PFAS sind ein vieldiskutiertes Thema in vielen Bereichen – und zurecht. Die Stoffgruppe umfasst eine Vielzahl an Chemikalien, die aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften in unzähligen Produkten und Anwendungen eingesetzt werden. In den vergangenen Jahren wurden den PFAS erhebliche Risiken für die Umwelt und die Gesundheit zugeschrieben. Um den Einsatz und die Freisetzung der PFAS fortan zu kontrollieren und einzudämmen, sind spezifische gesetzliche Vorgaben eingeführt worden.
In diesem Beitrag geben wir einen Überblick über die wichtigsten Regelungen und Grenzwerte für den Umgang mit PFAS.
Was sind PFAS?
PFAS steht für per- und polyfluorierte Alkylverbindungen. Sie umfassen eine große Gruppe von Chemikalien, deren Grundgerüst aus Kohlenstoffketten besteht, die vollständig von Fluoratomen umgeben sind. Diese Konstellation macht sie extrem stabil und resistent. Einmal freigesetzt können sie folglich kaum oder nur sehr langsam wieder abgebaut werden.
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Warum sind PFAS ein Problem für die Umwelt und Gesundheit?
Angesichts ihrer stabilen chemischen Struktur sind PFAS nur sehr schwer abbaubar. Sie reichern sich über lange Zeiträume in Böden und Gewässern an, über die sie schlussendlich auch ihren Weg in die Nahrungskette finden und sowohl Tiere als auch Menschen belasten.
Menschen nehmen die giftigen PFAS über Trinkwasser, Lebensmittel oder bei Kontakt mit belasteten Produkten auf und können dadurch zu beträchtlichen gesundheitliche Schäden führen. Dazu zählen unter anderem Beeinträchtigungen der Fruchtbarkeit, Störungen des Hormonhaushalts und Stoffwechselerkrankungen.
Wie gelangen PFAS in die Umwelt?
PFAS können auf verschiedene Weise in die Umwelt gelangen. Während des Produktionsprozesses gelangen sie über Abwasser, Abgase oder Abfälle von Industrieanlagen in Umlauf. Sie können auch bei der Verarbeitung zu Endprodukten wie beschichtete Pfannen oder imprägnierte Textilien oder bei der Verwendung von PFAS-haltigen Produkten wie Feuerlöschschäumen freigesetzt werden. Darüber hinaus gelangen fluorierte Gase aus Klimaanlagen in die Atmosphäre. Bei der Entsorgung dieser Produkte können PFAS durch Deponiesickerwasser oder unvollständige Müllverbrennung in die Umwelt gelangen. Infolge ihrer hohen Beständigkeit verbreiten sie sich schnell und sind mehr oder weniger „gekommen um zu bleiben“.
Diese schnelle und weite Verbreitung bringt nicht nur Bedenken für unsere Umwelt, sondern auch hinsichtlich einer Kontamination von Lebensmitteln.
Welche Grenzwerte gelten für PFAS in Lebensmitteln?
Seit April 2023 gelten in der EU Höchstgehalte für vier spezifische PFAS – PFOS, PFOA, PFNA, PFHxS – in Lebensmitteln. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (
EFSA) hat bereits 2020 Grenzwerte für die sogenannte tolerierbare wöchentliche Aufnahme (kurz: TWI) von diesen Stoffe festgelegt, um den Verbraucher vor möglichen gesundheitlichen Risiken zu schützen.
Diese Höchstgehalte betreffen zuallererst Eier, Fleisch, Fisch sowie Meeresfrüchte. In diesem Sinne wird jedoch darauf hingewiesen, dass es für andere relevante Lebensmittel wie etwa Milchprodukte noch keine geeigneten Messverfahren zur Bestimmung der PFAS-Konzentration gibt. PFAS können dementsprechend auch in anderen Lebensmitteln vorhanden sein.
