PFAS-Moleküle können sehr unterschiedlich aussehen. Meist haben sie ein Skelett aus langen Kohlenstoffketten (hier grau). Es handelt sich um PFOA – ein Stoff, der für Teflon verwendet wurde. (c) Carla Grammel
Das graue Gerät surrt wie ein Staubsauger. Es führt die Proben mithilfe eines organischen Lösungsmittels zum Massenspektrometer. Im Hochvakuum wird das Gewicht der Moleküle bestimmt: eine Grenztechnologie, die Flüssigkeit auf wenigen Zentimetern in Gas verwandelt und am Ende Daten im Mikrogramm-Bereich (ein Millionstel Gramm) ausspuckt. Sie geben Auskunft darüber, welche Stoffe sich im Wasser aus Kläranlagen, Seen und Brunnen finden – auch wenn sie so klein sind wie die PFAS.
Umweltchemiker Christoph Scheffknecht führt durch die denkmalgeschützten Hallen des Instituts für Umwelt und Lebensmittelsicherheit in Vorarlberg. Leicht kann einem schwindelig werden von den vielen Hochleistungsgeräten, die hier stehen. Seit einem halben Jahr untersucht das Institut, das direkt der Vorarlberger Landesregierung unterstellt ist, eine besondere Stoffgruppe. Die vier Buchstaben PFAS stehen für per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen – aufgrund ihrer Eigenschaften werden sie auch als Ewigkeitschemikalien bezeichnet, denn sie sind auf natürlichem Wege kaum abbaubar. An die 10.000 verschiedene Stoffe kennt man bereits. Einige konnten in entlegenen Regionen der Erde wie der Antarktis gefunden werden.
„Immunantworten sind abgeschwächt, wenn gewisse PFAS im Blut sind.“
Hans-Peter Hutter, Umweltmediziner
„Wir messen 24 verschiedene PFAS mit unterschiedlichen Kettenlängen und funktionellen Gruppen“, erklärt Institutsleiter Scheffknecht. Gemessen an der irren Zahl der Substanzen nur eine kleine Menge – aber doch „die wichtigsten“, denn sie werden zu industriellen Zwecken verarbeitet und unterliegen teils strengen Auflagen. „Hier sehen wir schon das Problem“, sagt Scheffknecht. Durch einige wenige Modifikationen können die Moleküle chemisch verändert werden. Sie besitzen dann noch dieselben Eigenschaften, können aber schwer ermittelt und noch schwieriger gesetzlich beschränkt werden.
Riskant und massenhaft verarbeitet.
Warum sind sie überhaupt kritisch? Die Chemikalien, die erst seit den späten Vierzigern verwendet werden, haben sich rasend schnell verbreitet. Sie sind mittlerweile omnipräsent in Boden, Wasser und Luft – wenn auch in ganz unterschiedlichen Konzentrationen. Über Lebensmittel und Trinkwasser fanden sie den Weg in den menschlichen Körper. Dort stehen sie in Verdacht, Krebs zu erregen, unfruchtbar zu machen und das Immunsystem zu schwächen. „Die gesundheitlichen Risiken sind divers“, weiß der Wiener Umweltmediziner Hans-Peter Hutter. Zwar sei die Gefahr einer akuten Vergiftung sehr gering, die chronische Exposition aber äußerst bedenklich. „Es zeigte sich schon bei geringen Konzentrationen, dass Kinder schlechter auf Impfungen ansprachen. Bestimmte Immunantworten sind scheinbar abgeschwächt, wenn gewisse PFAS im Blut sind.“ Die Mengen mögen dabei verschwindend gering sein, sie abzubauen benötigt aber Jahre bis ganze Menschenleben. Was sie letztlich für die Gesundheit bedeuten, ist noch nicht ausreichend erforscht.
„Die Substanzen sind temperaturbeständig, öl-, schmutz- und wasserabweisend, darum werden sie auch sehr breit eingesetzt. Das ist der Ursprung aller Geschichten“, erklärt Hutter auf 20er-Nachfrage telefonisch. Erst einmal hergestellt und verarbeitet, landen sie über kurz oder lang in der Umwelt. „Und wenn sie einmal da sind, bleiben sie aufgrund ihrer hohen chemischen Stabilität sehr, sehr lange.“ Der Public-Health-Experte der Med-Uni Wien begleitet einen Sanierungsfall, der erst letztes Jahr in Salzburg bekannt wurde. Am Flughafen hat man einst PFAS-haltige Löschschäume verwendet, die Stoffe sickerten in Boden und Grundwasser. Mittlerweile sind die Schäume in allen Bundesländern verboten. Fälle wie jener in Salzburg mehren sich jedoch.
