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Fachhochschule Magdeburg
-
Stendal
Fachbereich Wasserwirtschaft
Diplomarbeit
zur Erlangung des Grades
Diplomingenieurin der Wasserwirtschaft
Perfluorierte Tenside (PFT) in Gewässern und
Abwasserbehandlungsanlagen des Bundeslandes Sachsen
Kerstin Ullrich
20041612
Betreuer FH Magdeburg- Stendal: Prof. B. Kuhn
Betreuer des Sächsischen Landesamtes für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie: Dr. U. Engelmann
Freistaat
Sachsen
Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie

Thales von Milet, 650-560 v.Chr.
"Der Anfang aller Dinge ist das Wasser; aus Wasser ist alles, und ins Wasser kehrt
alles wieder zurück."

Inhaltsverzeichnis
I
Inhaltsverzeichnis
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
IV
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
V
TABELLENVERZEICHNIS
V
GLIEDERUNG
1. Einleitung
1
1.1 Erläuterung des Themas
1
1.2 Konzeption der Themenbearbeitung
2
2. Überblick über die Stoffgruppe der „Perfluorierten Tenside“
3
2.1 Einteilung der fluororganischen Verbindungen
3
2.2 Beschreibung der Stoffklasse „Perfluorierte Tenside“
3
2.2.1 Perfluortenside
4
2.2.2 PFOS
4
2.2.3 PFOA
5
2.3 Anwendungsgebiete und Eintragspfade
5
2.4 Eigenschaften von PFT
6
2.4.1 Physikalisch-chemische Eigenschaften
7
2.4.2 Verbreitung in der Umwelt
8
2.4.3 Bioakkumulation
9
2.4.4 Menschliche Belastung und Toxizität
9
2.4.5 Risikobewertung
11
3. Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
12
3.1 Internationale Richtlinien, Verordnungen und Vereinbarungen
12
3.1.1 EU-Richtlinie - 2006/122/EG
12
3.1.2 POPs- Konvention (Stockholmer Übereinkommen)
13
3.1.3 Richtlinie über Qualitätsnormen für Wasser
14
3.1.4 Internationale Vereinbarungen
15
3.2 Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte in Deutschland
16
3.2.1 Stellungnahme der Trinkwasserkommission
16
3.2.2 Empfohlene Höchstwerte für das Grundwasser
17
3.2.3 Empfohlene Höchstwerte für die Klärschlammausbringung
18
3.2.4 Empfohlene Höchstwerte für das Oberflächenwasser
19

Inhaltsverzeichnis
II
4. PFT in Sachsen - Ist-Zustandsanalyse
20
4.1 Auswertung und Bewertung der vorliegenden PFT-Ergebnisse in Sachsen
20
4.1.1 Analyseverfahren und Probenauswertungen
21
4.1.2 Auswertung der Klärschlammanalysen
22
4.1.3 Auswertung der Abwasser- und Gewässeranalysen
24
4.1.4 Bewertung der Gesamtsituation in Sachsen
27
4.2 Ermittlung der PFT-Eintragsquellen in sächsischen Kläranlagen
30
4.2.1 Ursachenermittlung am Beispiel der Kläranlage A
30
4.2.2 Ursachenermittlung am Beispiel der Kläranlage E
32
4.3 Sachsen im Vergleich mit anderen Bundesländern
33
4.3.1 PFT- Status in den Bundesländern
33
4.3.2 Vergleich Sachsen mit anderen Bundesländern
38
5. Modellabschätzungen zum Abbau von PFOS in kommunalen Kläranlagen
40
5.1 Das Modell
40
5.2 Modellberechnung für PFOS
42
5.2.1 Eingabeparameter
42
5.2.2 Physikalisch-chemische Parameter
43
5.2.3 Modellabschätzung
44
5.3 Auswertung
45
5.3.1 Grenzen des Modells
45
5.3.2 Plausibilitätsprüfung
45
5.4 Bewertung
46
6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrags in die Umwelt
48
6.1 Grundlagen und Ausgangssituation
48
6.1.1 Grundlagen
48
6.1.2 Ausgangssituation und Lösungsansätze
50
6.2 Gesetzliche Regelungen und politische Rahmenbedingungen
52
6.3 Substitutionen – Umweltverträglichere Alternativen
53
6.4 Innerbetriebliche Minderungsmaßnahmen
55
6.5 Möglichkeiten der Abwasserbehandlung
55
6.5.1 Aktivkohlefiltration
56
6.5.2 Nanofiltration und Umkehrosmose
59
6.5.3 Ozonung
60
6.5.4 Elektrochemische Elimination
61
6.6 Verbrennung von Klärschlamm- eine saubere Lösung?
63
6.7 Freiwillige Vereinbarungen
65
6.8 Bewertung der Handlungsoptionen
67

Inhaltsverzeichnis
III
7. Zusammenfassung und Ausblick
68
ANHANG
72
Anhang 1: Sachsen - PFOA und PFOS- Konzentrationen im Klärschlamm
73
Anhang 2: Untersuchungen im Klärschlamm der Kläranlage A in μg/kg TS
76
Anhang 3: Sachsen - PFOA und PFOS- Konzentrationen im Abwasser und
Oberflächenwasser- Labor 1
77
Anhang 4: Sachsen - PFOA und PFOS- Konzentrationen im Abwasser und
Oberflächenwasser - staatliche Umweltbetriebsgesellschaft
79
Anhang 5: Sachsen - PFOA und PFOS- Konzentrationen im Oberflächenwasser
erste Untersuchungsreihe November 2006
81
Anhang 6: Zu- und Ablauf der Kläranlage B
82
Anhang 7: Plausibilitätsprüfung von PFOS-Quellen für die Kläranlage E
PFOS- Belastung durch Indirekteinleiter des Unternehmens A
82
Anhang 8: SimpleTreat 3.1- Berechnung
83
Anhang 9: Informationsmaterial der Firma SENVIPRO
84
Anhang 10: Informationsmaterial der Firma ATEMIS GmbH- Info-Brief
85
QUELLENVERZEICHNIS
86
EIDESSTATTLICHE VERSICHERUNG
91

Abkürzungsverzeichnis
IV
Abkürzungsverzeichnis
AbfKlärV
Klärschlammverordnung
BfR
Bundesinstitut für Risikobewertung
BLfGL
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit
BMG
Bundesministerium für Gesundheit
DVGW
Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V.
EUSES
European Union System for the Evaluation of Substances
(Europäische Union System für die Bewertung von Stoffen)
FTOH
Fluortelomeralkohole
GFS
Geringfügigkeitsschwellenwert
K
OW
n-Oktanol-Wasser-Verteilungskoeffizient
LFGB
Lebensmittel- und Futtermittelgesetzbuch
LfULG
Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
LOAEL
Lowest Observed Adverse Effect Level
NOAEL
No Observed Adverse Effect Level
OECD
Organization for Economic Co-operation and Development
(Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung)
OSPARCOM
Oslo-Paris Kommission zur Verhütung von Meeresverschmutzungen
des Nordwestatlantiks
PBT
persistent, bioakkumulierend, toxisch
PFAS
perfluorierten Alkylsulfonate
PFBS
Perfluorbutansulfonat
PFCA
perfluorierten Carbonsäuren
PFHxS
Perfluorhexansulfonat
PFOA
Perfluoroctansäuren
PFOS
Perfluoroctansulfonsäuren
PFT
perfluorierte Tenside oder Perfluortenside
POPs
persistent organic pollutants, persistente organische Schadstoffe
SächsGewVVO
Sächsische Gewässerverschmutzungsverringerungsverordnung
SMUL
Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft
TDG
Technical Guidance Document on Risk Assessment
UBA
Umweltbundesamt
UBG
Umweltbetriebsgesellschaft
U.S. EPA
U.S. Environmental Protection Agency
WHG
Wasserhaushaltsgesetz
3M
Minnesota Mining and Manufacturing Company,
ein Multi Technologieunternehmen

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
V
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1:
Unterteilung der PFT- Stoffklasse
4
Abb. 2:
Strukturformel von Perfluoroctansulfonat (C
8
F
17
SO
3
-
)
4
Abb. 3:
Strukturformel von PFOA (C
7
F
15
COOH)
5
Abb. 4.:
Diagramm „Darstellung der betrachteten PFT-Messstellen in Sachsen“
29
Abb. 5.:
Darstellung von möglichen Handlungsoptionen
51
Abb. 6.:
graphische Darstellung des PFT- Abbaugrades an Aktivkohle
58
Abb. 7.
: Trenngrenzen der verschiedenen druckgetriebenen Membran-
verfahren und das Molekulargewicht von PFOS und PFOA
59
Tabellenverzeichnis
Tab. 1.:
Physikalisch-chemische Eigenschaften von PFOS und PFOA
8
Tab. 2.:
Zusammenstellung der wichtigsten empfohlenen Höchstwerte
12
Tab. 3.:
Gegenüberstellung der unterschiedlichen Analyseverfahren für
PFT- Untersuchungen im Klärschlamm der Kläranlage A
- Prüfergebnisse in μg/kg TS
21
Tab. 4.:
Ablauf der Kläranlage A
25
Tab. 5.:
Ablauf des Unternehmens D
26
Tab. 6.:
Plausibilitätsprüfung von PFOS- Quellen für die Kläranlage E,
PFOS- Belastung durch Indirekteinleiter des Unternehmens A
32
Tab. 7.:
Darstellung des PFT- Vorkommens und Konzentration der untersuchten
Kläranlagen und Gewässermessstellen ausgewählter Bundesländer
mit zusätzlicher Angabe der ermittelten Höchstwerte (HW)
38
Tab. 8.:
Darstellung der Standardeinstellung und vorgenommene Veränderungen
innerhalb des Input-Fensters sowie der 9-box in SimpleTreat 3.1
43
Tab. 9.:
Vergleich der Modellabschätzung der „Modellierung der Kläranlage A“
(SimpleTreat 3.1) mit den Erkenntnissen des Kläranlagenbetreibers A
44
Tab. 10.:
Analysenergebnisse der PFOS- Eliminierung
62

1. Einleitung
1
1. Einleitung
1.1 Erläuterung des Themas
Spätestens seit den Skandalen im Hochsauerlandkreis im Frühjahr 2006 ist PFT aufgrund
der PFT- belasteten Oberflächenwasser der Möhne und der Ruhr sowie des Grund- und
Trinkwassers im Hochsauerlandkreis in aller Munde. Mit großer Wahrscheinlichkeit ist die
Kontamination des Wassers auf die Abschwemmung der perfluorierten Tenside (PFT) von
landwirtschaftlich oder forstwirtschaftlich genutzten Flächen zurückzuführen, die mit PFT-
belasteten Bioabfallstoffgemischen behandelt wurden. Dieser Skandal veranlasste eine
Vielzahl von Bundesländern in Deutschland sich mit diesem Thema kritisch auseinander
zu setzen. Anfang November 2006 erfolgten auf Veranlassung des Sächsischen
Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL) einmalige Sofortkontrollen
für die größten sächsischen Gewässer. Alle 13 Messstellen wiesen unauffällige Werte auf.
Im Jahr 2007 und 2008 erfolgten daraufhin weitere Probenentnahmen von Fließgewässern
sowie von Klärschlämmen und Abwässern.
Mit dieser Diplomarbeit wird das Thema „Perfluorierte Tenside (PFT) in Gewässern und
Abwasserbehandlungsanlagen des Bundeslandes Sachsen“ behandelt. Die Bearbeitung des
Themas wurde vom Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie in
Auftrag gegeben. Mit dieser Arbeit erfolgt eine Bestandsaufnahme der PFT- Situation in
Sachsen. Darüber hinaus wird eine Ursachenermittlung sowie ein Vergleich der
sächsischen Untersuchungsergebnisse mit der Situation in anderen Bundesländern
durchgeführt. Des Weiteren wird das Verhalten der Perfluortenside in der kommunalen
Abwasserbehandlung eingeschätzt und mögliche Handlungsoptionen zur Minderung und
Vermeidung des PTF- Eintrages in die Umwelt aufgezeigt.
Ziel der Diplomarbeit ist es, Antworten auf folgende Fragen zu finden:
Wo werden PFT eingesetzt und auf welchen Pfaden gelangen diese in die Umwelt?
Wie gefährlich sind perfluorierte Tenside für Mensch und Umwelt?
Welche gesetzlichen Regelungen bestehen bislang? Welche Höchstwerte wurden
empfohlen?
Welche PFT- Gehalte treten in Klärschlämmen, Abwässern und Gewässern in Sachsen
auf? Wie sind diese zu beurteilen?
Wie sieht die PFT-Situation in anderen Bundesländern im Vergleich zu Sachsen aus?
Über welches Eliminations- und Verteilungspotential von PFT verfügen kommunale
Abwasserbehandlungsanlagen?
Welche Handlungsoptionen stehen zur Verfügung, um den PFT-Eintrag in die Umwelt
zu reduzieren oder zu unterbinden?

1. Einleitung
2
1.2 Konzeption der Themenbearbeitung
Im Abschnitt 2 wird der Begriff PFT zunächst näher erläutert. Dabei wird auf die
bekanntesten Vertreter, Anwendungsgebiete und Eigenschaften der PFT- Verbindungen
eingegangen.
Ausgehend
von
den
zuvor
aufgezeigten
Eigenschaften
von
Perfluoroctansulfonsäuren (PFOS) und Perfluoroctansäuren (PFOA) soll das human- sowie
ökotoxikologische Potential dieser Verbindungen eingeschätzt werden.
Der Abschnitt 3 stellt heraus, inwieweit gesetzliche Regelungen bestehen und welche
Höchstwerte empfohlenen werden, um einen ausreichenden Schutz für Mensch und
Umwelt zu gewährleisten. Durch diese Betrachtungsweise soll der Einstieg erleichtert und
ein Gesamtüberblick über diese komplexe Thematik vermittelt werden.
Die Erkenntnisse über das Vorkommen von Perfluortensiden (PFT) in Sachsen bilden den
wesentlichen Inhalt von Abschnitt 4. Die zuvor herausgearbeiteten Höchst- und
Orientierungswerte werden bei der Bewertung des Ist-Zustandes in Sachsen mit
herangezogen. Darüber hinaus soll geklärt werden, inwieweit auch Sachsen von der PFT-
Umweltproblematik betroffen ist. Hierbei erfolgt eine Herausarbeitung der PFT-
Eintragspfade und -quellen in die Umwelt exemplarisch an zwei ausgewählten Beispielen.
Abschließend wird ein Vergleich der PFT- Untersuchungsergebnisse mit anderen
Bundesländern vorgenommen.
Im Abschnitt 5 erfolgen erste Einschätzungen zum Eliminations- und Verteilungspotential
von PFT bzw. PFOS in kommunalen Kläranlagen im Rahmen einer Modellabschätzung.
Im Abschnitt 6 werden geeignete Maßnahmen zur Minderung des PFT- Eintrages in die
Umwelt aufgezeigt, die aus den gewonnenen Erkenntnissen der Modellabschätzung
abgeleitet wurden. Entsprechende Empfehlungen und Anregungen für Handlungs-
grundlagen und -optionen werden gegeben.
Die Zusammenfassung der Ergebnisse und ein Ausblick auf offene Fragen beschließen die
Arbeit im Abschnitt 7.

2. Einführung in die Stoffklasse der „Perfluorierten Tenside“
3
2. Einführung in die Stoffklasse der „Perfluorierten Tenside“
2.1 Einteilung der fluororganischen Verbindungen
Die Fluorchemie lässt sich im Wesentlichen in vier fluororganische Verbindungen
unterteilen:
1. Kurzkettige, gasförmige Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und Fluorkohlen-
wasserstoffe (FKW) mit ein bis vier Kohlenstoffatomen. Diese besitzen ein hohes
Treibhauspotential.
2. Langkettige, feste Fluorpolymere. Zu ihren bekanntesten Vertreter gehören die
Polytetrafluorethylen (PTFE) die unter dem Handelsnamen Teflon
®
oder Gore-Tex
®
bekannt geworden sind.
3. Fluorierte Polymere; hierbei handelt es sich um Polymere mit einem Grundgerüst ohne
Fluor und mit kurzen, perfluorierten „Nebenarmen“. Diese verleihen den Produkten die
wasser- und schmutzabweisenden Eigenschaften perfluorierter Verbindungen.
4. Fluororganische Verbindungen mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen, zu ihnen gehören
Perfluorcarbonsäuren und Perfluoralkylsulfonsäuren, deren bekanntesten Vertreter
PFOA und PFOS sind. Auch die so genannten Fluortelomeralkohole zählen zu dieser
Gruppe.
[Vgl. Umweltbundesamt (2007), S. 3]
2.2 Beschreibung der Stoffklasse „Perfluorierte Tenside“
Perfluorierte
Tenside
sind
perfluorierte
organische
Verbindungen,
an
deren
Kohlenstoffgerüst die Wasserstoffatome vollständig durch Fluoratome ersetzt sind. Im
Vergleich zu den analogen Kohlenwasserstoffverbindungen weisen PFT eine höhere
Oberflächenaktivität auf und zeichnen sich durch eine höhere thermische und chemische
Stabilität aus. Perfluortenside sind oberflächenaktive Substanzen, mit amphiphilen
Charakter. Diese Eigenschaft ist auf den Aufbau der Tenside zurückzuführen. Sie bestehen
aus einer hydrophoben Kohlenstoffkette, die sowohl wasser-, öl- und fettabweisend ist und
einer hydrophilen Kopfgruppe, welche mit wässrigen Phasen in Wechselwirkung tritt.
[Vgl. Lahn, U., Drossard, J.-M. (2006), S. 206; Kosswig, K., Stache, H. (1993), S. 167]

image
2. Einführung in die Stoffklasse der „Perfluorierten Tenside“
4
2.2.1 Perfluortenside
Die perfluorierten Tenside können unterteilt werden in die Perfluoralkylsulfonsäuren
(PFAS), Perfluorcarbonsäuren (PFCA) und die Fluortelomeralkohole (FTOH). [Vgl.
Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 37] Im weiteren Verlauf wird näher auf die zwei
bekanntesten und zugleich am besten untersuchten Vertreter der perfluorierten Tenside,
Perfluoroctansäuren (PFOA) und Perfluoroctansulfonsäuren (PFOS) eingegangen. Die
bekanntesten PFT- Vertreter PFOA und PFOS werden in dieser Arbeit auch
zusammengefasst als Perfluortenside, kurz „PFT“, bezeichnet.
Abb. 1:
Unterteilung der PFT- Stoffklasse
2.2.2 PFOS
Zu den bekanntesten Vertretern der Perfluoralkylsulfonsäuren (PFAS) gehören die
Perfluoroctansulfonsäuren (PFOS). Diese Stoffgruppe zeichnet sich durch eine
Sulfonatgruppe direkt am perfluorierten Kohlenstoffgerüst aus. [Vgl. Fricke, M., Lahl, U.
(2005), S. 37,
BLfGL (2006), S. 6] Unter PFOS- Verbindungen bzw. Perfluor-
octansulfonaten versteht man alle Derivate des PFOS. [Vgl. BLfGL(2006), S. 6]
Abb. 2:
Strukturformel von Perfluoroctansulfonat (C
8
F
17
SO
3
-
),
Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 37
PFT
PFAS
Perfluoralkyl-
sulfonsäuren
PFCA
Perfluor-
carbonsäuren
FTOH
Fluorteleomer
-alkohole
z.B.
PFOA
z.B.
PFOS
z.B.
8:2 FTOH

image
2. Einführung in die Stoffklasse der „Perfluorierten Tenside“
5
2.2.3 PFOA
Perfluoroctansäure (PFOA) gehört zu der Stoffgruppe der Perfluorcarbonsäuren (PFCA)
innerhalb der perfluorierten Tenside. Sie besitzen eine Carboxylgruppe direkt am
perfluorierten Kohlenstoffgerüst. Der Begriff PFOA wird als Gruppenname für die
eigentliche Säure und ihre Salze verwendet. [Vgl. Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 37-38;
BLfGL(2006), S. 6]
Abb. 3:
Strukturformel von Perfluoroctansäure (C
7
F
15
COOH),
Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 38
2.3
Anwendungsgebiete und Eintragspfade
Es existieren verschiedene Eintragspfade auf denen PFT in die Gewässer gelangen können.
Dazu gehören die Emissionen aus der industriellen Produktion, der kommunalen
Kläranlagenabläufe, der Abschwemmungen aus PFT- belastetem Dünger (siehe
Hochsauerland)
sowie
Emissionen
durch
die
Anwendung
von
PFT-
haltigen
Feuerlöschschäumen. Ebenso sind Einträge aus der Luft möglich. Diese vollziehen sich
durch die Freisetzung aus flüchtigen Vorläuferverbindungen. [Vgl. Fricke, M., Lahl, U.
(2005), S.42] PFOS- Verbindungen kommen im Bereich der Oberflächenmodifizierung,
Papierveredelung und Spezialchemie vor und werden für die Herstellung von Textilien,
Teppichen, Lederwaren, Papier, Verpackungen und Farben benötigt. Außerdem werden sie
in galvanischen Bädern zur Verchromung, bei der Foto- und Halbleiterindustrie,
Medizintechnik
sowie
als
Pflanzenschutzmittel
verwendet.
Aber
auch
in
Reinigungsmitteln,
Feuerlöschmitteln
(z.B.
auf
Flughäfen)
und
hydraulischen
Flüssigkeiten sind sie weltweit anzutreffen. Perfluoroctansäure (PFOA) wird als Emulgator
bei der Herstellung von Fluorpolymeren wie z.B. PTFE (Handelsnamen Teflon
®
,
Bezeichnung der Firma DuPont) oder Membranen in Kleidungen zum Schutz vor Nässe
wie z.B. Gore-Tex
®
(Bezeichnung für PTFE-Membranen) eingesetzt und tritt bei dieser
Anwendung nur als Prozessemission und als Verunreinigung in Endprodukten auf. [Vgl.
Environment Agency (2004), S. 8-13; Vgl. Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 39]