Die genauen PFAS-Grenzwerte für verschiedene Lebensmittel finden Sie in der
EU-Verordnung über Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln.
Welche Grenzwerte gelten für PFAS in Trinkwasser?
Im Rahmen der EU-Trinkwasserrichtlinie (
EU 2020/2184) wurden 2020 erstmals verbindliche Grenzwerte für PFAS in Trinkwasser festgelegt. Über diese Richtlinie kann die PFAS-Konzentration entweder als „PFAS gesamt“ oder als „Summe PFAS-20“ überwacht werden. Letztere umfasst eine spezifische Gruppe von PFAS, die als besonders besorgniserregend eingestuft wurden.
In Deutschland wurde diese Richtlinie seit dem 20.6.2023 durch die „Zweite Verordnung zur Novellierung der Trinkwasserverordnung“ in nationales Recht übergeführt. Ab 2026 darf „Summe PFAS-20“ einen Grenzwert von 100 ng/l nicht überschreiten. Ab 2028 wird weiters ein Grenzwert für „Summe PFAS-4“ (der von der EFSA am häufigsten und gefährlichsten bewerteten Verbindungen PFOA, PFNA, PFHxS sowie PFOS) von 20 ng/l eingeführt.
Welche PFAS gelten als besonders besorgniserregende Substanzen (sog. SVHCs)?
Innerhalb der Stoffgruppe der PFAS wurden bestimmte Verbindungen als besonders besorgniserregend (sogenannte Substances of Very High Concern, kurz: SVHCs) identifiziert. Basis dieser Einstufung ist die REACH-Verordnung (
Verordnung (EG) Nr. 1907/2006).
Zu den als SVHCs eingestuften PFAS gehören mit Stand 2023:
- C11-C14 PFCAs
- C8 PFCA (PFOA + Ammoniumsalze)
- C9 PFCA (PFNA + Ammonium- und Natriumsalze)
- C10 PFCA (PFDA + Ammonium- und Natriumsalze)
- C6 PFSA (PFHxS + Salze)
- HFPO-DA (auch bekannt als GenX)
- C4 PFSA (PFBS + Salze)
- C7 PFCA (PFHpA + Salze)
- Die Reaktionsmasse aus 2,2,3,3,5,5,6,6-Octafluoro-4-(1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropan-2-yl)morpholine
- Die Reaktionsmasse aus 2,2,3,3,5,5,6,6-Octafluoro-4-(heptafluoropropyl)morpholine
Diese PFAS-Liste wird laufend ergänzt.
Ist in Deutschland Trinkwasser mit PFAS belastet?
In Deutschland zeigen aktuelle Untersuchungen des Umweltbundesamtes (
UBA), dass bislang keine flächendeckende PFAS-Belastung des Trinkwassers besteht. Die regionalen PFAS-Werte variieren jedoch stark. In bestimmten Gebieten kam es angesichts zu hoher Werte bereits zur Stilllegung – oder, wenn möglich, zur Reinigung – einiger Trinkwasserbrunnen.
Eine Analyse aus dem Jahre 2022 des UBA und dem Institut für Wissen in der Wirtschaft (
IWW) ergab, dass voraussichtlich rund 3,8 bis 5 % der deutschen Trinkwasserproben die festgelegten Grenzwerte für PFAS-20 und PFAS-4 überschreiten. Hinzukommend hat eine Studie des UBA 89 Proben untersucht und festgestellt, dass die PFAS-20-Konzentration in allen analysierten Proben mäßig bis weit über der Bestimmungsgrenze lag.
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Welche PFAS sind in der EU verboten?
In der EU gelten strenge Vorschriften für PFAS, insbesondere für solche Stoffe, die als besonders besorgniserregend eingestuft werden.
