PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen), oft auch als „Forever Chemical“ bezeichnet, stellen die moderne
Abwasseraufbereitung vor große Herausforderungen. Ihre spezielle Struktur bringt viele Vorteile für Alltag und Industrie, birgt aber auch Risiken, da PFAS einmal in der Natur nur schwer bis gar nicht abgebaut werden können.
In diesem Beitrag sehen wir uns die Schwierigkeiten bei der Entfernung von PFAS sowie innovative Lösungen wie speziell entwickelte Aktivkohlen zur Trinkwasserfiltration an.
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Welche Grenzwerte gelten für PFAS im Trinkwasser?
Ende 2020 wurden mit der Trinkwasserrichtlinie (
EU 2020/2184) erstmals spezifische Grenzwerte für PFAS in Trinkwasser festgelegt. Überwacht wird diese Konzentration entweder als „PFAS gesamt“, also als Summer aller messbaren PFAS, oder als „Summe von 20 PFAS“, die in Anhang III Teil B Nummer 3 der Richtlinie angeführt sind.
In Deutschland wurde diese Richtlinie am 20. Juni 2023 in Form einer „
Zweiten Verordnung zur Novellierung der Trinkwasserverordnung“ in nationales Recht umgesetzt. Seitdem gelten neue Grenzwerte: Ab 2026 darf die PFAS-Konzentration der „Summe PFAS-20“ einen Grenzwert von 100 ng/L nicht überschreiten. Darüber hinaus wird 2028 auch ein Grenzwert für die „Summe PFAS-4“ eingeführt, der das Vorkommen der vier besonders problematischen Substanzen (PFOA, PFNA, PFHxS und PFOS) regulieren soll. Die Grenze soll von da an bei 20 ng/L liegen. Grundlage dessen ist die Risikobewertung der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (
EFSA) aus dem Jahr 2020.
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Ist in Deutschland Trinkwasser mit PFAS belastet?
Untersuchungen des Umweltbundesamtes (
UBA) konnten zeigen, dass in Deutschland derzeit keine flächendeckende Belastung des Trinkwassers mit PFAS vorherrscht. Nichtsdestotrotz bestehen erhebliche regionale Unterschiede angesichts der PFAS-Belastung. In einigen Fällen war die Konzentration der Schadstoffe so hoch, dass Trinkwasserbrunnen geschlossen oder umfassende Maßnahmen zur Wasserreinigung unternommen werden mussten.
Gemeinsam mit dem Institut für Wasserforschung (
IWW) und den Bundesländern wurde 2022 vom Umweltbundesamt eine Abschätzung zur Belastung von Grund-, Roh- und Trinkwasser abgegeben. Die Ergebnisse konnten zeigen, dass voraussichtlich etwa 3,8 % der Trinkwasserproben die neuen Grenzwerte für PFAS-20 überschreiten. Für PFAS-4 lag der Anteil sogar bei 5 %. Die Abschätzung wurde anhand bestehender Untersuchungen durchgeführt.
In einer rezenten Studie des Umweltbundesamts wurden 89 Trinkwasserproben aus verschiedenen Regionen Deutschlands auf ihre PFAS-Belastung untersucht. In allen Proben konnten deutlich erhöhte PFAS-20 Werte nachgewisen werden, die weit über der Bestimmungsgrenze von max. 80 ng/L liegen.
Können PFAS wieder aus der Umwelt entfernt werden?
Die hohe chemische Stabilität der PFAS macht ihre Entfernung aus der Umwelt zu einer immensen technischen und finanziellen Herausforderung. Viele herkömmliche Reinigungsverfahren, die bei der Entfernung anderer Schadstoffe Wirkung zeigen, sind bei der Entfernung von PFAS erfolglos. Einige PFAS binden an der inneren Oberfläche und können dadurch wirksam mit Aktivkohlefiltern aus belastetem Wasser gefiltert werden. Der Erfolg hängt allerdings stark von der Art der PFAS ab. Während langkettige PFAS gut an die Oberfläche von Aktivkohle binden, gestaltet sich das bei kurzkettigen PFAS eher deutlich schwieriger.
Eine vollständige Entfernung von PFAS aus kontaminierten Böden ist nach aktuellem Stand der Forschung nur durch Hochtemperaturbehandlung wie beispielsweise durch Verbrennung möglich. Durch dieses Vorgehen verliert der Boden hingegen seine biologische Funktion, wodurch er fortan nur noch als Füllmaterial verwendet werden kann. Eine große Herausforderung besteht demnach darin, eine Lösung zu finden, die auch diese kurzkettigen PFAS aus dem Grundwasser filtern kann.
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Gibt es innerhalb der PFAS Unterschiede bzgl. der Adsorption an Aktivkohle?
Ja, die Adsorption von PFAS an Aktivkohle variiert je nach Struktur und Eigenschaften der einzelnen Substanzen. Dabei lassen sich zwei wesentliche Regeln formulieren:
- Kettenlänge: Je länger die Kohlenstoffkette des PFAS-Stoffes, desto besser ist er adsorbierbar. Langkettige PFAS binden deutlich effektiver als kurzkettige Verbindungen.
- Funktionelle Gruppen: Sulfonsäuren wie beispielsweise PFOS adsorbieren besser als Carbonsäuren wie beispielsweise PFOA mit vergleichbarer Kettenlänge.
Welche Aktivkohle sollte empfohlen werden?
Bei der effektiven Entfernung von PFAS aus dem Wasser spielt die richtige Aktivkohle eine zentrale Rolle. Unterschieden werden muss dabei zwischen
Trinkwasser und
Abwasser, da der organische Gehalt (CSB) die Adsorptionsfähigkeit beeinflusst.
- Trinkwasser: Durch den niedrigen organischen Anteil im Wasser ist die Adsorption einfacher. Als besonders effizient hat sich hier Hydraffin CC 8x30 plus erwiesen. Diese kann sowohl kurz- als auch langkettige PFAS entfernen. Für langkettige PFAS hingegen eignet sich Hydraffin XC 30.
- Abwasser: Im Abwasser erschwert der hohe Anteil organischer Verbindungen die Adsorption. Hier sind sehr offenporige Aktivkohlen, wie unsere Hydraffin XU 8x30 oder die Reaktivate Hydraffin WR, beliebt.
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Spezialprodukte für PFAS in der Trinkwasserfiltration
Hydraffin CC 8x30 plus ist eine hochwertige dampfaktivierte Aktivkohle, die aus Kokosnussschalen hergestellt wird. Durch eine spezielle Konditionierung, die den offenporigen Charakter der Aktivkohle sicherstellt, eignet sich dieses Produkt hervorragend zur Entfernung von bisher schwer adsorbierbaren Spurenstoffen wie kurzkettigen PFAS, z. B. PFBA, aus dem Wasser.
PFAS im Trinkwasser: Was empfehlen Experten?
Hydraffin CC 8x30 plus wurde in mehreren unabhängigen Pilotversuchen als „sehr gut“ bewertet und konnte sich als überlegenes Produkt in der Trinkwasseraufbereitung beweisen. Alternativ ist auch unsere mehrfach reaktivierte Hydraffin CC 8x30 als „sehr gut“ bewertet worden.