2. Einführung in die Stoffklasse der „Perfluorierten Tenside“
6
2.4 Eigenschaften von PFT
PFT werden seit mehr als 50 Jahren produziert. Während andere, nicht vollständig
fluorierte Verbindungen zumindest teilweise abbaubar sind, gelten PFT als weitgehend
resistent gegenüber abiotischen und biotischen Abbauprozessen, sei es biologisch durch
Hydrolyse, UV-Strahlung oder Hitze.
Diese Stoffeigenschaft beruht auf ihrer stabilen
Kohlenstoff-Fluorbindung,
die
sie
damit
nahezu
unzerstörbar
macht.
Diese
C-F-Verbindung ist die Stärkste in der organischen Chemie und bedingt eine hohe
chemische und thermische Stabilität des Moleküls und begründet letztlich auch die
Persistenz dieser Verbindungen. Diese ermöglicht ihre Verwendung in stark alkalischen
oder sauren, oxydierenden oder reduzierenden Medien und ebenso bei hohen
Temperaturen. Perfluorierte Verbindungen sind rein anthropogenen Ursprungs. Natürliche
Quellen für diese Stoffklasse gibt es nicht. [Vgl. Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 38;
Schulte, C. (2006), S. 149-150, Kosswig, K., Stache, H. (1993), S. 167]
Wegen der vielfältigen Verwendung und ihrer Stabilität in der Umwelt gehören PFT
mittlerweile zu den ubiquitären (weit verbreiteten) Stoffen. Sie lassen sich bereits in der
Antarktis und in den Weltmeeren nachweisen [Vgl. Tabelle 1: Nachweis von PFOS und
PFOA in Gewässern, Umweltbundesamt (2007)]. Aus Sicht der Umwelt ist PFOS als
problematische Verbindung einzustufen. Zurückzuführen ist dies auf die hohe Persistenz,
Bioakkumulation und Toxizität. Diese Verbindungen werden daher von der EU als PBT-
Stoff (Persistent, Bioaccumulativ, Toxic) bewertet. Sie gelten als langlebige, giftige Stoffe,
mit der Fähigkeit sich in Lebewesen anzureichern. Auch PFOA ist persistent und toxisch.
Dennoch liegen keine aktuellen Studien vor, die beweisen, dass PFOA über ein
besorgniserregendes Anreicherungsverhalten verfügt. [Vgl. Umweltbundesamt (2007), S.
9] Demzufolge erfüllt nur PFOS die Voraussetzungen für die Bewertung als PBT- Stoff.
Aufgrund der Komplexität und der noch andauernden Forschungen bezüglich der Toxizität
sowie der ungenauen Bestimmung der physikalisch-chemischen Eigenschaften der
fluororganischen Verbindungen, kann kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben werden.
Es wird lediglich ein Ausschnitt aus dem komplexen Bereich der Eigenschaften der
perfluorierten Tenside dargestellt.

2. Einführung in die Stoffklasse der „Perfluorierten Tenside“
7
2.4.1 Physikalisch- chemische Eigenschaften
Wasserlöslichkeit
Unter Umweltbedingungen liegen PFOS und PFOA als freie Säureanionen vor. Sie sind
daher als gut wasserlöslich anzusehen, da sie im Wasser vollständig dissoziieren [Vgl.
Fricke, M., Lahl, U. (2005), 42]. In der Literatur variieren die Angaben bezüglich der
Wasserlöslichkeit für PFOA zwischen 3,4 g/l bzw. 9,5 g/l bei 25 °C [Vgl. RIKZ (2002), S.
37]. Der PFOA Löslichkeitsprozess ist sehr komplex, da die Bildung von Micellen
beobachtet wird, woraus auf eine Dispersion und weniger auf eine echte Löslichkeit der
Substanzen zu schließen ist [Vgl. BLfGL (2006), S. 14]. Für PFOS ergeben sich aus der
Literatur ebenfalls unterschiedliche Angaben zur Löslichkeit im Wasser. Die Werte liegen
zwischen 370 mg/l [Vgl. OECD (2002), S. 11] bis max. 680 mg/l bei 25°C [Environment
Agency 2004, S. 3]. Der Environment Agency empfiehlt für eine Abschätzung des
Verhaltens in der Umwelt einen Wert von 519 mg/l. Abschließend ist festzuhalten, dass
PFOA deutlich besser wasserlöslich ist als PFOS.
n-Oktanol- Wasser-Verteilungskoeffizient
Ein wichtiger Parameter zur Abschätzung der Bioakkumulation ist der n-Oktanol-Wasser-
Verteilungskoeffizient. Er gibt Auskunft über das Verhältnis zwischen Lipophilie
(Fettlöslichkeit) und Hydrophilie (Wasserlöslichkeit) einer Substanz. Dies ist jedoch nicht
möglich, wenn die zu untersuchende Chemikalie eine dritte Phase neben Oktanol und
Wasser ausbildet. Die perfluorierten Verbindungen führen zur Ausbildung einer solchen
dritten Phase. [Vgl. U.S. EPA (2002), S. 7-8] Da dieser Wert nicht messbar ist, wird ein
Ersatzwert für den Log K
ow
abgeschätzt. Die Schätzung für den Log K
ow
von PFOS erfolgt
entsprechend dem Dokument von OSPAR und wird mit 4,4 geschätzt. [Vgl. OSPAR
(2006), 34; Environment Agency (2004), S. 3] Für PFOA liegen keine Schätzungen bzw.
Kalkulationen aus der einschlägigen Literatur vor.
Henry-Konstante
Die Henry-Konstante ist ein Maß für die Flüchtigkeit eines Stoffes aus dem Medium
Wasser. Sie ist vom Dampfdruck und der Wasserlöslichkeit abhängig und hat die
Dimension Pa.m³/mol. Es ergibt sich eine Henry-Konstante von 3,4.10
-9
atm.m³.mol
-1
für
PFOS und von 4,6.10
-6
atm.m³.mol
-1
für
PFOA
[Vgl.
RIKZ
(2002),
37].
Perfluoroctansäuren und Perfluoroctansulfonsäuren weisen einen niedrigen Dampfdruck
auf und gelten als gut wasserlöslich, daher werden sie als nicht flüchtig eingestuft [Vgl.
Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 37-42].

2. Einführung in die Stoffklasse der „Perfluorierten Tenside“
8
Zusammenfassung
Auf Grund ihrer chemisch-physikalischen Eigenschaften verbleiben PFOS und PFOA als
Endmetabolite und werden nicht weiter durch natürliche Abbauprozesse mit Wasser, Luft,
Licht oder Bakterien abgebaut. [Vgl. Fricke, M., Lahl, U. 2005, S. 42-43] Es existieren nur
ungenaue Angaben zu den physikalisch-chemischen Eigenschaften für PFOS und PFOA.
Dies erschwert eine Beurteilung der Transport- und Verteilungsmechanismen in der
Umwelt. Die ermittelten Werte variieren stark oder lassen sich zum Teil nur ungenau
experimentell ermitteln und beruhen daher zumeist auf Kalkulationen aus der Literatur. In
der folgenden Tabelle 1. werden noch einmal die wichtigen Parameter dokumentiert.
Tab. 1.:
Physikalisch-chemische Eigenschaften von PFOS und PFOA
PFOA
PFOS
Molekulargewicht [g/mol]
414
b)
500
b)
Löslichkeit in Wasser [mg/l]
3400-9500
d)
520
b)
Log K
ow
[-]
Nicht messbar
Nicht messbar
4,4 (kalkuliert)
a)
Dampfdruck [Pa]
70
d)
3,31.10
-4
c)
Henry-Konstante [atm.m³.mol
-1
]
4,6.10
-6 d)
3,4. 10
-9 d)
Biologische Abbaubarkeit [h
-1
]
> Jahre
0,0014
a)
a) OSPAR (2006), S. 34; b) RIKZ (2002), S. 19; c) Environment Agency (2004), S. 4;
d) RIKZ (2002), S. 37
2.4.2 Verbreitung in der Umwelt
Ob in Gewässern, im Trinkwasser, in der Atmosphäre oder im Blut von Menschen und
Tieren überall trifft man auf Konzentrationen von Perfluortensiden. Perfluortenside
gelangen meist durch die Eintragspfade der Industrie sowie kommunaler Kläranlagen in
die Umwelt. Eine weitere Verbreitungsmöglichkeit stellt die Bildung und Freisetzung von
PFOS aus diversen Fluorverbindungen dar, dies geschieht durch abiotische und biotische
Bedingungen. Am Beispiel der Eisbären in Alaska soll das Verbreitungsspektrum der PFT-
Verbindungen aufzeigt werden. Die Bioakkumulation bei Eisbären weist auf andere Arten
der Verbreitung von PFT hin, als der direkte Eintragspfad aus der Industrie oder den
kommunalen Kläranlagen. Da PFT nicht flüchtig sind und auch nicht in der Atmosphäre
transportiert werden, muss daher angenommen werden, dass es flüchtigere Vorläufer-

2. Einführung in die Stoffklasse der „Perfluorierten Tenside“
9
verbindungen geben muss, aus denen die Säuren PFOS und PFOA freigesetzt werden.
Diese Vermutung beruht auf Analysen von kanadischen Wissenschaftlern, die in der
arktischen Atmosphäre Fluortelemeralkohole nachgewiesen haben. Diese Verbindung kann
ohne menschliches Zutun zu Perfluorcarbonsäure, z.B. PFOA umgewandelt werden und
mit Niederschlag aus der Luft ausgewaschen werden. [Vgl. Fricke, M., Lahl, U. (2005), zit.
nach Dimitrov S, et al. (2004)] Weiterhin wird die Verbreitung von PFT durch die gute
Wasserlöslichkeit der Fluortenside beschleunigt. Somit gelangen sie leichter ins
Oberflächen- und Grundwasser. Alle Verbreitungswege sind jedoch noch nicht aufgeklärt.
[Vgl. Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 6]
2.4.3 Bioakkumulation
In Alaska wurden bereits PFOS- Konzentrationen im Blut von Meeressäugern von
6-52 ng/ml und in der Leber von Eisbären bei 180-680 ng/g gemessen. [Vgl. Fricke, M.,
Lahl, U. (2005), zit. nach Kannan K, et al. (2001)] Zurückzuführen ist dies auf die
Anreicherung der Substanzen im Organismus durch die Aufnahme aus dem umgebenden
Medium oder über die Nahrung. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Weitergabe von
Schadstoffen
in
Nahrungsketten,
wobei
Stoffe mit
einer
langen
biologischen
Halbwertszeit, d.h. solche Stoffe, die nicht oder nur sehr langsam abgebaut oder
ausgeschieden werden, sich bis zu den Endgliedern der Nahrungskette sehr stark
anreichern können. Die Anreicherung bestimmter perfluorierter Chemikalien in der
Nahrungskette stellt einen möglichen Expositionspfad für Menschen dar.
Untersuchungen
zeigten, dass PFASs und PFCAs sich im Gegensatz zu den meisten anderen organischen
Substanzen nicht im fettreichen Gewebe, sondern in Leber, Niere und Galle anreichern und
sich an Proteine im Blut binden. Bei durchgeführten Analysen traf man am häufigsten und
mit den höchsten Konzentrationen auf PFOS. Die Verbreitung und Anreicherung von PFT
in der Umwelt geht so weit, dass bei jeder untersuchten Probe von Wildtieren, bereits PFT
nachweisbar ist. [Vgl. Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 44]
2.4.4 Menschliche Belastung und Humantoxizität
Ebenfalls bestätigen Analysewerte weltweit den Nachweis von PFOS und PFOA im
menschlichen Blut. Dabei konnte PFOS bereits im Blut von Menschen mit und ohne
berufsbedingte Aussetzung nachgewiesen werden. Die Quelle für das PFT- Vorkommen in

2. Einführung in die Stoffklasse der „Perfluorierten Tenside“
10
Gewässern, der Atmosphäre sowie im Blut und im Gewebe von Menschen und Tieren ist
jedoch noch nicht vollständig aufgeklärt. Einen möglichen Aufnahmepfad von PFOA und
PFOS stellt die Aufnahme über das Trinkwasser dar. So führte beispielsweise eine PFOS-
Konzentration von 50 ng/l im japanischen Trinkwasser zu einem Anstieg des PFOS-
Gehaltes im menschlichen Blut um etwa 25-50%. [Vgl. Umweltbundesamt (2007), S. 7]
Die beiden Chemikalien PFOS und PFOA werden nur sehr langsam aus dem menschlichen
Körper ausgeschieden. Biologische Halbwertzeiten von 4,4 Jahre für PFOA [Vgl. U.S.
EPA (2002), S. 14] und bis zu 8,67 Jahre für PFOS [Vgl. OECD (2002), S. 6] wurden bei
Untersuchungen an ehemaligen Arbeitern aus der Fluorchemikalien-Produktion (ehemalige
3M- Mitarbeiter) beobachtet. Dabei ist festzustellen, dass PFOS längere biologische
Halbwertzeiten in Anspruch nimmt als PFOA.
Im Bezug auf die Ökotoxizität wurden Tierversuche bezüglich des NOAEL (No
Oberserved Adverse Effect Level) für PFOS durchgeführt, welche die Auswirkungen auf
die belebte Umwelt untersucht. Bei dem NOAEL handelt es sich um die höchste Dosis
eines Stoffes, die auch bei andauernder Aufnahme keine erkennbaren und messbaren
Wirkungen zeigt. Jedoch ist noch unklar, ob die Ergebnisse der Tierexperimente auch auf
den Menschen übertragbar sind. Daher ist noch keine abschließende Beurteilung möglich.
Von Seiten der amerikanischen Behörde U.S. Environmental Protection Agency (U.S.
EPA) wird festgehalten, dass eine sichere Risikobewertung derzeit noch nicht möglich ist.
Zusätzlich wird PFOA von der U.S. Environmental Protection Agency als „wahrscheinlich
kazerogen“ eingestuft. Demnach wird eine toxikologisch unbedenkliche Konzentration
nicht angegeben
.
Der Nachweis von PFOS und PFOA im menschlichen Blut fällt weltweit positiv aus.
Dabei wird oft ein höherer PFOS- Gehalt als PFOA nachgewiesen. Besonders in den
Industrieländern ist von einer allgemeinen Belastung der Allgemeinbevölkerung
auszugehen. Dies zeigen auch die Auswertungen des Umweltbundesamtes in ihrem Beitrag
„Perfluorierte Verbindungen: Falscher Alarm oder berechtigte Sorge?“. So wurden bei
Auswertungen von Blutproben der Umweltprobenbank in Deutschland bei jungen
Erwachsenen ohne spezifischen industriellen Kontakt PFOS- Konzentrationen von 8 bis
37 ng/ml und PFOA- Konzentrationen zwischen 3 bis 36 ng/ml nachgewiesen. Jedoch ist
noch nicht genau geklärt, welche Quellen für die Belastung verantwortlich sind. [Vgl.
Umweltbundesamt (2007), S. 7]

2. Einführung in die Stoffklasse der „Perfluorierten Tenside“
11
2.4.5 Risikobewertung
In biologischen Proben ist PFOS vorherrschend, während in den Ozeanen das
Perfluortensid PFOA dominiert. Hingegen werden in der Luft immer häufiger
Fluortelomeralkohole nachgewiesen. Sie sind besonders bedeutsam für die Bildung von
Perfluorcarbonsäuren, wie z.B. PFOA. [Umweltbundesamt
(2007), S. 5-7] Die
unterschiedliche Verteilung in der Umwelt
beruht auf dem unterschiedlichen
Umweltverhalten der einzelnen Substanzen, zurückzuführen ist dies auf ihre physikalisch-
chemischen Eigenschaften. Die Betrachtungen dürfen sich nicht nur auf die bekanntesten
Vertreter von PFT beziehen, sondern es müssen weitere Verbindungen der Stoffklasse der
Perfluortenside betrachtet werden. Zumindest müssen die Verbindungen erfasst werden,
die zu PFOS und PFOA umgewandelt werden können. Dies trifft auch für die
Verbindungen zu, die atmosphärisch und hydrosphärisch transportiert und umgewandelt
werden können. Bis lang fehlen abgeschlossene Risikobewertungen für perfluorierte
Verbindungen auf nationaler sowie auch auf internationaler Ebene. In Deutschland liegen
lediglich Abschätzungen für das Risiko in Zusammenhang mit Trinkwasser und dem
Verzehr von belastetem Speisefisch vor. Es existieren zwar Tierversuche bezüglich vom
NOAEL für PFOS. Jedoch ist noch unklar, ob die Ergebnisse der Tierexperimente auch auf
den Menschen 1:1 übertragbar sind. Somit ist noch keine abschließende Beurteilung
möglich. Studien zeigen jedoch, dass ein signifikanter Zusammenhang zwischen der
PFOS- Exposition und Blasenkrebs sowie zwischen PFOA und Prostatakrebs besteht. [Vgl.
Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 40; zit. nach U.S.EPA OPPT (2003)]
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass noch keine ausreichenden Studien zum
Vorkommen
und
Auswirkungen
dieser
Stoffe
vorliegen,
um
letztlich
das
Gefahrenpotenzial
einschätzen
zu
können.
Derzeit
ist
eine
toxikologische
Risikoabschätzung nicht bzw. nur teilweise möglich, da noch nicht alle Verbindungen der
Perfluortenside erforscht sind.

3. Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
12
3. Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
3.1 Internationale Richtlinien, Verordnungen und Vereinbarungen
Im Laufe dieses Abschnittes werden die rechtlichen Grundlagen zum Umgang mit
Perfluortensiden näher betrachtet. Es wird aufgezeigt, welche rechtlichen Maßnahmen und
Vereinbarungen für den Schutz des Gutes Wasser bereits getroffen wurden. Hierbei stehen
sowohl die nationale als auch die internationale Ebene im Mittelpunkt der Betrachtung.
3.1.1 EU-Richtlinie 2006/122/EG
Die EU-Richtlinie 2006/122/EG vom 12.12.2006 beinhaltet die „Beschränkungen des
Inverkehrbringens und der Verwendung von Perfluoroctansulfonaten“.
Perfluoroctansulfonate (PFOS) werden als persistent, bioakkumulierbar und für Säugetiere
als toxisch von Seiten des europäischen Parlamentes und des Rates der Europäischen
Union eingestuft. Diese Beurteilung beruht auf der Gefahrenbeurteilung der Organisation
für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung, kurz OECD genannt. Es wird
vermutet, dass Perfluoroctansäure (PFOA) ähnliche Risiken wie PFOS aufweist. Daher
muss, wie bei der PFOS- Verwendung, fortdauernd das Risikopotential sowie die
Verfügbarkeit von weniger bedenklichen Alternativen überprüft werden. Gegebenenfalls
ist eine Beschränkung des Inverkehrbringens und der Verwendung nicht auszuschließen.
Zum Schutz der Gesundheit und der Umwelt wurde die Richtlinie zur Beschränkung des
Inverkehrbringens und der Verwendung von Perfluoroctansulfonaten erarbeitet.
Seit dem 27. Juni 2008 ist in den Mitgliedsstaaten der Kommission der Einsatz von PFOS
mit nur wenigen Ausnahmen untersagt. In der EU-Richtlinie 2006/122/EG werden im
Anhang I der RL 76/769/EWG die Nummern 1 bis 9 angefügt, in denen die Regelungen
für die Verwendungseinschränkungen festgehalten werden.
Darunter fällt das Inverkehrbringen von PFOS
als Stoff oder Bestandteil von Zubereitungen mit Konzentration von 0,005 Massen-
% oder mehr.
als Halbfertigerzeugnis, Erzeugnis oder für Bestandteile, wenn die PFOS-
Massenkonzentration 0,1 % oder mehr beträgt.
bei Textilien oder jegliche andere Art von Beschichtung mit einem PFOS- Anteil
von 1 μg/m² oder mehr des beschichteten Materials.

3. Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
13
Ausnahmen gelten nur für folgende Bereiche:
fotografische Beschichtungen von Filmen, Papieren und Druckplatten sowie für
Fotoresistlacke und Antireflexbeschichtungen für fotolithografische Prozesse,
Antischleiermittel für nicht-dekoratives Hartverchromen (Chrom VI) und
Netzmittel für überwachte Galvanotechniksysteme und
Hydraulikflüssigkeiten für die Luft- und Raumfahrt.
Feuerlöschschäume die bereits vor dem 27.12.2006 in Verkehr gebracht wurden,
dürfen 54 Monate nach Inkrafttreten dieser Richtlinie, noch bis zum 27.06.2011,
verwendet werden.
Ziel ist es, die Verwendung von PFOS schrittweise einzustellen und durch weniger
bedenkliche Alternativen, die sowohl wirtschaftlich, als auch technisch vertretbar sind, zu
ersetzen. Aber auch die PFOS- Emission in die Umwelt soll durch den Stand der Technik
auf ein Mindestmaß reduziert werden. Dabei sollte jedoch das Gefahrenpotential von
PFOA stets überwacht werden. [Vgl. Europäisches Parlament (2006 a), Anhang]
Umsetzung in das deutsche Chemikaliengesetzt fand die EU-Richtlinie 2006/122/EG
bereits in der Chemikalienverbotsverordnung D, Anhang 1. (Verordnung über Verbote und
Beschränkungen
des
Inverkehrbringens
gefährlicher
Stoffe,
Zubereitungen
und
Erzeugnisse nach dem Chemikaliengesetz). [Chemikalien-Verbotsverordnung (2008)]
3.1.2 POPs- Konvention (Stockholmer Übereinkommen)
Die Abkürzung POPs steht für die
P
ersistent
O
rganic
P
ollutants und bezeichnet persistente
organische Schadstoffe. Sie zeichnen sich durch Persistenz, Bioakkumulation und
Toxizität aus. PFOS wird aufgrund seiner Eigenschaften der Persistenz, Bioakkumulation
und Toxizität als POP angesehen. Die POP- Eigenschaften von PFOS sind von dem
zuständigen Review Committee des Stockholmer Übereinkommens bereits bestätigt
worden. Daraufhin wurde 2005 Perfluoroctansulfonat (PFOS) als Kandidat zur Aufnahme
in die Konvention vorgeschlagen. Der endgültige Beschluss über die Aufnahme des Stoffes
PFOS in die Konvention und deren mögliche Bedingungen werden in der
Vertragsstaatenkonferenz 2009 getroffen. Die Aufnahme von PFOS als ein POP wäre der
erste Schritt für ein weltweites Verwendungsverbot. Charakteristisch für POPs ist ihre
langsame Abbaubarkeit in der Umwelt, die Anreicherung im Körper von Mensch, Tier und
Pflanzen, die toxische oder ökotoxische Wirksamkeit sowie das Potential zum

3. Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
14
weiträumigen Transport. Aufgrund dieser Eigenschaften stellen POPs ein globales Problem
dar, welches nur international geregelt werden kann.
Mit dem Inkrafttreten des Stockholmer Übereinkommens über persistente organische
Schadstoffe im Mai 2004 wurde der Grundstein für ein globales Abkommen zum Verbot
und Einschränkung der Produktion, Verwendung und Freisetzung von POPs geschaffen.
Bereits
133
Vertragsstaaten
verpflichteten
sich
gegenüber
dem
Stockholmer
Übereinkommen zum weltweiten Verbot des „dreckigen Dutzend“. Zum „dreckigen
Dutzend“ zählen Pflanzenschutzmittel und Industriechemikalien sowie in Produktions- und
Verbrennungsprozessen
entstehende
unerwünschte
Nebenprodukte.
Eine
weitere
Verpflichtung der Stockholm Konvention besteht in dem Erstellen eines nationalen
Implementierungsplanes
,
in dem die Situation eines Landes bezüglich der POP-
Problematik dargestellt wird und Strategien zur Eliminierung dieser Schadstoffe aufgezeigt
werden. [Vgl. Homepage BMU]
3.l.3 Richtlinie über Qualitätsnormen für Wasser
Die Aufnahme von PFOS zu den prioritären Stoffen erfolgte mit der Verabschiedung der
Richtlinie über Qualitätsnormen für Wasser durch das Europaparlament am 17.6.2008.
Derzeit liegt noch kein offizieller Text vor.
Die Eindämmung der chemischen Verschmutzung von Oberflächengewässer ist das
erklärte Ziel der neuen Umweltqualitätsnormen im Bereich der Wasserpolitik. Es werden
insgesamt 33 verschiedene Stoffe aufgelistet, die als höchst bedenklich gelten. Die
Mitgliedsstaaten sollen bis zum Jahr 2018 deutlich sichtbare Schritte hin zur Umsetzung
der neuen Normen unternehmen. Es sollen unter anderem die beschlossenen Höchstwerte
und die jährlichen Durchschnittswerte für die 33 Stoffe bis zum Jahr 2018 implementiert
werden. Die Kommission muss zu den 13 bereits als "gefährlich" eingestuften Stoffen
weitere 13 Stoffe (darunter PFOS) als „prioritäre Stoffe“ oder „prioritär gefährliche Stoffe“
kategorisieren. Spätestens zwei Jahre nach Inkrafttreten der Richtlinie muss die
Kommission über die Klassifizierung der 13 neuen Stoffe entscheiden. 2013 wird sie dann
Umweltqualitätsnormen für die neuen prioritären Stoffe vorschlagen. Die Annahme dieser
Normen ist dann für das Jahr 2015 geplant. Ab dem Jahr 2009 müssen die Mitgliedstaaten
ein Verzeichnis erstellen, in dem die Emissionen, Einleitungen und Rückgänge aller
„prioritären“ Schadstoffe für jedes Flussgebiet bzw. jeden Teil eines Flussgebietes,
aufgelistet sind. Außerdem soll dieses Verzeichnis auch die Konzentration der

3. Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
15
beschriebenen Stoffe im Boden sowie in Flora und Fauna beinhalten. [Vgl. Hompage
Europäisches Parlament]
Als Konsequenz ergibt sich mit der Einstufung von PFOS unter die prioritären Stoffe der
EU-Wasserrahmenrichtlinie erstmals eine Festlegung von Grenzwerten für die Gewässer.
Je nach Einschätzung der Gefährlichkeit der PFOS- Verbindungen zielen Maßnahmen auf
eine schrittweise Reduzierung der Einträge bzw. auf die Beendigung oder die schrittweise
Einstellung von Einleitungen und Emissionen innerhalb von 20 Jahren nach
Verabschiedung der genannten Maßnahmen ab.
3.1.4 Internationale Vereinbarungen
USA - 3M Produktionseinstellung von PFOS
Bereits Ende 2002 wurde die Produktion des führenden Herstellers von Fluorchemikalien
auf C8- Basis (Fluorchemikalien mit acht fluorierten C-Atomen) eingestellt. 2003 kamen
neue Ersatzstoffe für PFOS und seine Derivate auf den Markt. Die Produktion beruht auf
Perfluorbutansulfonat (PFBS) als Grundbaustein.
USA - 2010/15 PFOA Stewardship-Program
Die acht weltweit führenden Fluorpolymer- und Fluortelomerhersteller (darunter 3M und
DuPont) verpflichteten sich Anfang des Jahres 2006 freiwillig zur Verringerung der
Emissionen von PFOA, Vorläuferverbindungen und höheren Homologen sowohl bei der
Herstellung als auch in den Produkten. Diese sollten bis zum Jahr 2010 um 95 Prozent
gesenkt werden und bis zum Jahr 2015 soll seitens der oben genannten Firmen eine
vollständige Eliminierung dieser Stoffe angestrebt werden. [Vgl. Homepage U.S. E PA]
Risikobewertung von PFOA
Weiterhin beteiligt sich Deutschland an der derzeit laufenden Gefahrenbeurteilung von
PFOA. Die amerikanische Umweltschutzagentur (U.S. EPA) erstellt hierbei den human-
toxikologischen Teil während das Umweltbundesamt (UBA) und das Beratergremium für
Altstoffe (BUA) gemeinsam den ökotoxikologischen Part bearbeiten. Ziel ist es, der
Europäischen Kommission bis Ende 2008 den Entwurf einer Risikobewertung vorzulegen.
Abhängig von der Bewertung erfolgt später die Entscheidung, ob und gegebenenfalls
welche Maßnahmen zur Beschränkung von PFOA zu ergreifen sind. [Vgl. Drossard, J.-M.
(2007), S. 108]

3. Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
16
3.2 Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte in Deutschland
Ausgehend von den zuvor aufgezeigten Eigenschaften von PFOS und PFOA (siehe
Abschnitt 2) ist es schwierig eine Risikoeinschätzung zu treffen. Momentan ist das human-
sowie ökotoxikologisch Potential dieser Verbindungen kaum abschätzbar. Um jedoch
einen ausreichenden Schutz für Mensch und Umwelt zu gewährleisten, wurden
Orientierungswerte bzw. empfohlene Höchstwerte abgeleitet.
In diesem Abschnitt werden regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
aufgezeigt, die in Deutschland Anwendung bei der Beurteilung der PFT- Verbindungen im
Trinkwasser, Klärschlamm, Grundwasser und Oberflächenwasser finden. Dabei wurden
jedoch bislang keine spezifischen Höchstwerte für PFOS, PFOA und andere PFT-
Verbindungen, weder national noch international festgelegt. Es wurden nur empfohlene
Höchstwerte abgeleitet.
3.2.1 Stellungnahme der Trinkwasserkommission
Von Seiten des Gesetzgebers liegen weder in der Trinkwasserverordnung aus dem Jahr
2001 noch in anderen nationalen oder internationalen Verordnungen spezifische
Höchstwerte für PFOS, PFOA und andere PFT in Lebensmitteln vor. Anlass zu einer
Stellungnahme zur PFT- Problematik gab das Gesundheitsamt des Hochsauerlandkreises,
das nach den vorgefallenen Skandalen um eine Stellungnahme bat. Die Trinkwasser-
kommission des Bundesministeriums für Gesundheit (BMG) beim Umweltbundesamt
erließ daraufhin am 21.06.2006 eine Empfehlung für den Umgang zur vorläufigen
Bewertung von perfluorierten Tensiden im Trinkwasser am Beispiel ihrer Leitsubstanzen
PFOA und PFOS.
Als erste Bewertungsbasis von PFOA und PFOS im Trinkwasser dienen die von der
Trinkwasserkommission des Bundesministeriums für Gesundheit beim Umweltbundesamt
(UBA) empfohlenen Höchstwerte für die Summe von PFOA und PFOS, siehe Tab.2. Bei
dieser Höchstwertfestlegung von der Trinkwasserkommission handelt es sich um
pragmatische Vorsorgewerte. Sie wurden festgelegt, um den derzeitig fehlenden bzw.
lückenhaften Kenntnisstand sowie die fehlenden Erkenntnisse über weitere, kürzere- sowie
längerkettige PFT zu schließen. Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) gibt einen
vorläufigen tolerierbaren Aufnahmemengenwert pro Tag, den TDI-Wert (Tolerable Daily
Intake) von 0,1 μg PFOS pro kg Körpergewicht, an.
Der TDI ist die tolerierbare tägliche
Aufnahmemenge (Trinkwasser, Nahrungsmittel oder Luft), die ohne nennenswertes

3. Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
17
Gesundheitsrisiko ein Leben lang täglich aufgenommen werden kann. Die Basis für die
Bewertung, bildet das Körpergewicht. [Vgl. BfR (2006), S. 1-4]
Ausgehend vom karzinogenen Potential für PFOA und PFOS ist eine Gefahr noch nicht
sicher auszuschließen [U.S. Environmental Protection Agency]. Aus Sicht des
Umweltbundesamtes ist der Zielwert, also der gesundheitliche Orientierungswert (GOW),
in einer Höhe von < 0,1 μg/l vorsorglich mit heranzuziehen. Bei gleichzeitiger
Anwesenheit von PFOA neben PFOS ist bei der Berechnung die Additionsregel
anzuwenden.
Tab. 2.:
Zusammenstellung der wichtigsten empfohlenen Höchstwerte
Art des Höchstwertes
Abkürzung
Zahlenwert
gültig für
Begründung
Zielwert
(Mindestqualitätsziel =
GOW des UBA)
GOW
Gesundheitlicher
Orientierungswert
des UBA
< 0,1μg/l
Summe PFOA,
PFOS und
weitere
Lebenslange
gesundheitliche
Vorsorge
Lebenslang
gesundheitlich duldbarer
Leitwert
(LW)
LW des UBA
< 0,3μg/l
Summe PFOA
und PFOS
Lebenslang
gesundheitlich
duldbar
Vorsorglicher
Maßnahmewert
für
Säuglinge (VMWs)
VMW
S
0,5μg/l
Summe PFOA,
PFOS und
weitere
Vorsorglicher
Schutz von
Säuglingen
Maßnahmewert
für
Erwachsene (MW)
MW = VMW
0
5,0μg/l
Summe PFOA
und PFOS
Trinkwasser für
Lebensmittel-
zwecke nicht mehr
verwendbar
Quelle: Trinkwasserkommission des Bundesministeriums für Gesundheit beim Umweltbundesamt
(2006), S. 7
3.2.2 Empfohlene Höchstwerte für Grundwasser
Für das Grundwasser wurde kein expliziter Geringfügigkeitsschwellenwert (GFS)
1
vorgeschlagen. Ausschlaggebend für die Ableitung des GFS-Wertes sind für PFT human-
toxikologische Kriterien. Als Höchstwert wurde daher der von der Trinkwasserkommission
für alle Bevölkerungsgruppen ab Geburt lebenslang gesundheitlich duldbare Leitwert von
0,3 μg/l für die Summe von PFOS und PFOA übernommen. [Vgl. Umweltbundesamt
(2006), S. 1-8]
1
GFS - Geringfügigkeitsschwelle; Grenze zwischen einer geringfügigen Veränderung der chem.
Beschaffenheit des Grundwassers und einer schädlichen Verunreinigung [LAWA (2004), S. 5]

3. Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
18
3.2.3 Empfohlene Höchstwerte für Klärschlammausbringung
Bislang ist nicht geklärt, ab welchen PFT- Konzentrationen im Klärschlamm bei
Ausbringung auf landwirtschaftliche Flächen von einer Gefährdung des Schutzgutes
Boden und Grundwasser auszugehen ist. Offiziell existiert derzeitig kein Grenzwert in
Deutschland für PFT im Klärschlamm. Die Empfehlung für die Summe der PFOS und
PFOA- Konzentration im Klärschlamm ist Ländersache. Sachsen und auch andere
Bundesländer orientieren sich beim Klärschlammgrenzwert an dem vorgegebenen
Höchstwert für die Aufbringung auf landwirtschaftlichen oder gärtnerisch genutzten
Böden, entsprechend der Argumentation des Umweltministeriums Nordrhein-Westfalens.
Am Beispiel von Sachsen soll aufgezeigt werden, wie die Grenzwertfestlegung für PFT im
Klärschlamm zustande kam. Die Grenzwerte für die PFT- Konzentration im Klärschlamm
dienen dabei zum Schutz des Bodens und somit auch der Reinhaltung des Gutes
Grundwasser.
In Sachsen ist aufgrund des Erlasses vom sächsischen Staatsministerium für Umwelt und
Landwirtschaft (SMUL) vom 21.08.2007 eine Ausbringung von Klärschlämmen nur
zulässig, wenn der PFT- Gehalt des Klärschlammes den Wert von 100 μg/kg
Trockensubstanz in der Summe von PFOA und PFOS unterschreitet. Bei Überschreiten des
Grenzwertes ist das Ausbringen auf landwirtschaftlichen oder gärtnerisch genutzten Böden
auf der Grundlage von §21 KrW-/AbfG zu unterlassen. Gemäß §2 Abs. 2 AbfKlärV gelten
auch Klärschlammkomposte als Klärschlamm im Sinne dieser Verordnung. [Sächsisches
Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft (2007)]
Bei der Begründung des Wertes von 100 μg/kg TS folgt Sachsen im Wesentlichen der
Argumentation des Umweltministeriums Nordrhein-Westfalens (MUNLV NRW). Die
Bestimmungsgrenze für PFOS und PFOA im Schlamm bzw. Feststoff wurde jeweils auf
10 μg/kg TS festgelegt. Unter Berücksichtigung von Unsicherheiten bei den
Probeentnahmen, Probenaufbereitung und Analytik wurde jeweils der fünffache
Bestimmungswert für PFOS und für PFOA als Orientierungswert dafür festgelegt, ob ein
Klärschlamm als mit PFT belastet oder PFT- frei anzusehen ist. [Sächsischen
Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft an das LfUG (2007)]

3. Regulatorische Maßnahmen und empfohlene Höchstwerte
19
3.2.4 Empfohlene Höchstwerte für Oberflächenwasser
Derzeit liegen keine empfohlenen Höchstwerte für den PFT- Gehalt im Oberflächenwasser
vor. Daher werden die abgeleiteten PNEC- Werte für Perfluoroctansulfonate aus dem
Environmental Risk Evaluation Report herangezogen. [Environment Agency (2004)]
Es handelt sich beim PNEC um jenen Schwellenwert, bei dem mit keinen
umweltschädlichen Wirkungen an dem jeweiligen Ökosystem zurechnen ist. Er lässt sich
durch die toxikologische Wirkung auf die belebte Umwelt des jeweiligen Mediums
(Wasser, Boden, Sediment und Luft) ableiten. Der Environment Agency 2004 beruft sich
auf Langzeitstudien und leitet für das Schutzgut aquatische Lebensgemeinschaften im
Süßwasser ein PNEC für PFOS von 25 μg/l ab. [Vgl. Environment Agency (2004), S. V]
PNEC- Werte sind in Deutschland nicht bindend. Für PFOA existieren keine PNEC-
Angaben. Es kann aber davon ausgegangen werden, dass das toxikologische Potential
niedriger einzuschätzen ist. Genaue Aussagen fehlen.

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
20
4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
4.1 Auswertung und Bewertung der vorliegenden PFT- Ergebnisse in Sachsen
In diesem Kapitel wird im Folgenden näher auf die Auswertung und Bewertung der
Ergebnisse aller in Sachsen bisher vorliegenden Untersuchungsergebnisse zum
Vorkommen von PFT in Abwässern, Klärschlämmen und Gewässern eingegangen.
Veranlassung
Nach den ersten PFT- Skandalen im Jahr 2006 erfolgten auf Veranlassung des Sächsischen
Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL) auch in Sachsen erste
Untersuchungen. Die Ergebnisse der im November 2006 durchgeführten PFT-
Untersuchungen an den sächsischen Gewässern stellten sich als unauffällig dar (siehe
Anhang 5). Weitere Gewässer- und Abwasseranalysen folgten in den Jahren 2007 und
2008. Insgesamt wurden an 22 Gewässermessstellen, 11 Kläranlagenabläufen sowie bei 6
direkt einleitenden Unternehmen Proben genommen und analysiert.
Die Veranlassung zur Untersuchung der Klärschlämme in Sachsen auf PFT gab das
Schreiben des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft vom
21.08.2007 an alle Landratsämter und kreisfreie Städte. Mit dem Schreiben erging der
Erlass, dass Klärschlämme, deren PFT- Konzentration mehr als 100 μg/kg TS der Summe
aus
PFOS
und
PFOA
beträgt,
künftig
nicht
mehr
landwirtschaftlich
oder
landschaftsbaulich verwendet werden dürfen. Allerdings existiert bislang noch kein per
Gesetz bzw. Verordnung vorgegebener Grenzwert für PFT- Konzentrationen im
Klärschlamm. Auch der aktuelle Arbeitsentwurf der neuen Klärschlammverordnung
(AbfKlärV) enthält keine diesbezügliche Festlegung. Auf Grundlage des Schreibens des
SMUL führten Kläranlagen in Sachsen erste Untersuchungen durch. Dem Landesamt für
Umwelt, Landwirtschaft und Geologie liegen diese Untersuchungsergebnisse vor (siehe
Anhang 1). Jedoch handelt es sich lediglich um eine einmalige Untersuchung und
Auswertung des Klärschlammes.
In Anhang 1 bis 7 sind die bisher vorliegenden Untersuchungsergebnisse von Sachsen
zusammen gestellt. Sie erfassen alle bisherigen Untersuchungsergebnisse bezüglich der
Klärschlämme, Abwässer und Gewässer.
Zur Einschätzung der Gewässer-, Klärschlamm- und Abwasserqualität werden die in
Abschnitt
3.2
genannten
empfohlenen
Höchstwerte
bzw.
Orientierungswerte
herangezogen.

