schwellen- aufgenommen werden.
werten zum Schutz des Grundwassers.
Für die EU-weite Auswertung wurden Daten
aus allen EU-Mitgliedstaaten zusammenge- Grundsätzlich sind
führt (Abbildung 4, nächste Seite). Am häu-
figsten wurden Perfluorbutansäure (PFBA) und
PFAS in geringen
Perfluorhexansulfonsäure (PFHxS) gefunden. Konzentrationen
Die meisten Untersuchungen gab es europaweit
für Perfluoroktansulfonsäure (PFOS). PFOA und überall in Böden
PFOS wurden in allen beteiligten Mitgliedstaa-
ten nachgewiesen. Bemerkenswert ist, dass nachweisbar.
sogar Vorläuferverbindungen wie 6:2 diPAP und
H4- PFOS in einigen Grundwässern nachgewie-
sen werden. Die Untersuchungen zeigen, dass Die Auswertung aktueller Berichte der Bund /
an einer nicht unerheblichen Anzahl von Mess- Länder Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz
Arktis stellen die Geringfügigkeitsschwellenwerte teils
deutlich überschritten werden, insbesondere
(LABO) ergab, dass einige PFAS in Pflanzen vor
allem in wasserreichen Kompartimenten wie
bei PFOA, PFOS und PFHxA. Blättern und Früchten vorkommen. Andere PFAS
Über Meeres- und Luftströmungen werden PFAS Effektive und proaktive Maßnahmen sind daher lagern sich an Wurzeln und Sprossachsen an und
in entlegene Gebiete wie die Arktis eingetragen.
Aktuelle Ergebnisse des arktischen Monitoring
gefordert, um das Risiko der PFAS auf die
fragilen Ökosysteme der Arktis zu senken. Eine
Wie sind unsere können so z. B. beim Verzehr von Wurzelgemüse
in die Nahrungskette gelangen.
und Bewertungsprogrammes (AMAP – Arctic Moni globale Regulierung der PFAS, wie z. B. über die Böden belastet?
toring and Assessment Programme) zeigen, dass Stockholm-Konvention bzw. den strategischen
PFAS in allen Umweltkompartimenten der Arktis Ansatz eines internationalen Chemikalienmanage Grundsätzlich sind PFAS in geringen Konzentra
wie Süßwasser, marine Gewässer, Gletscher, Luft ments (SAICM), ist dringend notwendig. Gleichzei tionen überall in Böden nachweisbar. PFAS
und Schnee nachgewiesen werden. Auch in den tig sollten weitere PFAS in Monitoringprogramme können in größerer Menge über Löschschäume
Lebewesen der Arktis konnte bisher eine Vielzahl aufgenommen werden, um die Erfolgskontrolle in den Boden gelangen. Böden können über
von PFAS analysiert werden: So wurden PFAS in einer Regulierung zu gewährleisten. Klärschlämme oder verunreinigte Komposte oder
Fischen, Walen, Vögeln, dem Karibou bis hin zu Bodenhilfsstoffe belastet werden und über die
Eisbären nachgewiesen; aber auch im Phytoplank Luft. PFAS, die auf Böden gelangen, verlagern
ton, Flechten, Moosen und Gräsern. Neben den sich mit dem versickernden Wasser in tiefere
bereits seit langem eingesetzten PFAS (wie PFOS) Schichten und gelangen so auch in das Grund-
werden zunehmend auch weniger gut bekannte wasser. Dies kann sehr langsam geschehen,
PFAS in der Arktis nachgewiesen. Deren Konzen wenn die PFAS (wie z. B. PFOA und PFOS) im
trationen liegen bereits jetzt in vergleichbaren Boden an Partikel binden. Dann kann der Trans-
Konzentrationsbereichen gut bekannter PFAS und fer in das Grundwasser Jahre bis Jahrzehnte dau-
sollten intensiv untersucht werden. ern. A ndere PFAS sind mobil und binden kaum
an Oberflächen. Deshalb werden solche PFAS
schneller in tiefere Bodenschichten verlagert und
erreichen das G rundwasser schneller. Das heißt,
20 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 21Thema
Abb. 4 Abb. 6
Relative Anteile der PFAS-Funde in europäischen Grundwässern und Trends für PFAS in Laubblättern