„Rastatt in Baden-Württemberg ist der flächenmäßig größte Schadensfall“, weiß Christoph Scheffknecht. Dort können Landwirte ihre Felder teils nur mehr eingeschränkt bewirtschaften, weil die PFAS-Konzentrationen so hoch sind, dass das Gemüse kontaminiert würde. Verantwortlich ist vermutlich Papierschlamm, der vor vielen Jahren als Dünger ausgebracht wurde. Ein internationales Rechercheteam, bestehend aus Medien wie der Süddeutschen Zeitung und Le Monde in Frankreich, hat im Februar rund 17.000 verschmutzte Orte in ganz Europa offengelegt, darunter 2.000 Hotspots, an denen eine erhebliche Gesundheitsgefährdung angenommen werden muss: Es sind Gebiete um Industrieverarbeiter, Kläranlagen, Deponien und Militärgelände. Haupteintragsquellen sind neben Abwässern vor allem auch Klärschlämme, die als fruchtbarer Abfallstoff in Wäldern und auf Äckern landeten.
Keine Hotspots in Tirol?
Sieht man sich die Punkte auf der interaktiven Karte des „Forever Pollution Project“ näher an, so fällt auf: In Tirol sind bislang keine Hotspots zu finden. Es häufen sich aber die roten Stellen in unmittelbarer Nähe zur Landesgrenze, etwa in Mittenwald und Bozen. Sind wir in Tirol also frei von PFAS? „Nachdem die Substanzen praktisch überall auf der Welt nachgewiesen wurden, sind da jedenfalls Zweifel angebracht“, sagt Umweltmediziner Hutter. Man müsse sich erst einmal genau ansehen, wo potenzielle Quellen sind, und ob Stoffe in Boden und ins Wasser gelangten. Auf Nachfrage bei den Abfall- und Umweltverantwortlichen des Landes heißt es, es könne nicht ausgeschlossen werden, dass auch in Tirol Löschschäume zum Einsatz kamen. Generelle Aussagen über die Höhe der Konzentration von PFAS in Abwässern seien nicht seriös möglich. „Es liegt jedoch auf der Hand, dass Substanzen, die in Haushalten, Gewerbe und Industrie eingesetzt werden, auch in kommunale Kläranlagen eingetragen werden können.“ Eine Verordnung des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft zur systematischen Messung von PFAS in Abwässern sei aktuell in Ausarbeitung. Im Rahmen der Gewässerzustandsüberwachung untersucht das Bundesumweltamt regelmäßig Grundwasserstellen in den Bundesländern – auch auf PFAS. In 40 der 233 Proben aus Tirol wurden im vergangenen Jahr PFAS gefunden, das entspricht einem Anteil von 17 Prozent. Die Werte lagen jedoch unter dem Grenzwert von 0,1 Mikrogramm pro Liter, den die EU-Trinkwasserrichtlinie für die Summe von 20 ausgewählten PFAS vorgibt. Noch 2019 hingegen wurde der Wert an drei Messstellen kurzzeitig überschritten: am Innsbrucker Flughafen, im Innsbrucker Stadtgebiet und in der Industriezone Haller Au.
In 40 der 233 Proben aus Tirol wurden im vergangenen Jahr PFAS gefunden.
Zukünftig könnten auf Basis eines Vorschlages der EU-Kommission PFAS im Grundwasser strenger als im Trinkwasser bewertet werden. Sollte dieser Vorschlag angenommen werden, käme es laut Informationen des Umweltbundesamtes auf Basis der Messungen aus 2022 an 10 von 233 Messstellen in Tirol zu einer Überschreitung.