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
21
4.1.1 Analyseverfahren und Probenauswertungen
Eine neue Substanzklasse in der Umweltanalytik stellen die PFTs dar, für deren
Untersuchung jedoch noch keine europäisch oder national einheitlich genormten
Analyseverfahren zur Verfügung stehen.
Ein Problem, das sich bei den Probenauswertungen der Analysedaten in Sachsen ergab,
war die Anwendung unterschiedlicher Prüfverfahren. Während bei der Gewässer- und
Kläranlagenablaufbeprobung einheitlich die LC-MS/MS- Methode nach ISO/CD 2501
(Entwurf) zur Bestimmung der Industriechemikalien PFOS und PFOA zum Einsatz kamen,
wurden bei der Bestimmung des PFT- Gehaltes im Klärschlamm 2 unterschiedliche
Analyseverfahren angewandt. Die Bestimmung erfolgte einerseits nach der LC-MS/MS-
Methode nach ISO/CD 2501 (Entwurf) mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
gekoppelt mit der (Tandem-) Massenspektrometrie nach einer Festphasenextraktion.
Andererseits wurde das QuEChERS- Verfahren angewandt. Die Klärschlämme wurden mit
Lösungsmittel und der Zugabe der käuflichen QuEChER- Salze extrahiert. [Schriftliche
Auskunft, Iris Schmidt Qualitätsmanagementbeauftragte, Dr. Blasy - Dr. Busse,
Niederlassung der Agrolab Labor GmbH, Bruckberg, vom 18.08.2008]
Tab.
3.:
Gegenüberstellung
der
unterschiedlichen
Analyseverfahren
für
PFT-
Untersuchungen im Klärschlamm der Kläranlage A - Prüfergebnisse in μg/kg TS
Probe-
Labor 2
Labor 3
Labor 4
Labor 5
nahme-
datum
Art der Probe
PFO
A
PFO
S
PFO
A
PFO
S
PFO
A
PFO
S
PFO
A
PFO
S
06.08-
11.08.07
18
388
406
13.08-
19.08.07
19
299
318
20.08-
26.08.07
21
450
471
27.08-
02.09.07
22
419
441
03.09-
09.09.07
Trockengut
Wochen-
mischproben
22
436
458
10.10.07
Trockengut,
Probe 1
28
605
633
22
550
572
10
89
99
10.10.07
Trockengut,
Probe 2
22
641
663
20
540
560
10
120
130
17.10.07
Trockengut
10
120
130
17.10.07
Entwässerter
KS, gekalkt
<10
100
105
17.10.07
Entwässerter
KS, gekalkt
21
499
520
19.10.07
Schwimm-
schlamm
17
341
358
Prüfverfahren:
schriftliche Auskunft der Kläranlagenbetreiber A an das SMUL, vom 29.11.2007
Nach ISO/CD 2501 (Entwurf)
Interner (C
13
markierter) Standard
Analog §64 LFGB,
QuEChERS- Verfahren externer
(nicht markierter) Standard

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
22
Anhand der Kläranlage A wird exemplarisch der Unterschied zwischen den zwei
praktizierten Verfahren der Klärschlammbestimmung dargestellt (siehe Tabelle 3). Die
Kläranlagen Betreiber der Kläranlage A ließen den Klärschlamm von 4 verschiedenen
Laboren untersuchen, wovon jeweils zwei Labore das Verfahren entsprechend der LC-
MS/MS- Methode nach ISO/CD 2501 (Entwurf) und zwei nach dem QuEChERS-
Verfahren durchführten. Die gemessenen PFT- Konzentrationen aus der Summe von
PFOA und PFOS im Klärschlamm lagen, je nach Prüfverfahren in dem Bereich von 99 bis
130 μg/kg TS (QuEChERS- Verfahren) sowie im Bereich von 318 bis 663 μg/kg TS
(ISO/CD 2501-Entwurf).
Die stark variierenden Prüfergebnisse ermöglichen demnach keine vergleichende
Auswertung der vorliegenden Untersuchungsergebnisse. Die exakte Bewertung ist
demzufolge nicht möglich. Um überhaupt erstmalig eine Auswertung der unterschiedlichen
Untersuchungsreihen
vorzunehmen,
dienten
die
maximal
ermittelten
PFT-
Konzentrationen des ISO/CD 2501(Entwurf)- Verfahrens als Grundlage für die
nachfolgende Auswertung.
Das Umweltbundesamt bestätigt die Feststellung, dass teilweise die Analytik von PFT in
Klärschlämmen noch mit erheblichen Unsicherheiten behaftet ist. Die Schwierigkeit ist
darin begründet, dass derzeit noch keine validierte Analytik bereitsteht. Für die
Erarbeitung eines validierten Verfahrens werden einschließlich der erforderlichen
Ringversuche mindestens 3 Jahre benötigt. [Vgl. Bergs, C.- G. (2007), S. 13]
4.1.2 Auswertung der Klärschlammanalysen
In vier Kläranlagen in Sachsen bestätigte sich der Verdacht der Klärschlamm-
kontamination mit PFT. Die Kläranlagen A, C und D sowie das Kompostwerk A
(Klärschlamm aus Kläranlage B) waren durch erhöhte Summen von PFOS und PFOA im
Klärschlamm mit > 100 μg/kg TS aufgefallen, siehe Anhang 1 und 2.
Grundlage für die Bewertung der Klärschlämme bildete der Orientierungswert des Erlasses
vom Sächsischen Ministerium für Umwelt und Landwirtschaft (siehe 4.1), der eine
landwirtschaftlich oder landschaftsbaulich Verwendung von PFT- Konzentration mit mehr
als 100 μg/kg TS im Klärschlamm untersagt.
Angaben bezüglich der durchgeführten Prüfverfahren bei den Klärschlammproben können
nicht getroffen werden, da die Analysemethoden beim Zusammentragen der Ergebnisse

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
23
nicht mit erfasst wurden. Eine aufgegliederte Auswertung entsprechend der durchgeführten
Prüfverfahren ist daher nicht möglich, sondern dient lediglich dazu, einen ersten Eindruck
über die PFT- Belastung in Sachsen zu erhalten.
Die Auswertung zeigte, dass in 51 Kläranlagen Klärschlammbeprobungen erfolgten.
Davon lagen 47 Klärschlammproben unter dem Orientierungswert von 100 μg/kg TS. Drei
Klärschlammproben überschritten den Summenwert von PFOS und PFOA von 100 μg/kg
TS deutlich (249, 663 und 3340 μg/kg TS). Im Kompostwerk A wurde ebenfalls PFT
nachgewiesen. Die Konzentration betrug dort 577 μg/kg TS, wobei der Klärschlamm aus
der Kläranlage B stammte. Weitere 27 betrachtete Kläranlagen wurden entweder nicht oder
noch nicht beprobt oder hielten es nicht für notwendig, da keine relevanten industriellen
Einleiter vorhanden waren oder eine thermische Verwertung vorgesehen war. Ebenfalls
war nicht immer ersichtlich, welchem Verwendungszweck der Klärschlamm zugeführt
werden sollte. Nur von 18 Kläranlagen waren Informationen über die weitere Verwertung
der Klärschlämme bekannt. Eine Verbrennung der Klärschlämme konnte in 8 Anlagen
registriert werden, darunter fiel auch die Kläranlage D (3340 μg/kg TS). Eine
Kompostierung wurde in weiteren 7 Kläranlagen angewandt, wobei 3 Kläranlagen ihren
Schlamm nicht in Sachsen ausbrachten.
Abschließend ist festzustellen, dass bei einer gewöhnlichen Verteilung von PFT im
Klärschlamm (PFT- Konzentrationen unter 100 μg/kg TS) kein dominierendes Auftreten
von PFOS oder PFOA zu beobachten war. Bei erhöhten Klärschlammwerten mit PFT-
Konzentrationen über 100 μg/kg TS wurde hingegen ein wesentlicher Anteil der PFT-
Kontamination bzgl. der Chemikalie PFOS nachgewiesen. Eine landwirtschaftliche
Ausbringung von betroffenen Klärschlämmen (größer 100 μg/kg TS) wurde hingegen
untersagt und einer thermischen Verwertung unterzogen. Diese Art der Entsorgung stellt
die bislang einzige „saubere Lösung“ dar, siehe Abschnitt 6.3.
In 2 von 4 der betroffenen Kläranlagen liegen Erkenntnisse zu den emittierenden
Indirekteinleitern vor. Es handelt sich dabei um die Branchen Galvanik sowie
Halbleiterindustrie. Im weiteren Verlauf wird in dem Abschnitt 4.2 näher auf die konkreten
Ursachen der PFT- Belastung in den einzelnen Kläranlagen eingegangen.

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
24
4.1.3 Auswertung der Abwasser- und Gewässeranalysen
Im Auftrag vom LfULG wurden bereits 3 Probereihen im Rahmen eines Werkvertrages
(Labor 1) durchgeführt. Parallel erfolgten weitere Probereihen durch die staatliche
Umweltbetriebsgesellschaft. Beide Labors wenden das gleiche Analyseverfahren, die LC-
MS/MS- Methode nach Festphasenextraktion, an. Insgesamt wurden 22 Gewässer-
messstellen und 10 Kläranlagenabläufe sowie 6 direkt einleitende Industrien auf den
PFOS- und PFOA- Gehalt in Form von Stichproben untersucht. Die Untersuchungen
wurden gemäß Werkvertrag vom Labor 1 im Zeitraum Oktober bis November 2007, April
bis Mai 2008 und ein letztes Mal im Juli 2008 durchgeführt. Die Probenreihe der
staatlichen Umweltbetriebsgesellschaft fand im Zeitraum von Februar bis Juni 2008 statt.
Zusätzlich erfolgte eine 4-malige Probenahme des Zu- und Ablaufes der Kläranlage B
innerhalb von 11 Tagen im November 2007 durch das Labor 1. Die genauen Ergebnisse
der einzelnen Untersuchungen sind im Anhang 3 bis 7 aufgeführt.
Die Einschätzung des PFT- Gehaltes an Kläranlagenabläufen sowie Oberflächengewässern
gestaltet sich hingegen schwierig. Für den PFT- Gehalt in Kläranlagenabläufen und
Oberflächengewässern existieren keine Höchstwerte. Als Orientierung werden deshalb die
abgeleiteten PNEC- Werte für Perfluoroctansulfonate für Oberflächengewässer aus dem
Environmental Risk Evaluation Report zurückgegriffen. Zusätzlich werden die
empfohlenen Grenzwerte der Trinkwasserkommission zur vorläufigen Einschätzung der
Qualität mit berücksichtigt, auch wenn ein direkter Vergleich von Trinkwasserqualität mit
dem Kläranlagenablauf sowie mit dem Oberflächenwasser nicht angemessen erscheint.
Dies geschieht dennoch, um bevölkerungsspezifische gesundheitliche Risiken der
Kontamination von Oberflächengewässern mit PFT zu vermeiden. Eine geeignete
Einschätzung gestaltet sich schwierig, da keine eindeutigen Aussagen über die
gesundheitlichen Langzeitauswirkungen gegenüber dem PFT- Grenzwert und die
Bedeutung des Eintragspfades in das Trinkwasser gegeben sind. Bedenken bestehen
bezüglich der langen biologischen Halbwertzeiten die für PFOA bei 4,4 Jahren und für
PFOS bei bis zu 8,67 Jahren liegen. Die beiden Chemikalien PFOS und PFOA werden nur
sehr langsam aus dem menschlichen Körper ausgeschieden. Durch die vorgenommene
strikte Vorgabe des lebenslang gesundheitlich duldbarer Leitwerts (LW) von 0,3 μg/l im
Gewässer soll das Vordringen von PFT ins Rohwasser der Trinkwasserherstellung sowie in
die Nahrungskette (z.B. Fisch) weitgehend unterbunden werden.

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
25
Die gewonnenen Erkenntnisse aus beiden Sonderuntersuchungen sind nahezu identisch, da
diese nur unwesentlich voneinander abwichen (Anhang 3 und 4). Insgesamt ergaben sie ein
einheitliches Bild. Bei der Beurteilung einer Messstelle wurde jeweils der ermittelte
Maximalwert zugrunde gelegt.
Die betrachteten Gewässer, Kläranlagenabläufe und Direkteinleiter wiesen bis auf
vereinzelte Ausnahmen keine Besorgnis erregenden Konzentrationen auf. Die PFT-
Gehalte lagen in der Regel während der Sonderuntersuchungen im Gewässer im Bereich
zwischen < 0,1 bis 0,25 μg/l und somit unter dem lebenslang gesundheitlich duldbaren
Leitwert der Trinkwasserkommission. Nur die Gewässermessstelle 92 fiel bei den dritten
Probenentnahmen im Juni (Anhang 3) mit PFOS- Konzentrationen von 6,7 μg/l auf, deren
Ursache jedoch unbekannt ist. Auffällig ist nur, dass die Messstelle 92 bei den vorigen
Beprobungen jeweils PFT- Konzentrationen unterhalb der Bestimmungsgrenze aufwies
und somit als unauffällig galt.
Die Betrachtung der Kläranlagenabläufe zeigte, dass entsprechend der Einteilung der
Trinkwasserkommission (siehe Abschnitt 3.2.1) 7 von 11 Kläranlagen Konzentrationen
unter 0,1 μg/l aufwiesen. Bei 3 Kläranlagen lagen die Werte zwischen 0,1 und 0,3 μg/l.
Durch erhöhte PFT- Konzentrationen fiel nur die Kläranlage A auf. Während der
Sonderuntersuchungen waren Summenwerte zwischen 1,085 μg/l und 9,6 μg/l anzutreffen.
Der Ursprung der PFT- Belastung war in dem indirekt einleitenden Unternehmen B
begründet. Im Abschnitt 4.2.1 wird noch einmal näher auf die Ursachenermittlung
eingegangen. Die Ursache für den erheblichen Konzentrationsunterschied zwischen den
beiden Sonderuntersuchungen könnte in der schwankenden industriellen Produktion
(Chargenbetrieb) begründet sein (siehe Tabelle 4). Entsprechende Aussagen, die diese
Vermutung untermauern, liegen jedoch nicht vor.
Tab. 4.:
Ablauf der Kläranlage A
PFT- Gehalt im Abwasser in μg/l
Datum
PFOS
PFOA
Summe aus
PFOA & PFOS
Staatliche Umweltbetriebsgesellschaft
06. Februar 2008
0,77
0,85
1,62
09. April 2008
1,2
1,2
2,4
28. Mai 2008
6,8
2,8
9,6
11. Juni 2008
5
1,9
6,9
Labor 1
26.10.2007
0,533
0,552
1,085
April- Mai 2008
0,360
0,830
1,19
06.06.2008
1,5
1,0
2,5

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
26
Bei der Untersuchung der direkt einleitenden Industrien aus den Branchen Verzinkerei,
Papierherstellung und Chemieindustrie erwiesen sich 5 von 6 direkt einleitenden Industrien
als unauffällig mit Konzentrationen im Bereich 0 bis 0,03 μg/l. Ferner wurden im Ablauf
des Abwasserzentrums des Unternehmens D kontinuierliche PFT- Belastungen, vorrangig
an PFOS von 0,86 bis zu 9,5 μg/l, gemessen (Anhang 4). Die Ursachenermittlung der
starken Schwankungen ist noch nicht abgeschlossen und wird momentan vom Umweltamt
Zwickau und dem Unternehmen D vorgenommen. Alle weiteren untersuchten industriellen
Direkteinleiter wiesen keine erhöhten Konzentrationen auf.
Tab. 5.:
Ablauf des Unternehmens D
PFT- Gehalt im Gewässer in μg/l
Unternehmen
Probenahme
PFOS
PFOA
Summe
PFOA & PFOS
02.04.08
0,86
0,036
0,896
23.04.08
9,5
0,4
9,9
20.05.08
2,3
0,096
2,396
D
09.06.08
2,9
0,031
2,931
Festzuhalten ist, dass keine der insgesamt 39 Messstellen den PNEC von 25 μg/l für PFOS
[Environment Agency (2004)] überschritten hat. Die ermittelten PFOS- Konzentrationen
gelten daher als toxikologisch unbedenklich für die Gewässer. Die PFT- Gehalte während
der Sonderuntersuchungen lagen bei 36 von 39 untersuchten Gewässern, Kläranlagen-
abläufen und industriellen Direkteinleitern unter dem von der Trinkwasserkommission
vorgegebenen lebenslang gesundheitlich duldbarer Leitwert (LW) von 0,3 μg/l. Der
Leitwert von 0,3 μg/l sowie der Maßnahmewert der Trinkwasserkommission von 5 μg/l
PFT, bei dem Trinkwasser für Lebensmittelzwecke nicht mehr verwendbar ist, wurde
indessen
bei
je
einer
Beprobung
des
Oberflächenwassers
(6,75
μg/l),
des
Kläranlagenablaufs (9,6 μg/l) und des industriellen Direkteinleiters (9,9 μg/l) überschritten.

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
27
4.1.4 Bewertung der Gesamtsituation in Sachsen
Die Umweltschadstoffe PFOS oder PFOA wurden in sächsischen Gewässern,
Kläranlagenabläufen und bei industriellen Direkteinleitern sowie in Klärschlämmen
nachgewiesen. Es kann von einer ubiquitären Verbreitung der Verbindungen
Perfluoroctansäure und Perfluoroctansulfonat im Klärschlamm sowie im Gewässer
gesprochen werden. Wegen ihrer vielfältigen Verwendung und Stabilität sind PFOS und
PFOA mittlerweile in jedem Medium anzutreffen, wenn auch nur in geringen
Spurenkonzentrationen. Eine Grundbelastung der Gewässer, Kläranlagenabläufe und der
Klärschlämme ist auch beim Nichtvorhandensein einer Haupteintragsquelle gegeben.
Konzentrationen an PFT in Kläranlagenabläufen und in Gewässern von bis zu 0,3 μg/l
sowie Konzentrationen im Klärschlamm von bis zu 100 μg/kg TS sind daher keine
Seltenheit. Erhöhte Perfluortensidkonzentrationen sind maßgeblich in kommunalen
Kläranlagen durch PFT- emittierende Indirekteinleiter oder im Gewässer durch industrielle
Direkteinleiter beeinflusst.
Dennoch wird der PNEC für Oberflächengewässer mit 25 μg/l PFOS an keiner Messstelle
überschritten. Eine umweltschädliche Wirkung kann daher, anhand der abgeleiteten
toxikologischen Wirkung auf die belebte Umwelt des Oberflächenwassers, ausgeschlossen
werden. Schädliche Wirkungen perfluorierter Verbindungen auf die aquatische
Lebensgemeinschaft treten erst in relativ hohen Konzentrationen, weit über den
nachgewiesenen Konzentrationen in Sachsen, auf. Darüber hinaus lagen die PFT-
Analysewerte in der Regel im Bereich des lebenslang gesundheitlich duldbaren Leitwerts
(LW) < 0,3 μg/l für die Summe von PFOS und PFOA (gemäß der Angabe der
Trinkwasserkommission des Bundesumweltamtes). Erhöhte PFT- Belastungen, wie sie in
Einzelfällen vorkamen, waren (sofern die Schadstoffquelle bekannt war) durch kommunale
Kläranlagen begründet, wenn diese maßgeblich durch PFT- emittierende Indirekteinleiter
beeinflusst wurden. Bei den verursachenden indirekt einleitenden Industriebetrieben, im
Falle der Kläranlage A, handelt es sich um jene, die von der Ausnahmeregelung der EU-
Richtlinie 2006/122/EG betroffen sind.
Beim Auftreten von erhöhten PFT- Konzentrationen wurden Minimierungsmaßnahmen im
Kläranlagenablauf bzw. Indirekteinleiter oder industriellen Direkteinleiter
vorgenommen
(z.B. Kläranlage A). Diese unterliegen derzeit noch keinen gesetzlichen Regelungen
sondern werden auf freiwilliger Basis durchgeführt. Die angestrebte Aufnahme von PFOS
zu den prioritären Stoffen würde die Festlegung von Grenzwerten laut Wasserrahmen-
richtlinie ermöglichen. Dann wären vorgeschriebene Maßnahmen zur Reduzierung und
Minimierung der Einträge die Folge.

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
28
Festgehalten werden kann, dass die momentan vorliegenden Erkenntnisse über die
Häufigkeit von PFT- Vorkommen in Sachsen nicht ausreichend sind, um eine
abschließende Beurteilung der Gesamtsituation zu geben. Der Grund dafür sind die
unzureichend durchgeführten Probennahmen. Sie repräsentieren nicht die Gesamtsituation
in Sachsen. Von 768 Kläranlagen in Sachsen (Stand 1. Halbjahr 2006) ist nur ein Bruchteil
(11 Kläranlagen) im Zuge der Sonderuntersuchungen am Ablauf beprobt wurden. Gleiches
gilt für die Gewässermessstellen. Eine repräsentative Auswertung ist bei einer
Untersuchung von nur 22 Messstellen nicht möglich. Lediglich die Klärschlamm-
untersuchungen sind aufgrund des Erlasses als
vollständig anzusehen, da alle
bodenbezogenen Verwertungen von Klärschlämmen erfasst wurden. Als repräsentativ sind
die Angaben jedoch nicht zu werten, da keine Informationen zum angewandten
Prüfverfahren bekannt sind und darüber hinaus kein einheitlich standardisiertes
Analyseverfahren vorgeschrieben ist (siehe 4.1.1 Analyseverfahren und Proben-
auswertungen). Die daraus resultierenden Konsequenzen für oder gegen die Entscheidung
der landwirtschaftlichen Klärschlammausbringung sind dementsprechend als kritisch
anzusehen.
In erster Linie handelt es sich bei der PFT- Thematik in Sachsen um ein von der Industrie
verursachtes Problem. Die Lösung ist vordergründig den verursachenden Industriezweigen
vorbehalten. Ansätze zur Lösungsfindung werden im Abschnitt 6 näher erläutert.