Anzahl der beprobten Messstellen PFBA PFOA PFNA PFDA PFOS
ANTEIL MESSTELLEN MIT FUNDEN > BESTIMMUNGSGRENZE ANZAHL UNTERSUCHTER MESSTELLEN
NANOGRAMM PRO GRAMM FRISCHGEWICHT
3,0
DATEN AUS ELF MITGLIEDSTA ATEN FÜR DEN
50 8000
Quelle Umweltprobenbank
6971
ANZAHL UNTERSUCHTER MESSSTELLEN
BETR ACHTUNGSZEITR AUM 2010–2016
45 6429
2,5
7000
40
6000 2,0
35 4662
ANTEIL IN %
4224 5000
30 1,5
3752
25 4000
2452 2945 2830
20 2328 2598 1,0
2209 3000
15 1715
1189 2000 0,5
10 787
242 518 466
5 122 107 113 107 1000
89
91
93
95
97
99
01
03
05
07
09
11
13
15
19
19
19
19
19
19
20
20
20
20
20
20
20
20
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H4
H4
Abb. 5 Abb. 7
Relative Anteile der PFAS-Funde in deutschen Grundwässern und Trends für PFAS in Regenwürmern
Anzahl der beprobten Messstellen PFBA PFOS
ANTEIL MESSTELLEN MIT FUNDEN > BESTIMMUNGSGRENZE ANZAHL UNTERSUCHTER MESSTELLEN
NANOGRAMM PRO GRAMM FRISCHGEWICHT
8,0
DATEN AUS VIER BUNDESLÄNDERN FÜR DEN
100 646 644 700
Quelle Umweltprobenbank
7,0
BETR ACHTUNGSZEITR AUM 2010–2016
ANZAHL UNTERSUCHTER MESSSTELLEN
90 581 575 573 584 589
550 560 600
543 518 539 528 533 6,0
80 511
466
70 500 5,0
388
ANTEIL IN %
60 4,0
400
50
242 240 3,0
40 300
2,0
30 200
20 1,0
100
10
90
92
94
96
98
00
02
04
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08
10
12
14
0
19
19
19
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20
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-P
-P
H4
H4
H4
SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 23Thema
Hotspots in Deutschland Kann man PFAS aus der Die derzeitige Standardtechnik in Kläranlagen
Als PFAS Verdachtsflächen gelten oft Standorte, Auch (ehemalige) Betriebe mit Chrom-Galvanik- Umwelt entfernen? kann PFAS nicht wirksam aus dem behandelten
auf denen Feuerlöschschäume eingesetzt wur- bädern können mit PFAS verunreinigt sein. Zu- Abwasser entfernen. Diese müssten um Verfah-
den. Dazu gehören Feuerlösch-Übungsplätze, sätzlich können Textilverarbeitung, Papierher- Mit PFAS kontaminierte Böden und Grundwasser rensstufen analog zur Trinkwasseraufbereitung
Löschbecken, Militärflughäfen, Flughäfen und stellung sowie die Foto- und Filmindustrie durch zu sanieren ist aufgrund der Stabilität der Stoffe ergänzt werden, was aber teuer ist.
Flächen, auf denen Großbrände gelöscht wurden. Abluft und Abwasser PFAS-Einträge in Böden sehr aufwändig. Viele Verfahren, die für andere
und Grundwasser verursachen. Auch luftgetra- Schadstoffe angewendet werden, funktionieren Laut der Verordnung (EU) 2019/1021 über
gene PFAS können Böden verunreinigen (atmos bei PFAS nicht. persistente organische Schadstoffe sind insbe-
phärische Deposition). Dies ist insbesondere in sondere die thermischen Behandlungsverfahren
der Nähe von Fluorchemieanlagen relevant. Einige PFAS, wie z. B. PFOA und PFOS, adsor- geeignet, um PFAS-haltige Abfälle zu verwerten
bieren (binden) an Oberflächen und lassen sich oder zu beseitigen.
deswegen mit Aktivkohlefiltern aus Grundwasser
entfernen. Sind auch mobile PFAS wie Trifluor
essigsäure im Grundwasser enthalten, wird
die Beladekapazität der Aktivkohle deutlich Aus Böden lassen sich
schneller erreicht, so dass diese Filter schneller
ausgetauscht werden müssen. Derzeit werden
PFAS derzeit nur nach
FLUGHAFEN DÜSSELDORF aber erfolgversprechende Verfahren entwickelt, Hochtemperaturbe-
die die Nutzungsdauer dieser Aktivkohlefilter
Löschschäume verunreinigten Boden
und Grundwasser. Das Grundwasser auch bei mobilen PFAS verlängern können. handlung komplett
gelangte bis in den Rhein.