Aufgrund des Stockholmer Übereinkommens weltweit verboten sind aktuell:
- Perfluoroctansulfonsäure (PFOS)
- Perfluoroktansäure (PFOA)*
- Perfluorhexansulfonsäure (PFHxS)*
*inkl. deren Salze und Vorläuferverbindungen
Neben diesen drei Substanzen sind in der EU außerdem auch C9-C14 Perfluorocarbonsäuren (PFCAs) infolge der REACH-Verordnung reguliert. Die Herstellung, Verwendung und der Vertrieb von PFCAs ist seither nur in Ausnahmefällen erlaubt.
Können PFAS wieder aus der Umwelt entfernt werden?
Die Entfernung von PFAS aus der Umwelt stellt aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit eine enorme Herausforderung dar. Klassische Sanierungsmethoden, die bei anderen Stoffen Erfolg bewiesen haben, reichen für die Bekämpfung der PFAS nicht aus. Ihre hohe Stabilität verlangt spezielle Sanierungsverfahren.
PFAS abbauen mit Aktivkohle
Eine der wenigen Methoden, die zur Entfernung von PFAS aus kontaminiertem Wasser eingesetzt werden, ist die Verwendung von Aktivkohlefiltern. Sie nutzen das Prinzip der Adsorption, bei dem die PFAS-Moleküle an der Oberfläche der Aktivkohle haften, was zu einer deutlichen Reduzierung der Schadstoffe im Wasser führt. Große Erfolge zeigen sich hier besonders bei langkettigen PFAS.
Kurzkettige PFAS sind aufgrund ihrer höheren Wasserlöslichkeit weniger gut an Aktivkohle zu binden. Das macht ihre Entfernung aus Wasser schwieriger und bedarf neuer, innovativer Aktivkohleprodukte.
PFAS abbauen durch Hochtemperaturbehandlung
Derzeit kann eine vollständige Entfernung von PFAS aus kontaminiertem Boden nur durch Hochtemperaturbehandlungen wie Verbrennung erreicht werden. Allerdings ist diese Methode problematisch, da sie die biologischen Funktionen des Bodens zerstört, wodurch er nur noch als Füllmaterial verwenden werden kann.
Gibt es innerhalb der PFAS Unterschiede bzgl. der Adsorption an Aktivkohle?
Ja, innerhalb der Stoffgruppe der PFAS gibt es deutliche Unterschiede in der Adsorption an Aktivkohle.
Es gilt: Je länger die Kohlenstoffkette eines PFAS ist, desto besser kann es durch Aktivkohle adsorbiert werden. Außerdem werden Sulfonsäuren, wie PFOS, bei gleicher Kettenlänge besser absorbiert als Carbonsäuren, wie PFOA.
Welche Aktivkohle sollte verwendet werden (Wasser- und Luftreinigung)?
Bei der Auswahl der richtigen Aktivkohle gibt es Unterschiede bei der Wasser- und Luftreinigung. Während PFAS in der Luft oft an Partikel wie Staub gebunden sind und Aktivkohlefilter durch die Abtrennung der Partikel effektiv sind, liegen PFAS im Wasser gelöst vor. In diesem Fall ist Hydraffin-Aktivkohle eine bewährte Methode, um PFAS aus Wasser zu filtern. Besonders effektiv ist dieser Prozess bei Trinkwasser mit geringem organischem Gehalt. Bei höheren organischen Belastungen können konkurrierende Stoffe die Adsorptionsfähigkeit der Aktivkohle beeinträchtigen.
Wie sieht die Zukunft der PFAS aus?
Den PFAS steht ein Wandel bevor: Weltweit werden laufend strengere Vorschriften und Verbote eingeführt, um Umwelt- und Gesundheitsrisiken zu minimieren. Auch die Industrie sucht nach PFAS-freien Alternativen für Konsumgüter und industrielle Prozesse. Innovative Filtrationstechnologien, wie verbesserte Aktivkohlefilter und neue Methoden zur Wasser- und Bodenreinigung werden eine Schlüsselrolle dabei spielen, die Auswirkungen bestehender PFAS-Kontaminationen zu reduzieren.