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
29
Grafische Auswertung
Zur Verdeutlichung der Gesamtsituation bezüglich der Vorkommen und der Beprobung
von PFT in den Gewässern, Kläranlagenabläufen und Klärschlammen im Freistaat Sachsen
dient das Diagramm „Auswertung der PFT- Belastung in Sachsen“, siehe Abbildung 4.
Das Diagramm stellt die im Abschnitt 4 bereits erwähnten Analyseauswertungen des IST-
Zustandes in Form eines Säulendiagramms dar. Dazu werden die Anzahl der betrachteten
Messstellen sowie die dazugehörigen Analyseergebnisse grafisch dargestellt. Die
Analyseergebnisse von den Kläranlagenabläufen sowie der Gewässer werden in 3
Kategorien unterteilt. Auf Grund des nicht Vorhandenseins von adäquaten Grenzwerten für
Kläranlagenabläufen und Gewässer erfolgt hier die Einteilung nach der Trinkwasser-
kommission in die Kategorien kleiner gleich 0,1 μg/l, 0,1 bis 0,3 μg/l und größer 0,3 μg/l.
Die Erfassung der Klärschlammergebnisse wird in die Kategorien < 100 μg/kg TS und
> 100 μg/kg TS entsprechend des SMUL- Erlasses zur landwirtschaftlichen Ausbringung
von Klärschlämmen auf den Boden vorgenommen. Im Diagramm findet jeweils der
Maximalwert jeder Messstelle Berücksichtigung.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Klärschlamm
Gewässer
Kläranlagenablauf
Anzahl der betrachteten Messstellen
>
0,3µg/l
0,1 -
0,3µg/l
<
0,1µg/l
<
100µg/kg
TS
>
100µg/kg
TS
keine Angaben vorhanden
Abb. 4.:
Diagramm „Darstellung der betrachteten PFT- Messstellen in Sachsen“

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
30
4.2 Ermittlung der PFT- Eintragsquellen in sächsischen Kläranlagen
Die Suche nach den Emittenten der erhöhten PFT- Belastungen im Ablauf der Kläranlagen
erwies sich als schwierig. Allein die Eingrenzung der in Frage kommenden
Indirekteinleiter,
der erwähnten Anwender und Verursacher von PFT wie Halbleiter-
/Leiterplattenhersteller, Galvaniken, Fotolabors und Druckereien lassen noch keine
Rückschlüsse auf den oder die Hauptverursacher ziehen. Ausschlaggebend sind die
errechneten Frachten in der Kläranlage.
Auf der Suche der Kläranlagenbetreiber nach den emittierenden Unternehmen
kristallisierten sich so die Haupteintragsquellen heraus. Im folgenden Abschnitt werden
verantwortliche
Quellen
genannt,
die
für
erhöhte
PFT-
Konzentrationen
in
Kläranlagenabläufen verantwortlich sind. Sie stammen aus der Industrie. Weiterhin werden
die teilweise bekannt gewordenen Maßnahmen zur Minimierung des PFT- Austrages aus
dem betreffenden Unternehmen erwähnt, die bereits Anwendung finden.
Bei der Recherche nach den emittierenden Industriebranchen, standen lediglich
umfangreiche Informationen von dem Kläranlagenbetreiber A über die Kläranlage A und E
zur Verfügung. Anhand einer schriftlichen Auskunft durch den Gebietsleiter Labor/
Einleiterkontrolle der Kläranlage A vom 29.04.2008 werden die Kläranlage A und E näher
betrachtet. Dabei wird auf die verursachenden Industriebetriebe sowie auf deren
Maßnahmen zur Minimierung des PFT- Austrages eingegangen.
4.2.1 Ursachenermittlung am Beispiel der Kläranlage A
Ist-Zustand
Erste Untersuchungen erfolgten Ende September 2007 auf Grundlage des Erlasses vom
Sächsischen Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL). Nachdem sich
herausstellte, dass auch der Klärschlamm PFT- Belastungen aufweist, folgten
Abwasserprobenahmen bei relevanten Betrieben wie Halbleiter-/Leiterplattenherstellern,
Galvaniken, Fotolabors und Druckereien.
Bei der Beurteilung der PFT- Situation in der Kläranlage A zeigte sich, dass
Klärschlammkonzentrationen im Bereich von 320 bis 660 μg/kg TS vorlagen (siehe
Anhang 2). Innerhalb der Beprobung fand das Analyseverfahren nach dem ISO/CD 2501-
Entwurf Anwendung. Die Beurteilung der PFT- Situation in der Kläranlage A durch die
Betreiber fiel folgendermaßen aus, 95% der PFT- Frachten im Klärschlamm stammten

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
31
vom PFOS und 5% vom PFOA. Die PFT- Konzentrationen in den Tagesmischproben des
Trockenwetterzuflusses betrugen am Zulauf zwischen 1.500 und 1.800 ng/l (Probenahme
der Kläranlagenbetreiber A, Datum der Probenahme ist nicht bekannt). Dies entspricht
einer Fracht von ca. 200 g/d, wobei sich 2/3 der PFT- Fracht aus PFOS und etwa aus 1/3
PFOA zusammensetzen. Dabei stammten über 99 % der PFT- Fracht aus jenem Kanal, der
von dem Industriegebiet der Stadt gespeist wird. Nur ca. 1 % der Fracht stammte aus dem
Kanal des Stadt- und Wohngebietes, welche durch den Anfall von häuslichem Abwasser
gekennzeichnet ist.
Bei der Beprobungen der relevanten Industrien kristallisierte sich, durch die
Kläranlagenbetreiber A, schnell eine Haupteintragsquelle von PFT in der Kläranlage A
heraus. Verursacher waren die Unternehmen B und C der Halbleiterherstellung. Durch sie
wurden ca. 99 % der PFT- Fracht eingetragen. Die PFT- Konzentration am Ablauf der
Kläranlage A betrug ca. 1.500 ng/l nach Aussagen des Kläranlagenbetreibers. Die
Kläranlagen internen Untersuchungen zeigten, dass nur 20 % der PFOS- Frachten an den
Belebtschlamm adsorbiert wurden. In den Ablauf gelangten demnach 80 % der PFOS und
fast 100 % der PFOA- Frachten.
Das Unternehmen B bestätigte nach eingehender Recherche die Bilanz:
- Unternehmen B:
PFT- Eintrag derzeit etwa 175g/d
- Unternehmen C:
PFT- Eintrag derzeit etwa 25g/d.
Lösungsansätze
Nachfolgend genannte Aktivitäten und Ergebnisse wurden seit Dezember 2007, nach
Aussage der Kläranlagenbetreiber A, erreicht.
Durch eine innerbetriebliche separate Erfassung und Entsorgung der Lacke als
Sondermüll lässt sich das Ausbinden der Schleuderverluste auch bei den
wasserlöslichen Fotoresistlacken realisieren. Das Unternehmen B sieht sich dadurch in
der Lage, den PFT- Eintrag um 90 bis 95 % zu reduzieren. Zusätzlich wird an einen
Neubau eines Konzentratentsorgungssystems gearbeitet (Kosten ca. 165 T€).
Bei Unternehmen C besteht die Chance, den PFT- Eintrag um ca. 20 g/d zu senken.
Genauere Informationen liegen hierzu nicht vor.
Insgesamt ist mit einer Senkung der PFT- Fracht am Zulauf der Kläranlage A um 90 bis
95 % zu rechnen. Somit würden die PFT- Konzentrationen im Klärschlamm auf ca. 30 bis
60 μg/kg TS sinken und eine PFT- Konzentration am Ablauf der Kläranlage von ca. 80 bis
150 ng/l einstellen. [Vgl. Schriftliche Auskunft durch den Gebietsleiter Labor/
Einleiterkontrolle der Kläranlage A, vom 29.04.2008]

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
32
4.2.2 Ursachenermittlung der Kläranlage E
Ist-Zustand
Ein weiteres Beispiel bei der Ermittlung der PFT- Eintragsquellen in sächsischen
Kläranlagen stellt die Kläranlage E dar.
In der Kläranlage E wurden bisher keine Abfluss- oder Klärschlammmessungen
durchgeführt. Daher stehen keine Daten für eine Auswertung zur Verfügung. Aufgrund der
Indirekteinleitersituation im Einzugsgebiet der Kläranlage E wurde dennoch vermutet, dass
mit einer erhöhten PFT- Fracht durch die ansässige Galvanik zurechnen ist. Dieser
Anhaltspunkt bestätigte sich, nachdem eine Frachtbetrachtung des Unternehmens A
erfolgte. Nach Angaben der Abteilung Umwelt des Regierungspräsidiums Dresden,
Außenstelle Bautzen, betrug die PFOS- Konzentration am Ablauf des Unternehmens A
ca. 800 μg/l. Das entspricht bei einer Einleitmenge von 20 m³/d in die Kläranlage E einer
PFOS- Fracht in der Größenordnung von 16 g PFOS/d (siehe Tabelle 6). Am Zulauf der
Kläranlage E ergibt sich eine berechnete Fracht von 14 g PFOS/d. Somit konnte der
Indirekteinleiter des Unternehmens A als Emittent der hohen PFOS- Frachten am Zulauf
der Kläranlage E, anhand der Plausibilitätsprüfung, ermittelt werden. Hauptemittent ist ein
Galvanikunternehmen. Allerdings fällt dieses Unternehmen mit unter die 4 Ausnahme-
regelungen des Anwendungsverbots für PFT.
Tab. 6.:
Plausibilitätsprüfung von PFOS- Quellen für die Kläranlage E, PFOS- Belastung
durch Indirekteinleiter des Unternehmens A
Quelle: Untersuchungen im Auftrag des RP Dresden, Umweltfachbereich Bautzen
Lösungsansätze
Der Betrieb wurde durch den Umweltfachbereich Bautzen über die abwassertechnische
Situation informiert. Eine Substitution der eingesetzten PFT lässt sich mittelfristig in der
Galvanik noch nicht realisieren. Es ergeben sich daher nach Angaben der
Kläranlagenbetreiber grundsätzlich zwei Lösungsansätze. Eine Lösung könnte die separate
PFT- Gehalt im
Abwasser in μg/l
Prüf-
verfahren
Tag,
Zeitraum, Art
& Stelle der
Probenahme
Messstelle
Einleit-
mengen
in m³/d
berechnete
Fracht an
PFOS
in g/d
PFOA
PFOS
Zulauf KA E
mit
Unternehmen A
3600
14
k. A.
4
ISO CD
2501
06.11.2007
11.45 Uhr
2h Mischprobe
3/150
Ablauf
Unternehmen A
(Indirekteinleiter)
20
16
< 0,003
800

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
33
Entsorgung (Verbrennung) des PFT- belasteten Teilstroms sein oder eine Behandlung des
PFT- belasteten Abwasserstroms. Jedoch sind noch umfangreiche Versuche nötig, da noch
kein etabliertes Verfahren zur PFT- Elimination existiert.
[Schriftliche Auskunft durch den Gebietsleiter Labor/ Einleiterkontrolle der Kläranlage A,
vom 29.04.2008]
4.3 Sachsen im Vergleich mit anderen Bundesländern
4.3.1 PFT- Status in den Bundesländern
Unter dem Einfluss einer öffentlichen Diskussionen und Medienberichterstattung zu dem
Thema perfluorierte Tenside wurde auf der Bundes-Länder-Besprechung zu §7a
Wasserhaushaltsgesetz (WHG) beschlossen, dass in einer adhoc Länder- Arbeitsgruppe das
Thema PFT bundesweit aufzuarbeiten ist. Das Hauptanliegen der Länder-Arbeitsgruppe
besteht darin Handlungsstrategien bzw. Empfehlungen zur Verringerung des PFT-
Eintrages in die Umwelt auszuarbeiten.
Die Ermittlung der aktuellen Datenlage zu PFT in den einzelnen Bundesländern erfolgte in
Form eines Fragebogens. Die anschließende Auswertung wurde dabei nicht bundesland-
spezifisch vorgenommen. Sie soll lediglich den allgemeinen Stand der Datenlage in den
Ländern wiedergeben. Die gewonnenen Erkenntnisse der adhoc Länder- Arbeitsgruppe
sind nachfolgend aufgeführt. Zu den teilnehmenden Bundesländern gehören Nordrhein-
Westfalen,
Baden-Württemberg,
Rheinland-Pfalz,
Hessen,
Schleswig-Holstein,
Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen-Anhalt, Sachsen, Brandenburg und Bayern.
Zusammenfassung der adhoc Länder- Arbeitsgruppe
In allen erwähnten Bundesländern ist das Augenmerk auf die Messungen von PFOS
und PFOA gerichtet. Untersuchungen zu anderen PFTs erfolgten unzureichend.
Immissionsuntersuchungen wurden in allen Bundesländern durchgeführt. Der
Schwerpunkt lag dabei auf den Klärschlammuntersuchungen.
Die Untersuchungen erfolgten meistens in staatlichen als in privaten Labors, dabei
wurde das LC-MS/MS Analyseverfahren häufiger angewandt.
Als potenzielle PFT- Eintragsquelle kristallisierten sich die Branchen der Galvanik, der
Abfallaufbereitung und der fotochemischen Betriebe heraus.

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
34
In Galvaniken und in Feuerlöschschäumen kommen jetzt häufiger Ersatzstoffe zum
Einsatz. Substitutionen, Recycling und Abwasserbehandlungen sowie Verfahrens-
optimierungen zur Minimierung des PFT- Einsatzes sind vorherrschende Reduktions-
strategien im betrieblichen Bereich.
Seitens der Behörden wurden Gewässermonitorings durchgeführt.
Es wurden Vorschläge für bundesweite Maßnahmen im Bereich:
-
PFT- Monitorings,
-
Festlegen von Klärschlammgrenzwerten,
-
Festlegen von freiwilligen Vereinbarungen sowie
-
Förderung von Forschungsprojekten und PFT- Kongressen gemacht.
[Schriftliche Auskunft von Hr. Dr. Maurer an das LfULG, Ergebnisse des Treffens der
adhoc- Länder- Arbeitsgruppe, vom 17.01.2008 in Stuttgart]
Auswertung des PFT- Status in den Bundesländern
Zusammenfassend lässt sich der Stand zu PFT in den einzelnen Bundesländern am Beispiel
einiger Vertreter exemplarisch darstellen. Die Informationen stammen zum größten Teil
aus Publikationen wie Fachbeiträgen oder von der Homepage der Umweltämter der
einzelnen Bundesländer. Daneben fand auch eine gezielte Nachfrage bei allen an der
adhoc- Länder- Arbeitsgruppe beteiligten Bundesländern statt. Jedoch lagen nicht in allen
Bundesländern detaillierte Untersuchungsergebnisse vor.
Bayern
Bei den bislang untersuchten Klärschlämmen überschritten 14 von 52 Proben den
Grenzwert von 100 μg/l. Die Klärschlammuntersuchungen basierten auf einmalig
durchgeführten Untersuchungen im Zeitraum von November 2006 bis März 2007. Die
Analyse von 18 Oberflächengewässern und 2 Trinkwassertalsperren erfolgte vom
15.- 26.09.2006. Die Auswertung zeigte, dass 18 von 20 Beprobungen unterhalb des
empfohlenen Höchstwertes für Trinkwasser von 0,1 μg/l lagen. Eine Probe hingegen
überschritt den Grenzwert von 0,3 μg/l mit einer Konzentration an PFOA von 7,5 μg/l.
Dafür war der einleitende Industriepark in die Alz verantwortlich. An fünf größeren
Kläranlagen in Bayern wurde im Dezember 2006 je eine Probe des Abwassers entnommen,
von denen alle einen Wert unter 0,1 μg/l PFT aufwiesen.
[Vgl. Homepage Bayerisches Landesamt für Umwelt]

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
35
Nordrhein-Westfalen
Auf Basis der vorliegenden Analysewerte konnte Nordrhein-Westfalen als erstes
Bundesland die Ursachen erhöhter PFT- Einträge ermitteln. Kläranlagenabläufe und
Klärschlämme wurden bei Untersuchungen aller kommunalen Kläranlagen mit einer
Ausbaugröße > 2000 EW gemessen (Stand August 2007). Die Ergebnisse zeigten, dass
keine flächendeckenden Einträge erfolgten, punktuell aber auffällige Konzentrationen
auftraten. Insgesamt konnten 79 indirekt einleitende, meist mittelständische Betriebe der
Metall-, Foto-, Textil- und Entsorgungsindustrie sowie der Feuerlöschtechnik als relevant
identifiziert werden. Detaillierte Angaben bzgl. der Anzahl der Oberflächengewässer-
messstellen liegen nicht vor. [Vgl. LANUV- Jahresbericht 2007 (2007)]
Hessen
Der Untersuchungsschwerpunkt lag auf der Untersuchung von PFT in Gewässern. Dabei
wurden insgesamt 18 Verbindungen untersucht. Von den 8 untersuchten Gewässern
(4-malige Probenentnahmen der Messstelle) befanden sich alle Analysewerte unter dem
Leitwert der Trinkwasserkommission von 0,1 μg/l. Die kommunalen wie industriellen
Kläranlagenabläufe (3-malige Beprobung) befanden sich größtenteils im Bereich < 0,1 μg/l
bei 12 von 15 Beprobungen. Zwei Kläranlagen (2-malige Probeentnahme) wiesen Abläufe
mit Konzentrationen im Bereich 0,1 bis 0,3 μg/l auf. Nur eine Anlage hatte erhöhte
Konzentrationen von 1,8 μg/l. Bei den Klärschlammuntersuchungen fielen 4 von 15
Proben durch erhöhte PFT- Werte auf.
[Schriftliche Auskunft H. Schmidt, Hessisches Ministerium für Umwelt
,
Referat III 7
Grundwasser, Wasserversorgung, 11.07.2008]
Baden-Württemberg
Die Untersuchung von 154 kommunalen und drei industriellen Kläranlagen fand im Mai
bis Juni 2007 statt. In nahezu allen Proben konnte PFT nachgewiesen werden. In insgesamt
30 Prozent aller untersuchten Anlagen wurde ein PFT- Gehalt über 100 μg/kg TS
festgestellt. Bei den durchgeführten Untersuchungen wurden bis zu 18 verschiedene
Perfluorverbindungen analysiert. Für die Ergebnisauswertung wurden die Summen aller
gemessenen PFTs herangezogen. Die Beprobung der Kläranlagenabläufe erfolgte hingegen
nur stichpunktartig. Genauere Angaben liegen nicht vor. Hingegen werden Gewässer-
monitorings zu PFT bereits seit Dezember 2006 monatlich an Rhein, Necker und Donau
durchgeführt.
[Vgl. Fuhrmann, P., Maurer, U. (2007); S. 1142-1145; Homepage Umweltministerium
Baden-Württemberg]

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
36
Rheinland- Pfalz
Im Juli 2008 fand eine Erhebung vom Landesamt für Umwelt, Wasserwirtschaft und
Gewerbeaufsicht Rheinland- Pfalz zur PFT- Problematik statt. Alle betrachteten
Oberflächegewässer (26 Messstellen) überschritten nicht den Wert von 0,1 μg/l. Hingegen
fielen in 2 von 4 untersuchten Fällen die Kläranlagenabläufe als erhöht auf (> 0,3 μg/l). Es
konnte ein Maximalwert von 17 μg/l an PFOS registriert werden. Bei den bislang
untersuchten Klärschlämmen überschritten 46 % den Grenzwert von 100 μg/kg TS. Der
bislang ermittelte Maximalwert im Klärschlamm betrug 6300 μg/kg TS an PFOS. Während
der Untersuchungen war vorwiegend die Industriechemikalie PFOS präsent.
[Schriftliche Auskunft Dr. Hans-J. Koenemann, Landesamt für Umwelt, Wasserwirtschaft
und Gewerbeaufsicht Rheinland-Pfalz, Chemiedirektor, Abteilung 8, Referat 86.1,
Abwasserbehandlung- Grundsatzfragen]
Sachsen
Angaben zu den Probenauswertungen bzgl. des Klärschlamms, der Kläranlagenabläufe
sowie der Gewässer können dem Abschnitt 4 entnommen werden. Zu erwähnen ist, dass
die Beprobung der Oberflächengewässer und Kläranlagenabläufe während einer
Sonderuntersuchung mit jeweils 3 bis 4 Beprobungen stattfand und die
LC-MS/MS-
Methode nach Festphasenextraktion zur Anwendung kam. Diese Untersuchungen fanden
innerhalb des Jahres 2007 bis 2008 statt. Die Beprobung der Klärschlämme erfolgte
hingegen Ende 2007. Angaben zum angewandten Analyseverfahren lagen in Bezug auf die
Klärschlammuntersuchung nicht vor.
Brandenburg
PFT- Analysenergebnisse von Oberflächengewässern sowie von Abwasserzu- und
Abläufen und Klärschlämmen liegen aus dem Land Brandenburg nicht vor. Dennoch
wurde mit dem Erlass des Agrar- und Umweltministeriums vom 16.04.2008 die unteren
Abfallwirtschaftsbehörden des Landes Brandenburg aufgefordert, Anordnungen zu treffen,
dass für Klärschlämme aus Kläranlagen mit einer Ausbaugröße ab 1.000 EW und bei
geplanter landwirtschaftlicher sowie landschaftsbaulicher Verwertung eine einmalige PFT-
Untersuchung
durchzuführen
ist.
Dabei
sollen
die
Einzelsubstanzen
Perfluor-
octansulfonsäure (PFOS) und Perfluoroctansäure (PFOA) analysiert werden. Es ist
vorgesehen, dass die gesammelten Untersuchungsergebnisse halbjährlich dem Landesamt
für Verbraucherschutz, Landwirtschaft und Flurneuordnung (LVLF) zur Aufnahme in das
Klärschlammkataster zu übergeben sind. Darüber hinaus ist voraussichtlich für das Jahr

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
37
2009 geplant, ausgewählte perfluorierte Tenside auch in Oberflächengewässern zu
analysieren.
[Schriftliche Auskunft, Carsten Schmager, Ministerium für Ländliche Entwicklung,
Umwelt und Verbraucherschutz (MLUV) Brandenburg, Referat 63 – Wasserversorgung,
Abwasserbehandlung, Schuldenmanagement, Altlasten, 25.06.2008]
Thüringen
Lediglich ein begrenztes Messprogramm wurde im Bundesland Thüringen durchgeführt.
Dabei war nur eine Klärschlammprobe auffällig. Ursache ist vermutlich eine indirekt
einleitende Kunststoff- Galvanik.
[Schriftliche Auskunft von Hr. Dr. Maurer an das LfULG, Ergebnisse des Treffens der
adhoc- Länder- Arbeitsgruppe, vom 17.01.2008 in Stuttgart]