Eine 100%ige Entfernung der PFAS aus Böden entfernen.
HOCHSAUERLANDKREIS ist nach aktuellem Kenntnisstand nur durch
(ARNSBERG, MÖHNETALSPERRE) eine Hochtemperaturbehandlung möglich, die
Großflächige Kontaminationen durch Einsatz insbesondere von Verweilzeit und Turbulenz im Im Trinkwasser lassen sich PFAS nur durch
eines Bodenhilfsstoffes, der als Bioabfallge Feuerraum abhängig ist. Damit verliert der Boden bestimmte Verfahrensstufen entfernen, die nur
misch deklariert, aber illegal Klärschlamm jedoch seine biologische Funktion und kann nur in vereinzelten Wasserwerken eingesetzt werden.
aus der Papierindustrie enthielt. noch als Füllmaterial verwendet werden. PFAS Zur Aufbereitung sind die kostenintensiven
können aus Böden auch mittels Waschverfahren Verfahren Adsorption an Aktivkohle, Ionenaus-
entfernt werden. Der Boden wird zunächst in un- tausch, Nanofiltration oder Umkehrosmose geeig-
terschiedliche Korngrößen geteilt. PFAS können net. Bisher zeigen wissenschaftliche Erkenntnis-
aus der körnigen Fraktion ausgewaschen werden se, dass nur die Umkehrosmose im Stande ist im
und finden sich dann im Waschwasser wieder. langfristigen Betrieb alle PFAS weitestgehend zu
Dieses muss dann zusammen mit der feinkör- entfernen. Im Trinkwasserbereich wird aktuell
BUNDESWEHRFLUGHAFEN nigen Fraktion, wo diese PFAS-Auswaschung viel geforscht und die Wirksamkeit unterschiedli-
MANCHING
nicht gleichermaßen gut funktioniert, weiter cher Verfahren bewertet und optimiert.
RASTATT Löschschäume verunreinigten aufbereitet und verbrannt werden. Vorteilhaft ist
Verunreinigung von 700 Hektar Ackerfläche und Grund Grundwasser und einen Bach. die erhebliche Massenreduzierung, die zu einer
wasser durch PFAS. Grund: PFAS-belasteter Papier- Folge: Im Umkreis des Flughafens Senkung der Sanierungskosten führen kann.
schlamm wurde mit Kompost vermischt als Dünger auf darf Grund- und Oberflächenwas Dies wird in Deutschland bereits getestet.
landwirtschaftlichen Flächen ausgebracht. Die Belastung ser nicht mehr zur Beregnung (von
wurde zuerst im Trinkwasser nachgewiesen, das Ausmaß Ackerflächen und private Gärten)
Man kann PFAS-haltige Böden auch auf Depo-
der Verunreinigung erst nach und nach. Die Folge: ge verwendet werden.
nien ablagern, stößt dabei jedoch an unzurei-
schlossene Trinkwasserbrunnen und ein erhöhter Aufwand
bei der Trinkwasseraufbereitung. Wegen PFAS-Funden in chende Deponiekapazitäten in Deutschland, so
Nutzplanzen mussten Ernten vernichtet werden. dass dies deshalb keine langfristige Lösung sein
kann. Um die Ausbreitung von PFAS in Böden
und Grundwasser einzudämmen werden derzeit
verschiedene Methoden zur Immobilisierung von
PFAS getestet, d. h. Methoden, die PFAS im Bo-
den oder Grundwasser so fixieren, dass sie sich
nicht weiter ausbreiten und verlagern können. Ob
diese Methoden langfristig PFAS in Boden und
Grundwasser binden, ist jedoch noch nicht be-
CHEMIEPARK GENDORF wiesen, da bislang kaum Erfahrungen vorliegen.
Verunreinigung von Böden durch Deposition aus der
Luft, in der Folge auch Grund- und Oberflächenwasser
kontaminiert. Durch Produktion von Fluorpolymeren
gelangte PFOA jahrzehntelang über die Abluft und das
Abwasser in die Umgebung.
24 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 25PFAS — Verbreitung
über Luft, Wasser GLOBALE LUFT- UND
MEERESSTRÖMUNGEN ARKTIS
und Boden Bislang bekannte Eintragspfade.
Eintragsmengen nicht quantifiziert.