Wie hoch ist bei uns das Risiko, an PFAS zu erkranken? Dazu heißt es aus dem Büro von Gesundheitslandesrätin Cornelia Hagele: „Zur Dosis-Wirkungs-Beziehung beim Menschen liegen kaum Informationen vor. Grenz- oder Richtwerte für Umweltmedien und tolerierbare Aufnahmemengen werden aus den verfügbaren Tierversuchsergebnissen unter Anwendung von Sicherheitsfaktoren abgeleitet.“ Bei insgesamt lückenhaftem Wissensstand könnten Gesundheitsgefährdungen auch bei niedrigen Konzentrationen nicht ausgeschlossen werden. „Es bestehen allerdings keine Hinweise auf eine besondere Gefährdung der Tiroler Bevölkerung, zumal die Konzentrationen im Trinkwasser in Tirol im Österreichvergleich bei Schwerpunktaktionen sehr niedrig lagen und im Jahr 2022 in keiner Tiroler Probe PFAS nachgewiesen wurden.“
Widersprüche seitens der EU.
Wie schwer eine Bewertung auch den Behörden fällt, wird angesichts der Empfehlungen zu tolerierbaren Aufnahmemengen klar: So empfahl die Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde EFSA 2008 noch, täglich nicht mehr als 1.500 Nanogramm pro Kilogramm Körpergewicht des Stoffes PFOA (einem am weitesten verbreiteten Vertreter der PFAS, illustriert auf Seite 53) zu sich zu nehmen. 2018 ist nach einer Neubewertung von nur mehr wöchentlich 6 Nanogramm pro Kilogramm Körpergewicht die Rede. 2022 schließlich hat die EFAS ein tolerierbare wöchentliche Aufnahmemenge von 4,4 Nanogramm pro Kilogramm Körpergewicht für die Summe von vier ausgewählten PFAS festgelegt. Der Wert gibt die Dosis an, die bei lebenslanger Aufnahme keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen erwarten lässt. Erfahrungen hat man jedoch nur aus Tierversuchen, darauf aufbauend wurden die Werte sukzessive nach unten korrigiert.
„In Skiwachs werden ebenfalls Perfluorkomponenten verwendet. Das Thema wird immer größer.“
Rania Bakry, Chemikerin
„Das Wissen hat sich stark vermehrt und das hat dazu geführt, dass wir heute extrem geringe empfohlene Aufnahmemengen haben“, begründet der Lebensmittelchemiker Scheffknecht. Das Problem sei aber, dass sich die Europäische Kommission selbst widerspreche: „Wenn ich die in der EU-Trinkwasserrichtlinie verordnete Menge heranziehe und das auf die 4,4 Nanogramm pro Kilogramm wöchentliche Aufnahmedosis herunterrechne, komme ich auf einen ganz anderen Wert.“ Man dürfte wesentlich weniger als die 0,1 Mikrogramm pro Liter zu sich nehmen, die derzeit den rechtlichen Rahmen bilden. „Das bedeutet, es gibt dringenden Handlungsbedarf. Es ist Aufgabe der Europäischen Kommission, für Klarheit zu sorgen.“
Handlungsbedarf sehen auch Deutschland, die Niederlande, Dänemark, Norwegen und Schweden. Gemeinsam haben die Länder einen Antrag bei der europäischen Chemikalienagentur ECHA auf ein weitgehendes Verbot der ganzen Materialgruppe PFAS eingebracht. Ein Novum, wie der Toxikologe Martin Göttlicher von der TU München betont.
Lebensmittelchemiker Scheffknecht hält es für diskussionswürdig, denn: „Verbiete ich nur einzelne Stoffe, wird die Industrie immer neue, veränderte Moleküle finden. Dann heißt das Ding zwar anders, es besitzt aber vergleichbare toxischen Eigenschaften. Denn diese Fluorkette, die das Problem darstellt, lebt ja weiter.“ Vielfach seien die Abbauprodukte von Ersatzstoffen sogar problematischer.
Auch Umweltmediziner Hans-Peter Hutter begrüßt die weitreichende Beschränkung. Der Konsument allein tue sich schließlich schwer, festzustellen, wann eine kritische Dosis erreicht ist. „Da braucht es ein Regulativ, einen Rahmen, keine Frage!“ Doch eine breite Lobby von Industrieunternehmen wehrt sich gegen das Vollverbot. Und schwierig wird es, für kritische medizinische Anwendungen Ausnahmeregelungen zu finden. Eines der wichtigsten Narkosemittel, das ambulante Eingriffe erst möglich macht, gründet nämlich auf PFAS.
Sanierung ist teuer und schwierig.