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
38
4.3.2 Vergleich Sachsen mit anderen Bundesländern
Zur Verdeutlichung des bundesweiten Vorkommens von PFT und deren Konzentration in
den untersuchten Kläranlagen und Gewässermessstellen wird mittels einer Tabelle eine
Gegenüberstellung ausgewählter Bundesländer vorgenommen (siehe Tabelle 7). Dazu
werden
die
Anzahl
der
betrachteten
Messstellen
sowie
die
dazugehörigen
Analyseergebnisse dargestellt. In der Tabelle findet jeweils der Maximalwert der
Messstelle Berücksichtigung. Zusätzlich wird der ermittelte Höchstwert (HW) angegeben.
Die Analyseergebnisse von den Kläranlagenabläufen sowie der Gewässer werden in 3
Kategorien unterteilt. Auf Grund des nicht Vorhandenseins von adäquaten Grenzwerten für
Kläranlagenabläufen und Gewässer erfolgt hier die Einteilung nach der Trinkwasser-
kommission in die Kategorien kleiner gleich 0,1 μg/l, 0,1 bis 0,3 μg/l und größer 0,3 μg/l.
Die Erfassung der Klärschlammergebnisse wird in die Kategorien < 100 μg/kg TS und
> 100 μg/kg TS entsprechend des Erlasses zur landwirtschaftlichen Ausbringung von
Klärschlämmen auf den Boden vorgenommen.
Tab. 7.:
Darstellung des PFT- Vorkommens und Konzentration der untersuchten
Kläranlagenabläufe, Klärschlämme und Gewässermessstellen ausgewählter Bundesländer
mit zusätzlicher Angabe des ermittelten Höchstwertes (HW)
Gewässer
PFT in μg/l
Kläranlagenablauf
PFT in μg/l
Klärschlamm
PFT in μg/kg TS
Bundesländer
< 0,1
0,1- 0,3
> 0,3
< 0,1
0,1- 0,3
> 0,3
< 100
> 100
13
8
1
7
3
1
47
4
Sachsen
HW: 6,7 PFOS
HW: 9,6 PFT
HW: 3340 PFT
18
1
1
5
-
-
52
14
Bayern
HW: 7,5 PFOA
HW:
1
HW: 6720 PFOS
k. A.
k. A.
k. A.
545
29
419
32
NRW
HW: 150 PFOA
2
, 11 PFOS
2
HW: 5,6 PFT
HW: k. A.
8
-
-
12
2
1
11
4
Hessen
HW:
1
HW: 1,77 PFOS
HW:530 PFOS
6
-
-
k. A.
k. A.
k. A.
107
47
Baden-
Württemberg
HW: 0,074 PFOS
HW: 3 PFT
HW: 5000 PFOS
26
-
-
2
-
2
39
18
Rheinland-
Pfalz
HW: 0,018 PFOS
HW: 17 PFOS
HW: 6300 PFOS
1
keine dominante PFT- Verbindung vorhanden
2
Spitzenwerte (4. und 18.12.2006 Steinbecke (Möhneinzugsgebiet))

4. PFT in Sachsen – Ist-Zustandsanalyse
39
Bewertung
Die Messprogramme zeigen, das PFT in kommunalen Kläranlagen und Gewässern
bundesweit aufzufinden sind. Es kann von einer Grundbelastung der Gewässer,
Kläranlagenabläufe und der Klärschlämme auch beim Nichtvorhandensein einer
Haupteintragsquelle ausgegangen werden. Hohe PFT- Belastungen (Überschreitungen des
lebenslang gesundheitlich duldbarer Leitwert von < 0,3 μg/l) an den Gewässermesssetellen
treten nur vereinzelt, jedoch nicht flächendeckend, auf. So lagen die Untersuchungs-
ergebnisse in den Gewässern sowie Kläranlagenabläufen überwiegen unter dem lebenslang
gesundheitlich duldbaren Leitwert von 0,3 μg/l, sowie im Klärschlamm überwiegend unter
100 μg/kg TS PFT.
Ein Vergleich des Bundeslandes Sachsen mit den anderen Bundesländern scheint dennoch
im Bezug auf die Anzahl der Überschreitungen sowie zum Vorkommen der
Perfluortenside PFOS und PFOA explizit nicht darstellbar. Die Vergleiche der
Endergebnisse sind im Hinblick auf die daraus zu ziehenden Schlussfolgerungen nur
bedingt möglich.
Die in den Bundesländern vorliegenden PFT- Daten stammen aus unterschiedlichen
Monitorings (Hot- Spot- Untersuchungen an Belastungsstellen einerseits, landesweite
Monitorings, Sonderuntersuchungen andererseits etc.).
Auch wurden zu PFT unterschiedliche Parameter (PFOA, PFOS, weitere PFTs)
untersucht. Daher führen die Vergleiche zu PFT- Messungen zu keinen auswertbaren
Ergebnissen.
Weiterhin lässt die Anzahl der untersuchten Kläranlagen bzw. Gewässermessstellen
keine repräsentativen Rückschlüsse auf das tatsächliche Vorkommen von PFT in der
Umwelt zu, weil bestimmte Regionen besonders intensiv untersucht wurden.
Das Problem ist erkannt. Im Ergebnis sind Lösungen gemeinsam mit allen Beteiligten
(Hersteller, Anwender und Kläranlagenbetreiber) zu erarbeiten, um den Eintrag in die
Umwelt zu reduzieren oder gar zu unterbinden. Im Abschnitt 6. wird auf mögliche
Handlungsempfehlungen eingegangen.
Zuvor folgt jedoch die Einschätzung des Eliminations- und Verteilungsverhaltens von
PFOS in kommunalen Kläranlagen mit Hilfe der Modellabschätzung SimpleTreat 3.1.

5. Modellabschätzung zum Abbau von PFOS in kommunalen Kläranlagen
40
5. Modellabschätzungen zum Abbau von PFOS in kommunalen
Kläranlagen
5.1 Das Modell
Für die Modellierung des Einflusses von kommunalen Kläranlagen auf die Eliminierung
von PFT wurde die in Microsoft Excel erstellte elektronische Version der Tabellendatei
SimpleTreat verwendet. Das SimpleTreat 3.1 ist ein Modell zur Abschätzung des
Eliminations- und Transportverhaltens von Chemikalien innerhalb einer kommunalen
Kläranlage.
Ziel der folgenden Modellberechnung ist es, eine grobe Abschätzung der Verteilung und
Eliminierung der Chemikalie Perfluoroctansulfonsäure innerhalb einer Kläranlage mit
Hilfe des Kläranlagenmodells SimpleTreat 3.1 herauszuarbeiten. Die Modellabschätzung
soll die Diskussion um ein geeignetes Verfahren zur Behandlung von PFT- kontaminierten
Abwässern unterstützen
.
Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Prognoseberechnung
bilden bei der kommunalen Abwasserbehandlung von PFT- verschmutzten Abwässern eine
entscheidende Handlungsgrundlage.
Die vorgenommene Modellabschätzung ist fokussiert auf PFOS. Die Basis der Berechnung
bilden Angaben der substanzspezifischen Konstanten aus Veröffentlichungen von
anerkannten Institutionen, wie OSPAR und andere. Die Modellierung für die Chemikalie
PFOA kann angesichts unzureichender Angaben der substanzspezifischen Konstanten, die
für die Berechnung notwendig sind (siehe Tabelle 1), nicht vorgenommen werden.
Aufgrund unzureichender Informationen aus der Literatur über das Eliminations- und
Verteilungsverhalten von PFOS in Kläranlagen ist die Verwendung eines Kläranlagen-
modells notwendig. Es wird nach dem im technischen Leitfaden „Technical Guidance
Document on Risk Assessment“ [Vgl. TGD (2003)] beschriebenen Vorgehens verfahren.
Das Prognoseprogramm wird als ein Bestandteil des EU TGD 2003 Risk Assessment
Spreadsheet Model [Homepage Netherlands Center for Environmental Modeling Header],
das zur Risikoabschätzung von Chemikalien in der Umwelt dient, mit herangezogen. Dabei
stützt sich die EU TGD 2003 Risk Assessment Spreadsheet Model sowie das SimpleTreat
3.1 auf den technischen Leitfaden „Technical Guidance Document on Risk Assessment“.

5. Modellabschätzung zum Abbau von PFOS in kommunalen Kläranlagen
41
Funktionsweise
Das Kläranlagenmodell SimpleTreat 3.1 benötigt zur Abschätzung des Eliminierungs- und
Transportverhaltens drei substanzspezifische Daten als Eingabewerte:
1. den n-Oktanol-Wasser-Verteilungskoeffizienten K
OW
,
2. die Henry Konstante H und
3. das Ergebnis des biologischen Abbaubarkeitstests.
Im
Kläranlagenmodell
SimpleTreat
3.1
werden
das
Vorklärbecken,
der
Belebtschlammreaktor und das Nachklärbecken berücksichtigt. Dieses Modell hebt die
Übergänge eines Stoffes zwischen Klärschlamm, Wasser und Luft innerhalb der
Kläranlage hervor. Zusätzlich werden die biochemischen Umwandlungen (Abbauprozesse)
der Stoffe modelliert. Innerhalb der einzelnen Teilbereiche wird jedoch von einer
gleichmäßigen
Verteilung
ausgegangen,
die
sich
durch
einen
idealisierten,
thermodynamischen Zustand auszeichnet. Ebenfalls wird ein Fließgleichgewichtszustand
angenommen im Bezug auf den Zutritt der Chemikalien und ihrer Elimination sowie dem
Abtransport durch das Wasser oder die Luft. [Vgl. Struijs, J. (1996); Mackay, D.,
Patterson, S. (1991), S.427]
In Abhängigkeit von der biologischen Abbaubarkeit wird der betrachteten Substanz eine
Geschwindigkeitskonstante, unter der Annahme einer Bioabbaukinetik erster Ordnung,
zugeordnet. Für die entsprechende Geschwindigkeitskonstante ist das Ergebnis des
Kläranlagenmodells in Abhängigkeit von K
OW
und H sowie der entsprechenden
Standardeinstellungen im SimpleTreat 3.1 wiedergegeben. Sind die oben genannten drei
Eingabewerte bekannt, kann man auf der Seite des „SimpleTreat 3.1 Output“ den durch
den Kläranlagenprozess emittierten Anteil in prozentualen Angaben ablesen:
in die Luft emittierten Anteil
über den Klärschlamm emittierten Anteil
über das geklärte Abwasser emittierten Anteil
den durch den Kläranlagenprozess abgebauten Anteil

5. Modellabschätzung zum Abbau von PFOS in kommunalen Kläranlagen
42
5.2 Modellberechnung für PFOS
Bislang liegt in der Literatur keine Einschätzung zum Eliminations- und Verteilungs-
verhalten für PFOS mit der Modellberechnung SimpleTreat 3.1 vor. Um die Plausibilität
der Modellberechnung einschätzen zu können, werden die getroffenen Annahmen
beruhend auf Messungen an der Kläranlage A zum Verbleib von PFOS und PFOA
innerhalb der Kläranlage A herangezogen. Zur Plausibilitätsprüfung von SimpleTreat 3.1
standen lediglich umfangreiche Informationen vom Kläranlagenbetreiber A zur Verfügung
(siehe Abschnitt 5.3.2 Plausibilitätsprüfung). Dazu zählen Angaben zu der Konzentration
im Zu- und Ablauf der Kläranlage sowie zum Klärschlammgehalt an PFT bzw. PFOS. Die
Aussagen sind jedoch nicht fundiert, da sie nur auf intern durchgeführten Probenahmen
beruhen, die bislang nicht veröffentlicht wurden (siehe Abschnitt 4.2.1). Trotz der
unzureichend gesicherten Datenlage soll eine erste Einschätzung bzgl. des Verhaltens des
Schadstoffes PFOS vorgenommen werden.
Das Modell wird so nachgebildet, dass eine Ähnlichkeitsbeziehung mit der beobachteten
Kläranlage A hergestellt wird. Das Modell erfasst nicht alle Attribute der Kläranlage A
sondern nur diejenigen, die für die Abschätzung des Verbleibs von PFOS als Schadstoff im
Schlamm bzw. Abtransport mit dem Wasser relevant erscheinen.
5.2.1 Eingabeparameter
Die Standardwerte können beliebig vom Nutzer bearbeitet werden. Wird vom Nutzer keine
Veränderung vorgenommen, erfolgt die Berechnung mit den Standardwerten (siehe
Tabelle 8).
Um das Modell an die deutschen Verhältnisse anzupassen, wurde eine Veränderung des
Standardwertes Abwasserabfluss von 0,2 m
3
/(EW.d
) auf 0,15 m
3
/(EW.d
) vorgenommen. Für
einen Abwasseranfall von 150 l pro Person und Tag ergeben sich eine Schlammverweilzeit
(SRT) von 9,2 d und eine hydraulische Verweilzeit (HRT) von 10,2 h bei einer mittleren
Schlammbelastung von 0,15 kg
BSB
/(kg
TS
.d) innerhalb des Modells. Ebenso erfolgte eine
Veränderung der Parameter für Rohabwasser von BSB
5
je Einwohner und Tag von 54 auf
60 g BSB
5
je Einwohner und Tag sowie der Trockensubstanz von 0,09 auf 0,07
kg
TS
/(EW.d) gemäß der ATV 131 (Einwohnerspezifische Frachten in g/(E.d), die an 85 %
der Tage unterschritten werden, ohne Berücksichtigung des Schlammwassers).

5. Modellabschätzung zum Abbau von PFOS in kommunalen Kläranlagen
43
Die Veränderungen der Einwohnerzahl sowie der Eintragsfracht wurden lediglich
vorgenommen, um die Konzentrationen am Ablauf des SimpleTreat- Modells mit den
Aussagen der Kläranlagenbetreiber A abzugleichen. Ebenfalls erfolgte die Anpassung der
Belüftungsart (Blasenbelüftung) an die vorherrschenden Bedingungen der Kläranlage A.
Die gewonnenen Ergebnisse der Modellabschätzung sowie der Untersuchungsergebnisse
der Kläranlage A sollen die Plausibilität der Modellabschätzung beleuchten.
Tab. 8.:
Darstellung der Standardeinstellung und vorgenommene Veränderungen innerhalb
von SimpleTreat 3.1
Parameter
Standardeinstellung
„Modellierung der
Kläranlage A“
Einheit
Abwasserabfluss
0,2
0,15
m
3
/(EW.d)
Einwohnerzahl EW
10 000
700 000
EW
Schlammbelastung B
TS,BSB
0,15
0,15
kg
BSB
/(kg
TS
.d)
Art der Belüftung
s
(Oberflächenbelüftung)
b
(Blasenbelüftung)
-
Eintragsfracht
1
0,2
kg/d
Trockensubstanz TS
(abfiltrierbare Stoffe)
0,09
0,07
kg
TS
/(EW.d)
BSB
5
54
60
g.BSB
5
/(EW
-
.d)
5.2.2 Physikalisch-chemische Parameter
Die Angaben bezüglich des Molekulargewichts, des n-Oktanol-Wasser-Verteilungs-
koeffizienten und der Henry-Konstante sowie der biologischen Abbaubarkeit sind das
Minimum an Eingabeparametern die stoffspezifisch zu wählen sind. Sie wurden aus der
Fachliteratur entnommen (siehe Tabelle 1). Alle weiteren Annahmen werden unter
Anwendung der Standardwerte ermittelt. Mit diesen Eingaben und eventuell mit
vorgenommenen optionalen Eingaben (falls Werte vorhanden) lassen sich die
Verteilungskoeffizienten im Abwasser, Belebtschlamm und in der Luft berechnen. Da der
n-Oktanol-Wasser-Verteilungskoeffizient von PFOS nicht experimentell ermittelt werden
kann, beruft sich das OSPAR Dokument auf Kalkulationen.

5. Modellabschätzung zum Abbau von PFOS in kommunalen Kläranlagen
44
5.2.3 Modellabschätzung
Für die Modellabschätzung gelten die physikalisch-chemische Eigenschaften von PFOS
(laut Tabelle 1.) bezogen auf eine Kläranlage mit Vorklärung und einer Abbaubarkeitsrate
von 0,0014 h
-1
. Dem Anhang 8 kann ein Auszug aus der SimpleTreat 3.1- Berechnung
entnommen werden.
Tab. 9.:
Vergleich der Modellabschätzung der „Modellierung der Kläranlage A“
(SimpleTreat 3.1) mit den Erkenntnissen des Kläranlagenbetreibers A
„Modellierung der
Kläranlage A“
Kläranlage A
a)
Eigenschaften
Molekulargewicht
500 g/mol
n-Oktanol-Wasser-Koeffizient K
ow
25119 (aus Log K
ow
berechnet)
Henry-Konstante H
3,4. 10
-9
atm.m³.mol
-1
Biologische Abbaubarkeit
0,0014 h
-1
Emissionsszenario
Abwasserabfluss
0,15 m
3
/(EW.d)
ca. 0,15 m
3
/(EW.d)
Einwohnerzahl
700 000 EW
ca. 700 000 EW
Schlammbelastung
0,15 kg
BSB
/(kg
TS
.d)
k. A.
Belüftungsart
b (Blasenbelüftung)
b (Blasenbelüftung)
Eintragsfracht
0,2 kg/d
ca. 0,2 kg/d
prozentuale Verteilung
(%)
(%)
Luft
0,0
k. A.
Kläranlagenablauf
58,5
80, geschätzt
Primärschlamm
26,2
k. A.
Überschlussschlamm
14,7
k. A.
Schlamm total
40,9
20, geschätzt
Abbaubar
0,6
k. A.
Total
100
~ 100
Gesamtentfernung
41,5
20, geschätzt
Konzentration
Luft
2,23. 10
-12
g/m³
k. A.
Schlamm
1,67 mg/kg
0,299 bis 0,641 mg/kg
b)
Primärschlamm
1,60 mg/kg
k. A.
Überschlussschlamm
1,81 mg/kg
k. A.
Abwasser
0,00112 mg/l
0,001 mg/l
a)
Alle getroffenen Angaben beruhen auf Messungen und daraus gefolgerten Annahmen von Seiten
der Kläranlagenbetreiber A, siehe 4.2.1 Ursachenermittlung am Beispiel der Kläranlage A.
b)
Angaben bzgl. der Klärschlammkonzentrationen stammen aus dem Anhang 2.

5. Modellabschätzung zum Abbau von PFOS in kommunalen Kläranlagen
45
5.3 Auswertung
5.3.1 Grenzen des Modells
Um die Funktionsweise der Kläranlage im Bezug auf das Eliminations- und
Verteilungsverhalten vereinfacht nachbilden zu können, wurde das SimpleTreat 3.1 Modell
angewandt.
Diese Transformation der Kläranlage auf ein Modell führt dazu, dass mögliche
Parameterveränderungen, wie sie üblicherweise unter realen Bedingungen auftreten, keine
Berücksichtigung finden. Dies betrifft die Annahme von stationären Verhältnissen bei
Niederschlag, Windgeschwindigkeit und von konstanten Bedingungen bei der Temperatur.
Darüber hinaus muss berücksichtigt werden, dass der Wirkungsgrad der Elimination in der
Abwasserbehandlung durchaus unbeständig und abhängig ist von den betrieblichen
Bedingungen wie z.B. der Verweilzeit im Belüftungsbecken, der Belüftungsintensität, der
Zulaufkonzentration und des Schlammalters. Zum anderen kann der anaerobe Abbau zu
einer Reduktion der Substanzkonzentration im Abwasserschlamm während der Fäulnis
führen. Dies findet wiederum bei der Berechnung keine Beachtung.
5.3.2 Plausibilitätsprüfung
Im
Folgenden
wird
dargestellt,
inwieweit
die
gewonnenen
Ergebnisse
der
Modellberechnung mit den vorliegenden Messergebnissen der Kläranlagenbetreiber A
übereinstimmen.
Die Messergebnisse der Betreiber der Kläranlage A stimmen im Wesentlichen mit den
ermittelten Angaben der Modellberechnung SimpleTreat 3.1, hinsichtlich der prozentualen
Verteilung- und Eliminationsrate sowie der ermittelten Konzentrationen, überein (siehe
Tabelle 7).
Die prognostizierten Ablaufkonzentrationen von PFOS mit 1000 ng/l (0,001 mg/l) an der
Kläranlage A entsprechen der ermittelten Konzentration der Modellabschätzung von
0,00112 mg/l. Geringfügige Abweichungen sind lediglich bei der Klärschlamm-
konzentration zu verzeichnen. Die PFOS Konzentrationen im Klärschlamm der
SimpleTreat-Berechnung lagen bei 1,67 mg/kg TS. Hingegen beruft sich die
Kläranlagebetreiber A auf einen PFOS- Gehalt im Klärschlamm zwischen ca. 0,299 mg/kg
TS und 0,641 mg/kg TS (Anhang 2).