DEPOSITION
AUS DER LUFT
ABLUFT
FLUORPOLYMERHERSTELLER, KLÄRSCHLAMM BEREGNUNGSWASSER
VERWENDUNG VON PFAS-
HALTIGEN MATERIALIEN VERUNREINIGTER KOMPOST
ILLEGALE ABLAGERUNGEN
LANDWIRTSCHAFT
ERZEUGNISSE LUFT LUFT
HAUSHALTE KLÄRANLAGE
NAHRUNGSKETTE
KOMMUNALER MENSCH
KLÄRSCHLAMM
OBST UND
GEMÜSE
ABWASSER
LÖSCHSCHAUM NUTZTIERE
OBERFLÄCHEN
GEWÄSSER OTTER
TRINKWASSER-
BRUNNEN
FISCH
BODEN BEHANDELTES
BODEN
ABWASSER
GRUNDWASSER SEDIMENT GRUNDWASSER
PFAS — Pfade bei der Abfallentsorgung
MÖGLICHE VERSCHLEPPUNG
RECYCLING IN ARTIKEL / PRODUKTE /
ERZEUGNISSE
ENERGETISCHE
ZERSTÖRUNG VON PFAS
ABFÄLLE VERWERTUNG BEI HOCHTEMPERATUR
BEHANDLUNG
(ABFALLVERBRENNUNG)
DEPONIEGAS
(VERBRENNUNG IN
MOTOR ODER FACKEL) EINTRÄGE IN
DEPONIEN DIE U MWELT
VERNACHL ÄSSIGBAR
SICKERWASSER
(SENKENFUNKTION) (AUFWÄNDIGE REINIGUNG)R
Thema
Internationale
So sind PFAS Der Beschränkungsvorschlag wird ein Verbot bzw.
Einschränkungen aller Verwendungen umfassen,
die für die Gesellschaft entbehrlich sind oder
Zusammenarbeit
bislang reguliert für die Alternativen verfügbar sind. Alternativen
zu PFAS gibt es etwa bei wasserabweisenden
Beschichtungen für Textilien und bei Feuerlösch-
PFAS sind aufgrund ihrer Langlebigkeit und
ihres breiten Einsatzes ein weltweites Problem.
Deshalb arbeitet das UBA seit langem mit inter-
schäumen für die meisten Brandszenarien. Gar nationalen Partnern zusammen. Fachleute aus
Unter der Europäischen Chemikalien nicht mehr eingesetzt werden sollten PFAS unter Wissenschaft, Industrie und Behörden tauschen
E
verordnung REACH können EU-weite anderem in Einweggeschirr, Einwegtischdecken sich regelmäßig zu neuen Forschungsergebnis-
und Heimtextilien, da dies nicht essentiell ist. sen (z. B. zu besorgniserregenden Eigenschaften,
Beschränkungen von Herstellung, analytischen Methoden oder Alternativen) und
Inverkehrbringen, Verwendung und Darüber hinaus liegen für einige PFAS Einstu Regulierungsmaßnahmen aus. Neben einer Ex-
Import ausgesprochen werden. fungen gemäß der europaweiten Einstufungs- pertengruppe auf Ebene der EU-Mitgliedstaaten,
und Kennzeichnungspflicht (CLP-Verordnung) sind hier beispielsweise die OECD / UNEP Global
vor, mit Hilfe derer gefährliche Stoffeigenschaf- PFAS Group und das Global PFAS Science Panel
Einige PFAS gelten unter REACH bereits als ten identifiziert und durch Gefahrensymbole zu nennen. Das UBA unterstützt Bestrebungen
besonders besorgniserregende Stoffe (soge- gekennzeichnet werden. eine europaweite Strategie für PFAS zu erarbei-
nannte substances of very high concern, SVHC) ten, die dann auch auf globaler Ebene überzeugt.
da sie sehr langlebig sind, sich in Organismen Zusätzlich zu der Regulierung einzelner Stoffe
anreichern und für Menschen schädlich sein werden auch Anforderungen für PFAS in Trink- Ein Verbund von internationalen Wissenschaft
können. Für besonders besorgniserregende wasser, Oberflächengewässer, Böden und Abwas- lerinnen und Wissenschaftlern, den auch
Stoffe gelten im Rahmen der REACH Verordnung ser erarbeitet. Zum Beispiel wird in der Abwasser- UBA-Mitarbeitende unterstützen, fordert im soge-
besondere Auskunftspflichten und es kann eine verordnung der Einsatz von PFAS in b estimmten nannten Madrid und Zürich Statement weltweite
Zulassungspflicht entstehen, d.h. nur explizit Industriebranchen wie der T extil-und Papierher- Herstellungs- und Verwendungsverbote und die
A
zugelassenen Verwendungen dürfen weiter ge- stellung und in Galvaniken e ingeschränkt. Entwicklung umweltfreundlicher Alternativen.