Eine Entscheidung wird erst 2025 erwartet. Die Sanierung kontaminierter Wässer und Böden beschäftigt Expertinnen und Experten aber schon jetzt intensiv und jedes Jahr kommen viele weitere Tonnen PFAS hinzu. Hutter betont: „Selbst wenn nun alle Freisetzungen gestoppt werden, ist nicht alles von alleine wieder gut. Die Stoffe haben sich in den letzten Jahrzehnten angehäuft. Auch wenn die Quelle längst versiegt ist, bleiben sie für sehr lange Zeit in unserer Umwelt.“
Rania Bakry forscht am Institut für Analytische Chemie und Radiochemie in Innsbruck an sogenannten Fluortensid-Polymeren als Waffe gegen PFAS in Grund- und Sickerwasser. Das Projekt sei erst im vergangenen Oktober angelaufen und stecke noch in den Kinderschuhen. Beteiligt sind Expertinnen und Experten der Uni Innsbruck, des MCI, der Universität für Bodenkultur in Wien sowie zwei private Unternehmen im Abwasser- und Klärbereich. „Momentan wird auf Aktivkohle gesetzt, wenn es um das Filtern von PFAS aus belasteten Wasserquellen geht“, erklärt Bakry. „Das funktioniert bei kurzkettigen PFAS aber mehr schlecht als recht.“ Mithilfe einer Fluorverbindung werde nun versucht, einzelne Komponenten der PFAS zu filtern und anschließend unkenntlich zu machen. „‚Fight fire with fire‘ sagt man im Englischen.“ Da sich die Stoffe immer mehr häufen, sollte man sich besser rasch eine Beschränkung überlegen, sagt auch Bakry. „Klärschlämme wurden auch bei uns ausgebracht. Und in Skiwachs werden ebenfalls Perfluorkomponenten verwendet. Das Thema wird immer größer.“
Am Institut für Umwelt und Lebensmittelsicherheit in Vorarlberg hat man bereits 2009 PFAS in Seesedimenten auf einer Höhe von über 1.500 Metern festgestellt, weit weg von jeder Industrie. „Die weitreichende Verfrachtung bringt die Stoffe in die Atmosphäre und über Regenfälle auch in entlegene Gebiete.“ Christoph Scheffknecht ist sich der Verantwortung bewusst, die dadurch entsteht. Das Institut hat schon vor Jahren einen Arbeitsschwerpunkt auf PFAS gelegt. Günstig ist, dass Umwelt- und Lebensmitteluntersuchungen in Bregenz unter einem Dach stattfinden – eine Ausnahme in Österreich, aber bei der Ermittlung von PFAS von Vorteil.
Dass sich Schadstoffeinträge nicht auf ein einziges Medium (wie Wasser) beschränken, liegt auf der Hand. In Österreich ist die Gewässergüte Bundeskompetenz, der Bodenschutz obliegt den Ländern. Neben Fragen der Zuständigkeit sei letztlich zu überlegen, wie man den Bürgerinnen und Bürgern ein so komplexes Thema näherbringt, sagt Scheffknecht. Sachlich-nüchtern zu bleiben sei wichtig. „Sonst kommen wir nicht weiter.“
Gefährliche Wunderwaffe
Die chemische Bindung zwischen Kohlenstoff und Fluor gehört zu den stärksten, die in der Natur zu finden sind. Der Mensch hat gelernt, daraus Substanzen mit teils fantastischen Eigenschaften zu synthetisieren. PFAS sind nur schwer zerstörbar, außerdem lassen sich die Moleküle nicht gern einfangen und filtern. Stoffe dieser Gruppe werden in der Halbleiterindustrie, als Kühlmittel in Wärmepumpen und über Jahrzehnte im Löschschaum der Feuerwehren gebraucht. Sie sind auch in Gegenständen enthalten, die wir Tag für Tag verwenden. Dazu gehören Regenjacken, Backpapier, beschichtete Pfannen und Imprägniersprays. Nicht selten tragen die Produkte ein „High Performance“-Label. Ersatzstoffe gibt es derzeit nur bedingt. Von den relativ wenigen gut untersuchten PFAS gelten die meisten als mittel- bis hochtoxisch, vor allem für die Entwicklung von Kindern. Erst wenige Einzelstoffe wie PFOS oder PFOA sind nach der EU-REACH-Verordnung beschränkt bzw. verboten.