5. Modellabschätzung zum Abbau von PFOS in kommunalen Kläranlagen
46
Die Aussagen in Bezug auf das Verteilungsverhältnisses im Abwasser und Schlamm von
60:40 % (Ergebnis der Modellierung) bis 80:20 % (Aussagen der Kläranlagenbetreiber A)
zeigen in beiden Fällen eine Tendenz der Anreicherung von PFOS im Wasser auf. Die
Abbaubarkeit der Industriechemikalie PFOS ist mit ca. 0 bis 1 % nach der Berechnung mit
SimpleTreat 3.1 anzunehmen.
5.4 Bewertung
Ziel war es, die Frage zu klären, über welches Elimination- und Verteilungspotential die
Chemikalie PFOS in kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen verfügt.
Die Modellberechnung mit SimpleTreat 3.1. konnte nach einer Plausibilitätsprüfung mit
vorhandenen Messergebnissen eines Kläranlagenbetreibers als eine angemessene
Alternative zu fehlenden Literaturangaben bzgl. des Elimination- und Verteilungs-
potentials bestätigt werden.
Eine exakte Verteilungsverteilung von PFT im Klärschlamm und Wasser ist angesichts der
besonderen Stoffeigenschaften der PFOS nicht möglich. Trotz der nicht vollständigen
adäquaten Abbildung der Stoffparameter (n- Oktanol- Wasser-Verteilungskoeffizienten) ist
es gelungen, ein annehmbares sowie nachvollziehbares Verteilungsverhältnis abzubilden.
Es ist eine deutliche Tendenz der gewonnenen Erkenntnisse in Richtung eines
Verteilungsverhältnisses im Abwasser und Schlamm von 60:40 % bis 80:20 % zu
verzeichnen. Weiterhin kann die Abbaubarkeit der Umweltchemikalie PFOS nach der
Modellierung mit ca. 0 bis 1 % angenommen werden. Diese Aussage stimmt mit der in der
Literatur überein. Dort gelten PFT bzw. PFOS als weitgehend resistent gegenüber
abiotischen und biotischen Abbauprozessen. [Vgl. Fricke, M., Lahl, U. (2005), S. 38;
Schulte, C. (2006), S. 149-150]
Auf Basis der zuvor beschriebenen Unsicherheiten auf Seiten des Modells (siehe Abschnitt
5.3.1) sowie die nicht fundierten Aussagen der Kläranlagenbetreiber A (siehe Abschnitt
4.2.1) ist das Ergebnis als ein Fortschritt bei der Bestimmung des Elimination- und
Verteilungspotential
von
PFOS
in
kommunalen
Abwasserbehandlungsanlagen
wahrzunehmen.

5. Modellabschätzung zum Abbau von PFOS in kommunalen Kläranlagen
47
Abschließend kann festgehalten werden, dass mit den üblichen Methoden der
Abwasserreinigung PFOS aufgrund ihrer chemischen Stabilität nicht abgebaut werden
kann. Ein Teil wird jedoch durch Adsorption am Klärschlamm zurückgehalten. PFOS-
Gehalte sind daher sowohl im Ablauf der Kläranlagen als auch im Klärschlamm
nachweisbar.
Ferner weisen Untersuchungen des Kläranlagenbetreibers A daraufhin, dass PFOA nur im
Bereich von wenigen Prozenten im Klärschlamm angereichert wird (siehe Abschnitt 4.2.1
Ursachenermittlung am Beispiel der Kläranlage A). Zurückzuführen ist dies auf die
deutlich bessere Wasserlöslichkeit von PFOA (3400- 9500 mg/l)
gegenüber
PFOS (520
mg/l).
Die im Ablauf der kommunalen Kläranlagen gemessenen PFT- Konzentrationen stellen
somit einen Indikator für die Verwendung von PFT im Einzugsgebiet der Kläranlagen dar.
Im Abschnitt 6 werden die zu treffenden Maßnahmen zur Minderung des PFT- Eintrages
in die Umwelt aus den zuvor gewonnenen Erkenntnissen der Modellabschätzung
abgeleitet. Entsprechende Handlungsempfehlungen bzw. Optionen werden gegeben.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
48
6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrags
in die Umwelt
6.1 Grundlagen und Ausgangssituation
6.1.1 Grundlagen
Nachfolgende Ausführungen sollen als Empfehlung und Anregung für den Umgang mit
den dominanten PFT- Vertretern Perfluoroctansulfonsäure und Perfluoroctansäure dienen
und eine Grundlage für die folgenden Handlungsoptionen zur Minderung und Vermeidung
des PFT- Eintrags in die Umwelt bilden.
Schaffung von Grundlagen auf nationaler und internationaler Ebene
Dazu gehören:
die Standardisierung der Analyseverfahren.
die Untersuchung des Stoffverhaltens
(Verbesserung der toxikologischen Bewertung).
die Festlegung von toxikologisch unbedenklichen Grenzwerten.
Untersuchung und Beurteilung von Gewässern, Klärschlämmen und Kläranlagen-
abläufen auf Länderebene
Die Untersuchung und Beurteilung von Gewässern, Klärschlämmen und Kläranlagen-
abläufen auf Länderebene ist notwendig, um einen Überblick über das Vorkommen und
die Verbreitung der PFT- Verbindungen zu erhalten. Dadurch wird es ermöglich, den
Eintragspfad nachzuvollziehen und auf die Verursacher zu schließen.
Die nachfolgenden Empfehlungen können bei der Untersuchung und Beurteilung behilflich
sein.
Ist- Zustandserfassung und Monitoring von Gewässern und Kläranlagenabläufen
Hierzu zählt die Auswahl von repräsentativen Messstellen wie Großkläranlagen,
Kläranlagen
mit
indirekt
einleitender
Industriebetrieben
die
von
der
Ausnahmeregelung der EU-Richtlinie betroffen sind sowie eine genügende Anzahl
an Gewässermessstellen. Zusätzlich könnten intensivierte betriebliche Monitorings
einen wesentlichen Beitrag zur Identifikation der PFT- Quellen leisten.
Regelmäßige Untersuchung des Klärschlamms auf PFT (4 Mal jährlich)
Bei einer Überschreitung des Klärschlammgehalts von 100
μg/kg TS PFT sollte
zusätzlich die Untersuchung der Kläranlagenabläufe erfolgen.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
49
Generelle Untersuchung des Klärschlamms auf PFT bei einer vorgesehenen
bodenbezogenen Verwertung
Bei einer Überschreitung von 100 μg/kg TS PFT sollte die thermische Verwertung
erfolgen.
Überschreitungen des lebenslang duldbaren Leitwertes der Trinkwasser-
kommission von 0,3 μg/l PFT gelten als erhöhte Konzentrationen im Gewässer
.
Durch diese strikte Vorgabe soll das Vordringen von PFT ins Rohwasser der
Trinkwasserherstellung weitgehend unterbunden werden.
Überschreitungen des lebenslang duldbaren Leitwertes der Trinkwasser-
kommission von 0,3 μg/l PFT im Gewässer sollten zwingend Maßnahmen zur
Entwicklung von Reduktionsstrategien beim Eintragspfad und -quelle nach sich
ziehen
.
Identifizierung der Eintragspfade- und quellen auf Länderebene
Kommunale
Kläranlagen
gelten
neben
industriellen
Direkteinleitern
als
Haupteintragspfade. Die gemessenen PFT- Konzentrationen sind ein Indikator für die
Verwendung von PFT im Einzugsgebiet der Kläranlage. Untersuchungsschwerpunkte sind
auf jene Industriezweige zu legen, die von der EU-Richtlinie -2006/122/EG ausgenommen
sind. Dazu gehören:
fotografischen Beschichtungen von Filmen, Papieren und Druckplatten
Fotoresistlacke und Antireflexbeschichtungen für fotolithografische Prozesse
Antischleiermittel für nicht-dekoratives Hartverchromen (Chrom VI) und
Netzmittel für überwachte Galvanotechniksysteme
Hydraulikflüssigkeiten für die Luft- und Raumfahrt
Emissionen durch die Anwendung von PFT- haltigen Feuerlöschschäumen die
bereits vor dem 27. 12.2006 in Verkehr gebracht wurden.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
50
6.1.2 Ausgangssituation und Lösungsansätze
Ausgehend von dem Elimination- und Verteilungspotential über das die Industrie-
chemikalie PFOS in kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen verfügt (siehe Abschnitt
5.4), scheint der Einsatz einer kommunalen Kläranlage zur PFT- Eliminierung aus
technischer und wirtschaftlicher Sicht nicht geeignet, da die PFT- Verbindungen
Perfluoroctansulfonsäure und Perfluoroctansäure vorwiegend im Wasser verbleiben, nicht
abbaubar und außerdem gut wasserlöslich sind.
Bei der Betrachtung der technischen Möglichkeiten der Abwasserbehandlung sind neben
der Eliminierungseffizienz der Industriechemikalie PFT und ökologischen Auswirkungen
auch die damit verbundenen hohen Investitionskosten zu betrachten. PFT- belastetes
Industrieabwasser gilt es demnach
zu vermeiden
,
zu vermindern oder gegebenenfalls zu
behandeln und zu verwerten
. Die Lösung ist in erster Linie den entsprechenden
Industriezweigen vorbehalten, da es sich im Generellen um ein von der Industrie
verursachtes Problem handelt (siehe Abschnitt 4.1.3). Die Begrenzung und Beendigung der
Einleitung der Schadstoffe PFT in die Gewässer muss nach dem Vorsorgegrundsatz und
Verursacherprinzip erfolgen. Die Ursachen sind stets im Ursprung zu bekämpfen. Nur
durch
das
Agieren
am
Ort
der
Entstehung
kann
das
Handlungsziel,
die
Umweltbeeinträchtigungen weitgehend zu verhindern, realisiert werden. Die Bekämpfung
von Ursachen am Entstehungsort ist letztlich wirksamer und wirtschaftlicher, als
nachträglich die Abwässer zu behandeln.
Folgende Handlungsoptionen (siehe Abbildung 5.) können ergriffen werden um den PFT-
Eintrag in die Umwelt zu reduzieren und vermeiden. Es stehen ausreichende
Handlungsempfehlungen zur Verfügung. Die Kommunikation zwischen den betroffenen
Parteien sollte dennoch stetig erfolgen, um die Arbeit effektiv gestalten zu können.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
51
Mögliche Handlungsoptionen
→ Ziel:
Vermeidung, Verminderung oder gegebenenfalls Behandlung und Verwertung
Gesetzliche Regelungen und politische Rahmenbedingungen
1.
Herstellungs- und Anwendungsverbote
2.
Festlegung von Grenzwerten
3.
Regulierungen zur Abwasserbehandlung oder Klärschlammverwertung
4.
Steuervergünstigungen, Fördermittel ect.
Maßnahmen seitens der Industrie
1.
Substitutionen
2.
Innerbetriebliche Minderungsmaßnahmen
3.
Einsatz von Abwasserbehandlungsverfahren bei der
Teilstrombehandlung und Verwertung vor Ort
Maßnahmen in der kommunalen Abwasserreinigung
1.
Einführung einer nachgeschalteten Reinigungsstufe
2.
Thermische Verwertung der betroffenen Klärschlämme
Freiwillige Vereinbarungen
-
Hersteller, verarbeitende Industrie und Kläranlagenbetreiber
Bildung von Arbeitsgruppen mit dem Ziel:
-
Verwendung PFT- freier Einsatzstoffe
-
Festlegung von innerbetrieblichen Maßnahmen
-
Umstellung von Verfahrenstechniken
Abb. 5.:
Darstellung von möglichen Handlungsoptionen
In den nachfolgenden Abschnitten wird auf einzelne Handlungsoptionen der Vermeidung,
Verminderung, Behandlung und Verwertung näher eingegangen. Es werden bereits
praktizierte sowie mögliche Handlungsempfehlungen der PFT- Vermeidung und
Verminderung aufgezeigt und erläutert.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
52
6.2 Gesetzliche Regelungen und politische Rahmenbedingungen
Entsprechend dem Motto „Vermeidung, Verminderung oder gegebenenfalls Behandlung
und Verwertung“, bilden die gesetzlichen Regelungen eine wirksame Handlungsoption
betreffend der Vermeidung.
Bislang existieren nur empfohlene Grenzwerte. Diese verfügen über einen unverbindlichen
Charakter und werden seitens der Hersteller und Anwender (aber auch Kläranlagen-
betreiber sowie Trinkwasserbetreiber) oft als haltlose finanzielle Zusatzbelastung
wahrgenommen.
Im Rahmen gesetzlicher Regelungen und durch die Politik sind Rahmenbedingungen zu
schaffen, die es den Betreibern bzw. Einleitern ermöglichen, Investitionen zu tätigen, die
dazu führen PFT- Verbindungen zu substituieren bzw. zu eliminieren. Die Politik könnte
mit Hilfe von Subventionen (staatliche Fördermittel) oder Steuervergünstigungen die
Unternehmen/ Einleiter finanziell entlasten. Somit könnte zum Beispiel in die Forschung
oder in die Umstellung der innerbetrieblichen Prozesse investiert werden. Dem
Gesetzgeber stehen Handlungsmöglichkeiten wie z.B. die Festlegung von Grenzwerten für
die Oberflächengewässer und Herstellungs- und Anwendungsverbote zur Verfügung.
Andererseits können gesetzliche Regelungen und Vorgaben zur Abwasserbehandlung
sowie Vorgaben zur Aufbereitungstechnik vorgeschrieben oder eine umweltgerechte
Entsorgung zur Verpflichtung werden.
Die angestrebte Aufnahme von PFOS zu den prioritären Stoffen würde die Festlegung von
Grenzwerten im Gewässer laut Wasserrahmenrichtlinie ermöglichen. Dann wären
vorgeschriebene Maßnahmen zur Reduzierung und Minimierung der Einträge die Folge.
Keine gesetzlichen Vorgaben gelten bislang für die Verbindung PFOA.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
53
6.3 Substitutionen – Umweltverträglichere Alternativen
Die generelle Vermeidung des PFT- Eintrags in die Umwelt wäre über ein Herstellungs-
verbot der entsprechenden Substanz darzustellen. Dies erscheint nicht realisierbar. Die
Substitution stellt daher eine sinnvolle Vermeidungsoption der PFT- Emission dar. Die
Forschung nach geeigneten Ersatzverbindungen, die sowohl über die gleichen
gewünschten Eigenschaften verfügen und dennoch als ökologisch unbedenkliche gelten,
werden bislang von den Herstellern und Anwendern auf der Basis von freiwilligen
Vereinbarungen durchgeführt.
Ein besonderer Schwerpunkt der Minderung und Vermeidung von PFT- Verbindungen
wird im Folgenden auf die Substitution von PFOS im Bereich der Galvanik gelegt. Aus
dieser Branche stammen vorwiegend die PFOS- haltigen Abwässer. Laut Angaben der EU
vom Jahr 2004 betrug die Gesamtemission an PFOS- Verbindungen in der EU insgesamt
10 t/a, wobei 9 t/a aus den Abwässern der Galvanik stammten. [Vgl. Fricke, M., Lahl, U.
(2005), S. 39]
Beim Galvanisieren werden mittels Elektrolyse metallische Überzüge auf Gegenstände aus
unterschiedlichen Materialien aufgetragen. Während des Vorganges werden in den
Chrombädern aus Gründen der Benetzung der Materialien und des Arbeitsschutzes PFOS
eingesetzt. Der Stoff legt sich als Schaum über das Bad und verhindert gefährlichen
Chromnebel. [Vgl. Kosswig, K., Stache, H. (1993), S. 278] Aus Sicht des Arbeitsschutzes
sowie zur Sicherung der Produktionsqualität kann bislang nicht auf den Einsatz von PFOS
verzichtet werden, solange kein adäquater Ersatzstoff zur Verfügung steht.
Folgende Alternativen bieten sich für den PFOS- Einsatz an. Zum einen können
vollständig fluorfreie Produkte und zum anderen polyfluorierte aber keine perfluorierten
Tenside eingesetzt werden. Langzeiterfahrungen mit PFOS- Ersatzstoffen liegen noch
nicht vor. Anstrebenswert ist lediglich die Verwendung von vollständig fluorfreien
Produkten.
Diese
weisen
nach
Herstellerangaben
keine
Langzeitauswirkungen
(vollständige biologische Abbaubarkeit) auf. Polyfluorierte Tenside können zwar Anstelle
von PFOS verwendet werden, sind jedoch ebenso wie PFOS persistent und
bioakkumulierbar,
somit
weniger
geeignet.
[Vgl.
Homepage
Zentralverbandes
Oberflächentechnik e.V.]
Auf der Suche nach Substitutionen von PFOS und PFOA sind solche Ersatzstoffe zu
vermeiden, die chemisch den PFT- Verbindungen ähnlich sind und ebenfalls über ein
vergleichbares Umweltschädigungspotential verfügen. Die Priorität sollte auf die echten

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
54
fluorfreien Alternativen gesetzt werden. Der Einsatz der Ersatzstoffe richtet sich je nach
dem Verwendungszweck und variiert entsprechend. Im Weiteren soll nicht auf die
verschiedenen Ersatzstoffe eingegangenen werden. Mögliche in Frage kommende
Ersatzstoffe für die dementsprechenden Branchen können der dänischen Studie von 2005
„More environmentally friendly alternatives to PFOS- compounds and PFOA“ entnommen
werden (Danish Ministry of the Environment).
Es kann jedoch festgehalten werden, dass es sich bei den meisten Ersatzstoffen um
polyfluorierte Tenside wie z. B. Perfluorbutansulfonat (PFBS) handelt, die als Ersatzstoffe
für PFOS eingesetzt werden (Unternehmen 3M). PFBS (ein Vertretern der PFAS) scheint
im Gegensatz zu PFOS weder bioakkumulierbar noch toxisch zu sein. Jedoch ist PFBS
sehr persistent in der Umwelt und ein unerwünschter anthropogener Spurenstoff im
Trinkwasser. Im Rhein konnten bereits häufig Spurenkonzentrationen im ng/l- Bereich von
PFBS gemessen werden. [Vgl. Lange, F. T., et al (2007), S. 510-516]
Es wurden bisher noch nicht viele Alternativen zu den polyfluorierten Tensiden entwickelt,
die über vergleichbare Eigenschaften verfügen, jedoch als ökologisch unbedenklich gelten.
Lediglich ein Patent wurde am 13. März dieses Jahres veröffentlicht. In diesem Patent wird
ein biologisch gut abbaubarer, fluorfreier Ersatzstoff vorstellt. Die Erfinder Läser, Weiss
und Honselmann haben ein Additiv für Chromsäureanwendungen für die galvanische
Verchromung entwickelt [siehe Homepage world intellectual property organization].
Ersatzstoff für PFOA bzw. für APFO
Ein Ersatzstoff für PFOA bzw. für APFO dem Ammoniumsalz der Perfluoroktansäure hat
das Unternehmen Dyneon entwickelt. Der Ersatzstoff könnte bereits 2008 eingeführt
werden, wenn die Prüfungen durch die zuständigen Behörden positiv verlaufen. Bei dem
Unternehmen Dyneon handelt es sich um ein ansässiges Unternehmen im Industriepark
Werk Gendorf (Bayern), welches in die Alz einleitet und dort für erhöhte PFOA- Werte
von 7,5 μg/l im Fließgewässer verantwortlich war. [Vgl. Homepage Industriepark Werk
Gendorf]
Wenn der Einsatz eines adäquaten Ersatzstoffes noch nicht gegeben ist, kann auf die
Verwendung von PFOS und PFOA momentan noch nicht verzichtet werden. Jedoch
befinden sich Substitutionen bereits in der Erprobungsphase. Es bleibt abzuwarten, welche
Wirkung die Ersatzstoffe auf ihre Umwelt haben werden und inwieweit ein vergleichbarer
Ersatzstoff wirtschaftlich sowie technisch eine vertretbare Alternative bilden kann.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
55
6.4 Innerbetriebliche Minderungsmaßnahmen
Wenn Substitutionen nicht realisierbar sind, sind mindestens Reduzierungsmaßnahmen des
PFT-Austrages vorzunehmen. Dabei sind die Haupteintragsquellen durch nachfolgend
genannte Maßnahmen zu mindern.
Hierzu zählen
die gezielte Dossierung im Produktionsprozess durch Steuerung und Überwachung
der Zugabe von PFOS und PFOA.
die maximal mögliche Reduzierung des Einsatzes von PFOS und PFOA, wenn kein
adäquater
Ersatzstoff zur Verfügung steht.
die Schließung von Stoffkreisläufen im Produktionsprozess (z.B. Rückgewinnung
des Einsatzstoffes PFOS als Netzmittel bei der Verchromung).
die separate Sammlung und abwassertechnische Aufbereitung von Teilströmen
innerhalb des Betriebes bis hin zur Entsorgung vor Ort (Verbrennung).
die Änderungen im Verfahrensablauf.
Diese genannten Maßnahmen können zu beträchtlichen Einsparungen von PFOS und
PFOA führen und zur Minderung der PFT- Austrages in die Umwelt beitragen.
6.5 Möglichkeiten der Abwasserbehandlung
In diesem Abschnitt sollen die Handlungsoptionen der Abwasserbehandlung vorgestellt
werden. Der Einsatz von Abwasserbehandlungsverfahren ist dann notwendig, wenn
gesetzliche Grundlagen fehlen, gleichwertige Substitutionen sich noch in der Entwicklung
befinden und Minderungsmaßnahmen im innerbetrieblichen Prozess noch nicht vollständig
umsetzbar sind. Die effektivste Abwasserbehandlung wird durch eine abwassertechnische
Aufbereitung von Teilströmen innerhalb des Betriebes erzielt. Als Alternative ist auch eine
nachgeschaltete Behandlung des Abflussstromes der kommunalen Kläranlagen vorstellbar.
Die nachgeschaltete sowie innerbetriebliche Behandlung ist durch einen zusätzlichen
Behandlungsschritt gekennzeichnet.
Verschiedene Verfahrenstechniken, die eine Elimination der Industriechemikalie PFOS
und PFOA ermöglichen, werden folgend vorgestellt und bezüglich ihrer Eliminations-
leistung beurteilt. Veröffentlichungen zu den bislang angewandten Verfahren und ihren zu
erzielenden Wirkungsgraden sind hingegen selten. Angaben zur Eliminationseffizienz