nutzt werden. Zu den besonders besorgniserre-
genden Stoffen unter REACH gehört zum Beispiel
PFOA. Außerdem gelten für einige PFAS (z. B.
für PFOA inklusive der Vorläuferverbindungen)
bereits Beschränkungen bei der Herstellung und Herr Scheringer, im Film Wäre es aus Ihrer Sicht korrekt, von persistenten Stoffen führt.
Interview
bei der Verwendung – so darf PFOA ab Juli 2020 „Vergiftete Wahrheit“ haben im Sinne des Vorsorgege- Wir wissen, dass persistente
nicht mehr in der EU hergestellt werden. Für PFAS auch Eingang in die dankens Chemikalien alleine Stoffe in der Umwelt auch zu
Verbraucherprodukte gelten strenge Grenzwerte Kinos gefunden. Es geht um aufgrund ihrer Persistenz zu schädlichen Wirkungen führen.
für PFOA und Vorläuferverbindungen. einen Rechtsstreit zwischen regulieren? Es ist daher andersherum eher
Industrie und Bürgern, der in Ja, sehr hohe Persistenz ist fahrlässig, persistente Stoffe
Eine weltweite Regulierung langlebiger orga den 2000ern seinen Anfang ein Grund, einen Stoff so zu nicht zu regulieren.
nischer Schadstoffe ist über das Stockholmer- in Amerika findet. Seitdem regulieren, dass er nicht in
Übereinkommen möglich. Die internationale gab es verschiedene Verbote die Umwelt freigesetzt werden Können wir als Verbraucher
Gemeinschaft hat für PFOA und PFOS und ihre von PFAS. Wie sehen sie die kann. Hohe Persistenz bedeu- persistenten Chemikalien aus
Vorläuferverbindungen Verbote mit Ausnahmen momentane Situation? tet, dass ein Stoff in der Umwelt dem Weg gehen?
für unverzichtebare Anwendungen ausgespro- Damit ist ein Anfang gemacht nur sehr langsam abgebaut In einzelnen Bereichen ja,
chen. Ein weiterer Vertreter der Stoffgruppe, worden, und das ist wichtig für wird. Das ist bei PFAS ja der z. B. bei Bekleidung, wo man
die Perfluorhexansulfonsäure (PFHxS), soll in die Betroffenen. Das Problem ist Fall. Sie sind chemisch extrem nach PFAS-freien Produkten
Kürze folgen. allerdings noch deutlich g rösser. stabil. Ein Stoff ist niemals nur fragen kann.
REGISTRIERUNG, Bisher sind nur einzelne PFAS persistent, sondern ab einer
CH
Das Umweltbundesamt hält, insbesondere wirklich verboten worden. Es gewissen Konzentration auch Was möchten Sie Behörden,
unter Berücksichtigung des Vorsorgeprinzips, E VALUIERUNG gibt jedoch ca. 4000 PFAS, die in schädlich, und wenn er persis- der EU und der Industrie mit auf
eine Regulierung der gesamten Stoffgruppe für Gebrauch sein dürften. Da es kei- tent ist, sammeln sich in der den Weg geben?
UND
notwendig, denn alle PFAS verbleiben für lange ne Kennzeichnungspflicht gibt, Umwelt immer höhere Konzen- Die Regulierung persistenter
Zeiträume in der Umwelt. Daher erarbeitet das
AUTORISIERUNG kennt niemand die genaue Zahl. trationen an, und dann kommt Stoffe (und dabei vor allem der
UBA mit anderen Behörden aus Deutschland, VO N Wir arbeiten gerade an einer es eben auch zu schädlichen Gruppe der PFAS) sollte deut-
den N iederlanden, Dänemark, Schweden und CHEMIK ALIEN aufwendigen Recherche, um gut Wirkungen. Insofern ist es gar lich beschleunigt werden.
Norwegen einen EU-weiten Beschränkungsvor- 1500 PFAS und ihre Anwendun- nicht unbedingt der Vorsorge-
schlag unter REACH für diese Stoffgruppe. gen konkret zu identifizieren. gedanke, der zur Regulierung
Professor Martin Scheringer beschäftigt sich bereits seit seiner Doktorarbeit mit dem Verhal
ten langlebiger Chemikalien in der U
mwelt. Er ist als Privatdozent an der ETH Zürich tätig und
Professor für Umweltchemie an der Masaryk-Universität in Tschechien.
28 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 29Thema
Diese Werte gelten für die in der EU-Grundwasserrichtlinie
(2006 /118 / EG) EU-weite Schwellenwerte
Böden
für PFAS in Mensch
abgeleitet werden sollen. Zwei weitere PFAS Im Bodenschutz sind vor allem die Wirkungspfade
sollen auf eine Grundwasser Beobachtungsliste Boden-Pflanze und Boden-Grundwasser relevant.
aufgenommen werden, da für diese Stoffe noch
keine ausreichenden Monitoringergebnisse in Sieben GFS-Werte für PFAS wurden als Prüfwerte
und Umwelt
den Mitgliedstaaten vorliegen, diese aber auch für den Pfad Boden-Grundwasser in den Entwurf
für regelungsrelevant gehalten werden. der novellierten Bundesbodenschutzverordnung
aufgenommen. Werden diese Werte erreicht
In Deutschland haben die Bund-Länder Arbeitsge- oder überschritten, sind Einzelfallprüfungen
meinschaften Wasser (LAWA) und Boden (LABO) vorzunehmen und gegebenenfalls Maßnahmen
Geringfügigkeitsschwellenwerte für das Grund- zu ergreifen. Klärschlämme und Düngemittel,
wasser (GFS) abgeleitet (Abbildung 8). GFS-Werte die auf Böden ausgebracht werden, müssen laut
definieren eine Konzentration für das Grund- Klärschlammverordnung und Düngemittelver-
wasser, bis zu der keine relevanten schädlichen ordnung auf PFOA und PFOS analysiert werden.
Wirkungen für Mensch und Umwelt auftreten kön- Jedoch können auch weitere PFAS in Klärschläm-
nen. Allerdings wird der a ktuelle Kenntnisstand men relevant sein. Es ist unklar, ob die erlaubten
zu diesen gesundheitlichen Risiken der PFAS von Gehalte an PFOA und PFOS in Klärschlämmen
der Europäischen Lebensmittelbehörde EFSA neu und Düngemitteln zur Überschreitung der Gering-
bewertet. Es ist deshalb zu erwarten, dass auch fügigkeitsschwellen im Grundwasser führen kön-
die GFS-Werte in Zukunft basierend auf den EFSA- nen. Eine Harmonisierung der unterschiedlichen
Bewertungen angepasst werden müssen. Rechtsbereiche ist deshalb dringend notwendig.
Oberflächengewässer aktuell umfassende Bewertung des Zustands
der Ostsee (State of the Baltic Sea – Holistic
Die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) Assessment, 2018) des Helsinki Übereinkom-
definiert PFOS als prioritär g
efährlichen Stoff. mens (HELCOM) zum Schutz der Ostsee bezieht
Deshalb sind Behörden verpflichtet, PFOS- auch PFOS-Konzentrationen in Wasser und Biota
Gehalte in Oberflächengewässern zu messen. ein, um die Belastung der Ostsee durch Schad-
Fische oder Muscheln werden auf PFOS unter- stoffe zu bewerten.
sucht, da sich die Chemikalie in Wasserorganis-
men anreichert, die als Nahrungsmittel dienen. Des Weiteren ist PFOS unter dem Oslo-Paris
Die Umweltqualitätsnorm von PFOS liegt bei Übereinkommen zum Schutz des Nordostatlan-
9,1 µg/kg Fisch/Muschel. Dieser Wert darf zum tiks (OSPAR) als „chemical for priority action“ Abb. 8
Schutz der menschlichen Gesundheit nicht über- gelistet. Es ist zu erwarten, dass PFOS in Biota
PFAS-Geringfügigkeitsschwellenwerte für das Grundwasser nach LAWA 2017
schritten werden. Bei Überschreitung müssen als Indikator in kommende Bewertungen auf
NAME (CAS-NUMMER) GFS-WERTE (µg/l)
Maßnahmen zur Verminderung der PFOS-Gehalte genommen werden wird.
im Gewässer ergriffen werden. Da PFAS in Gewäs-
sern mehrerer EU-Mitgliedstaaten zu Problemen PERFLUORBUTANSÄURE, PFBA (375-22-4) 10
führen, schlägt die EU-Kommission vor, in Zu- Grundwasser PERFLUORHEXANSÄURE, PFHXA (307-24-4) 6
kunft weitere PFAS in Oberflächengewässern zu PERFLUOROKTANSÄURE, PFOA (335-67-1) 0,1
analysieren und die Einträge zu reduzieren. Es gibt derzeit weder auf europäischer noch PERFLUORNONANSÄURE, PFNA (375-95-1) 0,06
deutscher Ebene Schwellenwerte für PFAS für PERFLUORBUTANSULFONSÄURE, PFBS (375-73-5) 6
Auch in Nord- und Ostsee wird PFOS unter- die Beurteilung des chemischen Zustands des PERFLUORHEXANSULFONSÄURE, PFHXS (355-46-4) 0,1
sucht. Hintergrund ist hier die europäische Grundwassers. Eine Expertengruppe hat der PERFLUOROKTANSULFONSÄURE, PFOS (1763-23-1) 0,1
Meeresstrategie-R ahmenrichtlinie (MSRL). Die EU-Kommission zehn PFAS vorgeschlagen,
30 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 31Thema
Im Moment sind noch keine bundeseinheit- hat das Umweltbundesamt in Zusammenarbeit
lichen Regeln bzw. Empfehlungen für die mit dem Bundesministerium für Gesundheit
Bewertung von PFAS-Verunreinigungen in bereits im Dezember 2019 die Maßnahmenwerte
Böden und den Umgang mit solchen Fällen von PFOA/PFOS für die besonders empfindlichen
vorhanden. Diese sind jedoch in Vorbereitung. Bevölkerungsgruppen Schwangere, stillende
Eine Handlungsempfehlung zum Umgang mit Mütter, Säuglinge und Kleinkinder vorsorglich
PFAS-verunreinigten Böden und Grundwasser auf jeweils 0,05 µg/l PFOA bzw. PFOS gesenkt.
ist auf der UBA-Webseite abrufbar.
Bislang gibt es keine Verpflichtung zur Messung
Für PFAS liegen bislang keine Höchstgehalte für von PFAS im Trinkwasser in Deutschland. Die
Nahrungs- und Futtermittel vor. Deutschland bisher freiwillig durchgeführten Messungen
setzt sich deshalb für die Festlegung solcher zeigen aber, dass sich abgesehen von besonders
Höchstgehalte auf EU-Ebene ein. Die genauen betroffenen Regionen, wie den Landkreisen Alt
Prozesse, also welche PFAS in welchem Maße in ötting und Rastatt, die PFAS-Konzentrationen im
welche Pflanzen aufgenommen werden sind noch Trinkwasser im Bereich ≤ 0,01 µg/l bewegen und
relativ unbekannt. Landesbehörden und das somit unterhalb der Maßnahmenwerte liegen.
Umweltbundesamt haben deshalb Forschungs-
vorhaben initiiert, damit Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler den Transfer von PFAS von
Böden in Pflanzen aufklären. In Regionen mit be- In Zukunft werden
kannten PFAS-Verunreinigungen landwirtschaft-
lich genutzter Flächen in Baden-Württemberg
EU-weit Wasserversorger
wurde ein Vorerntemonitoring eingeführt, um verpflichtet sein,
zu verhindern, dass Ernten mit erhöhten PFAS-
Konzentrationen den Markt erreichen oder als Trinkwasser auf PFAS
Futtermittel verwendet werden.
zu untersuchen.
Klärschlamm
Die EU-Trinkwasserrichtlinie, die im Jahr 2020
Klärschlämme, die bodenbezogen verwertet wer- verabschiedet werden soll, sieht voraussichtlich
den sollen, unterliegen seit 2015 den Vorgaben zwei Mindestanforderungen für PFAS vor: „PFAS
der Düngemittelverordnung und dürfen eine gesamt“ als Gesamtheit Per- und Polyfluoralkyl- gesundheitliche Beeinträchtigung prinzipiell Diabetes mellitus Typ II. Bei einer Bewertung des
PFAS-Konzentration von 100 µg/kg (Summe von substanzen mit 0,5 µg/l und die „Summe der möglich, die aber nicht zwangsläufig bei Jedem individuellen Risikos sind immer auch weitere
PFOA und PFOS) in der Trockensubstanz nicht PFAS“ von 20 besonders relevanten Einzelsub eintreten muss, da hier viele individuelle Fakto- Faktoren wie z. B. Alter, Lebensstil, genetische
überschreiten – andernfalls sind sie thermisch stanzen mit 0,1 µg/l. Demnach werden in Zu- ren eine Rolle spielen (siehe unten). und familiäre Prädisposition etc. in die Bewer-
zu behandeln, also im Regelfall als Abfall zu kunft EU-weit Wasserversorger verpflichtet sein, tung einzubeziehen.
verbrennen. Auch weitere PFAS sind in Klär- Trinkwasser auf PFAS zu untersuchen. Folgende HBM-II-Werte wurden festgelegt
schlämmen enthalten und sollten in Zukunft im - für Frauen im gebärfähigen Alter: 5 ng PFOA 21,1% der Kinder, deren Blutplasma in der aktu-
Klärschlamm untersucht werden, insbesondere pro ml Blutplasma bzw. 10 ng PFOS pro ml ellsten Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit
die PFAS, die für das Grundwasser und die Auf-
nahme in Pflanzen relevant sind.
PFAS und menschliche Blutplasma sowie
- für die übrigen Bevölkerungsgruppen: 10 ng
von Kindern und Jugendlichen1, GerES V, auf
PFOA im Blutplasma untersucht wurde, über-
Gesundheit PFOA pro ml Blutplasma bzw. 20 ng PFOS pro schritten den HBM-I-Wert von 2 ng/ml, während
ml Blutplasma 7,3% der Studienteilnehmenden den HBM-I-Wert
Trinkwasser Zur gesundheitsbezogenen Bewertung der von 5 ng/ml Blutplasma für PFOS überschritten.
körperlichen Schadstoffbelastung hat die Kom- Plasmakonzentrationen über dem HBM-I-Wert, Der HBM-II-Wert für PFOA wurde nicht über-
Aufgrund erster Funde von PFOA und PFOS in mission Human-Biomonitoring des Umweltbun- aber unter dem HBM-II-Wert weisen auf eine schritten, der für PFOS von 0,17% der untersuch-
der nordrhein-westfälischen Möhnetalsperre desamts (HBM-Kommission) toxikologisch und Exposition hin, bei der nach heutigem Kennt- ten Personen2. Die Untersuchung von Blutproben
2006 im Trinkwasser leitete die Trinkwasserkom- epidemiologisch begründete Beurteilungswerte nisstand Effekte nicht mehr mit ausreichender der Umweltprobenbank, die von jungen Erwach-
mission 2006 gesundheitlich duldbare Leitwerte (sog. HBM-I- und HBM-II-Werte) festgelegt. Sicherheit ausgeschlossen werden können. senen gewonnen wurden, ergab für 2019 weder
für beide Stoffe ab. Seit 2016 liegen gesundheit für PFOA noch für PFOS eine Überschreitung der
liche Höchstwerte (Leitwerte und gesundheitli- Bei Unterschreitung des HBM-I-Wertes im Sowohl die HBM-I-Werte als auch die HBM-II- HBM-II-Werte.
che Orientierungswerte) für 13 PFAS vor, bspw. menschlichen Blut ist mit keiner gesundheitli- Werte beruhen auf einer Beurteilung des popula-
0,1 µg/l als Leitwert für PFOA und PFOS. Die chen Beeinträchtigung zu rechnen. Die Werte tionsbezogenen Risikos, also des Risikos für ein-
Ableitung basierte auf einer tolerablen Aufnahme betragen 2 ng PFOA bzw. 5 ng PFOS pro ml Blut- zelne Bevölkerungsgruppen, im Hinblick auf z. B.
von 0,03 µg/kg Körpergewicht und Tag für beide plasma bzw. -serum. entwicklungstoxische Effekte und verringerte Ge-
Stoffe. Die neueren Bewertungen der Europäi- burtsgewichte, verminderte Fertilität, verringerte
2 Die Prozente ergeben sich nach Berücksichtigung von
schen Lebensmittelbehörde (EFSA) legen nahe, Wird der HBM-II-Wert überschritten, ist für Antikörperbildung (Immunsystem), erhöhte LDL- Ein- und Ausschlusskriterien sowie einer statistischen
dass diese Werte zu hoch sein könnten. Deshalb die Betroffenen eine als relevant anzusehende und Gesamt-Cholesterin-Konzentrationen sowie Gewichtung bei der Auswertung der Daten
32 SCHWERPUNKT 1/2020 SCHWERPUNKT 1/2020 33Sie können auch lesen