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
56
beruhen daher größtenteils auf entsprechend durchgeführten Laborversuchen bzw.
Experimenten, wodurch eine Verwendung der Ergebnisse für eine großtechnische Planung
mit Unsicherheiten behaftet ist. Die Untersuchungsergebnisse können daher nur als
Orientierungswerte dienen.
Anhand der in den Fachzeitschriften und Publikationen behandelten Verfahrenstechniken
stehen folgende chemisch-physikalische Abwasserbehandlungsverfahren zur Verfügung:
Aktivkohlefiltration
Nanofiltration und Umkehrosmose
Ozonung
Elektrochemische Elimination
Bei
der
Anwendung
von
neuen
Abwasserbehandlungsmethoden
müssen
die
Randbedingungen Berücksichtigung finden, da es kaum zwei Anlagen gibt die
gleichermaßen
funktionieren.
Nahezu
jedes
Behandlungsverfahren
und
jede
Behandlungsanlage sind Einzellösungen mit speziell abgestimmten Komponenten. Damit
kann auch keine Musterlösung angegeben werden, sondern nur mögliche Methoden und
Verfahren aufgezeigt werden.
6.5.1 Aktivkohlefiltration
Die Aktivkohlefiltration stellt ein Verfahren der Adsorbtion in der Abwasserbehandlung
dar. In der Abwasserreinigung werden Aktivkohlen verwendet, um adsorbierbare, gelöste
Abwasserinhaltstoffe aus dem Wasser zu entfernen. Diese Methode kann auch zur
Reinigung von Teilströmen in der Industrie eingesetzt werden.
Die PFT- Eliminierung an der Aktivkohle wird bereits praktiziert. Verlässliche planerische
Daten stehen jedoch noch nicht öffentlich zur Verfügung. Zu der Wirksamkeit anderer
Adsorbtionsmittel wie z. B. Zeolithen oder Bentoniten liegen ebenfalls noch keine
Untersuchungsreihen vor, wären jedoch ebenso denkbar. Die Stadtwerke Arnsberg
(Nordrhein-Westfalen)
sind
dabei,
Tests
mit
verschiedenen
Adsorbtionsmitteln
durchzuführen.
Ergebnisse zu bislang praktizierten Einsätzen von Aktivkohlefiltern in kommunalen
Kläranlagen liegen momentan noch nicht vor. Sie werden dennoch bereits in kommunalen

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
57
Kläranlagen, bei der Teilstrombehandlung sowie bei der Aufbereitung von Sickerwasser
aus belasteten Bodenflächen eingesetzt.
Erkenntnisse zur Eliminierungseffizienz nach dem Einsatz von Aktivkohleanlagen liegen
lediglich in der Wassergewinnungsanlage Möhnebogen (Nordrhein-Westfalen) sowie in
einer Versuchsanlage zur Reinigung von Industrieabwasser vor. Eliminationserfolge von
bis zu ca. 85% bis 95% konnten nachgewiesen werden. Daraus lässt sich schlussfolgern,
dass Perfluortenside mit Aktivkohle eliminierbar sind. Inwiefern die Erfolge auch auf die
Abwasserreinigung in der Praxis zutreffen, bleibt
noch zu klären.
Die Erfolge der Wassergewinnungsanlage Möhnebogen sowie in einer Versuchsanlage zur
Reinigung von Industrieabwasser werden nun vorgestellt.
Provisorische Aktivkohleanlage zur Trinkwasserreinigung WGA Möhnebogen
Die Betreiber der Wassergewinnungsanlage Möhnebogen entschieden sich für den Bau
einer provisorischen Aktivkohleanlage, um eine PFT- Eliminierung vorzunehmen. Dabei
fiel die Entscheidung auf den Einsatz, der in der Trinkwasseraufbereitung eingesetzten
Aktivkohle Filtrasorb 100 der Firma Chemviron Carbon (Kornaktivkohle).
Die Untersuchungsergebnisse zur Effizienz zeigten, dass sich der Einsatz der
Aktivkohleanlage in der Wassergewinnungsanlage Möhnebogen rentiert hat. Die
Grenzwerte werden seitdem nicht überschritten. Die Ausgangskonzentration im
Oberflächenwasser der Möhn bei in Betriebnahme der Aktivkohleanlage lag bei 0,53 μg/l
PFOA und 0,034 μg/l PFOS. Mit in Betriebnahme der Aktivkohleanlage sank die PFOA-
Konzentration im Trinkwasser von über 0,5 μg/l bis unter die Nachweisgrenze von
0,01 μg/l. Die PFOS- Konzentration liegt seit in Betriebnahme permanent unterhalb der
Nachweisgrenze. [Vgl. Kroll, T. (2008), S. 20/1- 20/12]
Versuchsanlage zur PFT- Elimination aus industriellen Abwasser mittels Aktivkohle
Die Informationen bzgl. der Eliminationseffizienz von Aktivkohle im Einsatzbereich von
industriellem Abwasser stammen aus dem Info-Brief der ATEMIS GmbH. Die Ergebnisse
zur Eliminierungseffizienz wurden während der Beprobung einer Versuchsanlage mit PFT-
belasteten Industrieabwasser gewonnen. Die Ergebnisse sind graphisch dargestellt und
zeigen eine Eliminierungsrate (hier dargestellt als „Abbaurate“) im Mittel von ca. 85% der
PFT an der Aktivkohle (siehe Anhang 10.). [Vgl. Homepage ATEMIS GmbH- Info-Brief]

image
6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
58
Abb. 6.:
graphische Darstellung des PFT- Eliminierungsgrades („Abbaurate“)
an Aktivkohle, Quelle: Homepage ATEMIS GmbH- Info-Brief
Aktivkohlefilter
werden
neben
der
Trinkwasseraufbereitung
ebenfalls
bei
der
Abwasserbehandlung eingesetzt. Eliminationserfolge im Mittel von 85 % konnten bei der
Industrieabwasserreinigung verzeichnet werden. Der Einsatz rentiert sich jedoch aus
wirtschaftlicher und technischer Sicht nur für die Teilstrombehandlung von konzentrierten
Abwässern innerhalb des Produktionsprozesses. Weiterhin bleibt zu klären, ob die Erfolge
auch auf die Abwasserreinigung in der Praxis zu treffen.
Die Eliminationsleistung der Aktivkohle ist z.B. abhängig von:
der Art der eingesetzten Aktivkohle,
der Sorptionsoberfläche der Kornkohle,
der Affinität (Adsorptionsneigung) von PFT zur A-Kohle,
der Konzentration der PFT- Verbindungen im Ablauf,
der Kontaktzeit und
der Anzahl und Anordnung der Aktivkohlefilter.
Weiterhin ungeklärt bleibt die Frage, ob die Temperatur während der Reaktivierung der
Aktivkohle ausreicht, um das absorbierte PFT zu desorbieren und thermisch zu zerstören
(siehe Abschnitt 6.6).

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
59
6.5.2 Nanofiltration und Umkehrosmose
Der Einsatz von Nanofiltration sowie der Umkehrosmose zur Entfernung der Spurenstoffe
PFOS und PFOA verspricht einen weiteren Lösungsansatz der PFT- Eliminierung.
Die Membrantrennverfahren haben zwei vorteilhafte Eigenschaften. Zum einen ist die
Trennung rein physikalisch und die abgetrennten Inhaltstoffe werden weder thermisch
noch biologisch verändert, was eine Wiedergewinnung ermöglicht. Zum anderen sind die
Membranverfahren modular aufgebaut und können damit praktisch an jede Kapazität
angepasst werden. [Vgl. Langefeld, E., Müller, K-J. (1998), S.132-133] Eine beinahe
vollständige Elimination von PFT ist unter Anwendung von Nanofiltration und
Umkehrosmose daher vorstellbar.
Membranen können entsprechend ihrer Trenngrenze unterschieden werden. Die
Trenngrenze entspricht dem Rückhalt einer Membran bezogen auf das Molekulargewicht.
[Vgl. Abschlussbericht Ruhr (2008), S. 80; zit. nach MUNLV (2006a)] Es wird deutlich,
dass ein Rückhalt der Spurenstoffe PFOA und PFAS erst mit der Nanofiltration möglich
ist.
Der Rückhalt von Stoffen erfolgt entsprechend der Membranverfahren bei:
Mikrofiltration
> 200.000 g/mol
Ultrafiltration
> 20.000 g/mol
Nanofiltration
> 200 g/mol
Hyperfiltration =
Umkehrosmose
< 200 g/mol
PFOS (500 g/mol) und
PFOA ( 414 g/mol)
Abb. 7.:
Trenngrenzen der verschiedenen druckgetriebenen Membranverfahren und das
Molekulargewicht von PFOS und PFOA, Vgl. Abschlussbericht Ruhr (2008), S. 80 zit.
nach MUNLV (2006a)
Ein Nachteil dieser Abwasserbehandlungsmethode ist zum einen, dass das Verfahren nicht
selbstständig einsetzbar ist und zum anderen mit einem hohen Betriebsaufwand durch die
Druckerzeugung verbunden ist. Ebenso ist die Membran empfindlich gegenüber
Verschmutzung. Es kann zur Ausbildung einer Deckschichtbildung durch Fouling
(Anlagerung von organ. und anorgan. Kolloiden und partikulären Inhaltsstoffen) und oder
Scaling (Kristallisation) kommen. Eine mechanische und chemische Membranreinigung
würde zur Verkürzung der Membranlebensdauer führen und somit zur Steigerung der
Gesamtkosten beitragen.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
60
Versuchsdurchführungen konzentrierten sich bislang nur auf die Trinkwasseraufbereitung.
Zum Einsatz im großtechnischen Maßstab innerhalb der Abwasserbehandlung besteht
gegenwärtig noch Forschungsbedarf. Allgemeine Aussagen zum Rückhaltevermögen der
eingesetzten Membran sind nicht möglich, da der Rückhalt stark stoffspezifisch ist.
6.5.3 Ozonung
Ozon besitzt ein sehr hohes Oxidationspotential und ist somit in der Lage, chemische
Veränderungen von synthetischen Verbindungen zu bewirken. Bei diesem Prozess
entstehen jedoch auch Oxidationsprodukte, deren Gefährdungspotential bisher noch nicht
vollständig bekannt ist. Es wird vermutet, dass entstehende Nebenprodukte aus der
Oxidation hervorgehen, die für die Gewässer schädlich und eventuell auch toxisch sind
[Vgl. Abschlussbericht Ruhr (2008), S. 86]. Zur Klärung dieser Fragen sind weitere
gezielte Forschungsvorhaben erforderlich.
Widersprüchliche Angaben bezüglich der zu erwartenden Elimination ergeben sich bei der
Anwendung der Ozonung. Laborversuche der Emschergenossenschaft signalisieren, dass
mit Hilfe von Ozoneinsatz eine signifikante Reduzierung von PFOA und PFOS zu
erwarten ist. Veröffentlichte Angaben liegen momentan nicht vor. Hingegen geht aus einer
Befragung des Ozonanlagenherstellers ITT WEDECO im Abschlussbericht Ruhr (2008)
hervor, dass lediglich mit einer Minimierung von < 5 % zurechnen ist. Dies wird erreicht,
bei einer Ozondosis von 5 mg/l für PFOS und von 10 mg/l für PFOA sowie bei einer
Kontaktzeit von 10 Minuten. [Vgl. Abschlussbericht Ruhr (2008), S. 86; zit. nach ITT
WEDECO (2007)]
Es kann davon ausgegangen werden, das die zu erzielende Entfernung höchst
wahrscheinlich von der Ozondosis, der Kontaktzeit sowie von der Ablaufqualität des
Abwassers abhängt.
Gegen den Einsatz der Ozonung sprechen die hohen technischen und wirtschaftlichen
Aufwendungen sowie die zu erwartende Bildung von toxischen Oxidationsprodukten
(Metabolite). Zur Klärung der Toxizität der entstehenden Abbauprodukte sind weitere
gezielte Untersuchungen erforderlich.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
61
6.5.4 Elektrochemische Elimination
Bei der Recherche nach möglichen Abwasserbehandlungsmethoden kristallisierte sich ein
neu entwickeltes Verfahren des Unternehmens SENVIPRO heraus. Es handelt sich dabei
um die elektrochemische Elimination von PFT aus kontaminierten Abwässern. Unter den
elektrochemischen Verfahren versteht man alle diejenigen Verfahren, bei denen durch
Anlegen eines elektrischen Feldes eine selektive Aufkonzentrierung bestimmter Ionen
erfolgt und aufgrund der elektrolytischen Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff
Oxidations- bzw. Reduktionsreaktionen mit Abwasserinhaltsstoffen eintreten. Der Vorteil
besteht darin, dass keine Vorbehandlung des Abwassers erforderlich ist und keine
Schlämme entstehen. Es ermöglicht weiterhin eine direkte Metallrückgewinnung und
parallel die Oxidation und Reduktion von organischen Inhaltsstoffen. [Vgl. Hosang. W.,
Bischof, W., S. 676]
Die durchgeführten Versuche und Analysen zur Effizienz der elektrochemischen
Eliminierung wurden vom Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Verbraucher-
schutz des Landes Nordrhein-Westfalen bei dem Unternehmen SENVIPRO in Auftrag
gegeben. Die Ergebnisse der durchgeführten Versuche der Firma SENVIPRO zeigten auf,
dass sich das elektrochemische Verfahren grundsätzlich zur PFOS- Eliminierung eignet
(siehe Anhang 9. Informationsmaterial der Firma SENVIPRO). Die Abwasserbehandlung
basiert, nach Aussagen des Unternehmens, auf einem speziellen elektronischen Verfahren,
das ausschließlich mit elektrischem Strom arbeitet und bei dem keinerlei Chemikalien zum
Einsatz kommen. Aufgrund von fehlenden Erfahrungen bei der PFT- Elimination wurden
erste Untersuchungen zunächst mit Standard- Konfigurationen der elektrochemischen
Anlage durchgeführt. Für eine optimale Stoffelimination sind jedoch verschiedene
Parameter zu ermitteln und zu konfigurieren, wie z.B. die Verweilzeit, der elektrische
Strom, die Elektroden, der pH-Wert usw. Nähere Informationen zur Wirkungsweise der
von dem Unternehmen SENVIPRO untersuchten elektrochemischen Elimination wurden
auch nach Anfrage nicht erteilt. [schriftliche Auskunft, Dr.-Ing. Holger Werning
Geschäftsführer, SENVIPRO GmbH, 16.07.2008]
Die Untersuchung konzentrierte sich auf PFOS und dessen Eliminationsverhalten. Für die
Untersuchung und Reinigung wurden Abwässer aus unterschiedlichen Industriebetrieben
bereitgestellt. Die Analyseergebnisse der PFOS- Eliminierung sind in der untenstehenden
Tabelle 10 dargestellt. Im Ergebnis stellt sich eine deutliche Eliminierung der Schadstoffe
bei allen drei Versuchen heraus.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
62
Tab. 10.:
Analysenergebnisse der PFOS- Eliminierung
Probennummer –
Behandlungsschritt
Massen-
konzentration
in μg/l
Eliminierungs-
grad
Probenbezeichnung des
Unternehmens
Nr. 1. - vor der Behandlung
200
Nr. 2. - nach der Behandlung,
1-ste Einstellung *
36
82 %
Nr. 3. - nach der Behandlung,
2-te Einstellung *
23
88,5 %
Cr Charge, fertig behandelt,
Klarwasser nach Presse I
Nr. 4. - vor der Behandlung
3,7
Nr. 5. - nach der Behandlung
1,4
62,16 %
pH- Endkontrolle in den Kanal
Nr. 6. - vor der Behandlung
9,4
Nr. 7. - nach der Behandlung
2,1
77,66 %
Cr Vl+, sauer
Quelle: Informationsmaterial der Firma SENVIPRO, siehe Anhang 9.
* Die Probe mit der Probenbezeichnung „Cr Charge, fertig behandelt, Klarwasser nach Presse I“
wurde mit 2 unterschiedlichen Spannungen und Strömen behandelt. Die zweite Einstellung wies
einen höheren Strom- und eine höhere Spannungseineinstellung auf.
Die
Analyseergebnisse
der
Firma
SENVIPRO
belegen,
dass
ein
hohes
Reduzierungspotential in der Anwendung der elektrochemischen Eliminierung steckt. Es
wurden Reduzierungen von PFOS im Bereich von 62 % bis zu 88,5% erreicht. Somit
konnte eine grundsätzliche Eignung des Verfahrens zur PFOS- Eliminierung aufgezeigt
werden. Zusätzliche Veränderungen an den Standardkonfigurationen der elektro-
chemischen Anlage (Variationen der Spannung und des Stromes) führen dazu, dass das
Verfahren optimiert wird und somit zur Steigerung der POS- Eliminierung beiträgt
[Informationsmaterial der Firma SENVIPRO, siehe Anhang 9.]. Erfahrungen zum Einsatz
der elektrochemischen Elimination sind derzeit nicht bekannt. Wie sicher die
Eliminationsrate des Verfahrens außerhalb der Untersuchungsstrecke ist, ist noch zu
klären.

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
63
6.6 Verbrennung von Klärschlamm - eine saubere Lösung?
Stellt die Verbrennung von Klärschlamm wirklich eine saubere Lösung dar? Dieser Frage
soll im Folgenden nachgegangen werden. Auf Grund der Persistenz, Toxizität und hohen
thermischen Stabilität der perfluorierten Tenside scheint eine umweltschonende
Verwertung zweifelhaft. In diesem Abschnitt werden die Erkenntnisse über den aktuellen
Stand der thermischen Verwertung näher betrachtet.
Erste Messungen an einer Klärschlammverbrennungsanlage führte die Wirbelschicht-
feuerungsanlage (WFA) Elverlingsen in Nordrhein-Westfahlen durch, um zu klären, ob es
sich bei der Klärschlammverbrennung um eine „saubere Lösung“ handelt. Die
nachstehende Darstellung des Untersuchungsherganges und deren Resultate, wurden aus
dem
„Bericht
über
Emissionsmessungen
an
der
Wirbelschichtfeuerungsanlage
Elverlingsen“ im Messzeitraum vom 21.11.2006 bis 11.12.2006 des Landesamts für
Umwelt, Natur und Verbraucherschutz NRW entnommen. [LANUV NRW (2006)]
Aufgrund der physikalisch- chemischen Eigenschaften muss bezweifelt werden, ob eine
vollständige PFT- Entsorgung durch Verbrennung überhaupt möglich ist. Um dies zu
klären, wurden Messungen von dem Landesamt für Umwelt, Natur und Verbraucherschutz
NRW (LANUV) durchgeführt. Der Versuch wurde an der Wirbelschichtfeuerungsanlage
Elverlingsen durch Messungen der Abgase begleitet. Es erfolgten Messungen bei der
Verbrennung von kommunalen und industriellen Klärschlämmen. Die in der Anlage
verfeuerten Schlämme enthielten in der Summe von PFOA und PFOS bis zu ca. 2000
μg/kg TS. Die Verbrennungstemperatur betrug im Wirbelschichtofen ca. 900 °C. Während
der Untersuchungsreihe wurde mit jedem Tag der Anteil an Material, das mit PFT belastet
war, bis auf 50 % gesteigert. Da ein spezielles Messverfahren zur PFT- Bestimmung in
Abgasen nicht vorlag, wurde bei den durchgeführten Emissionsmessungen der Abgase das
Verfahren zur Bestimmung von PCDD/F („Dioxinen“) in Abgasen nach der DIN EN 1948
als Grundlage angewandt und für die spezifischen Anforderungen modifiziert. Im
Ergebnisse konnte in den durchgeführten Emissionsuntersuchungen in keiner Probe PFOA
oder PFOS nachgewiesen werden. Die Nachweisgrenze lag bei 15 ng/m³. Weiterhin
wurden qualitative Abgasproben auf Zersetzungsprodukte von PFOS und PFOA mit Hilfe
der GC MS Analyse untersucht. Es konnten keine Zersetzungsprodukte von PFOS und
PFOA mit der angewandten Methodik nachgewiesen werden. Ein standardisiertes
Messverfahren zur quantitativen Bestimmung der Zersetzungsprodukte in Abgasen
existiert ebenfalls nicht. Parallel zur Emissionsmessung wurden die Anlage verlassende
Stoffströme Elektrofilterasche, Sprühprodukt (Gemisch aus Salzen aus der Eindampfung
der Wäscherwässer und dem Adsorbens Kalk Herdofen), Gips, ausgeschleustes

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
64
Wäscherwasser (internes Produkt, wird im Sprühtrockner eingedampft) beprobt. Für die
verlassenden Feststoffe wie Elektrofilterstaub, Sprühprodukte oder Gips lagen die
Konzentrationen von PFT ebenfalls unterhalb der Nachweisgrenze von 10 μg/kg bzw. für
die ausgeschleusten Wäscherwässer unter 25 ng/l. [Vgl. LANUV NRW (2006)]
Laut
der
Auswertung
des
„Berichts
über
Emissionsmessungen
an
der
Wirbelschichtfeuerungsanlage Elverlingsen“ zeigen die Untersuchungsergebnisse der
Klärschlammverbrennung auf, dass bei der Verbrennung des vorliegenden Klärschlamms
keine PFOA und PFOS- Konzentrationen bei den Emissionsmessungen in den Abgasen
oder in den verlassenden Stoffströmen der Anlage nachgewiesen wurden. Die
Konzentrationen befanden sich bei allen Beprobungen jeweils unter der jeweiligen
Nachweisgrenze. Ebenfalls konnten keine Zersetzungsprodukte von PFOA und PFOS mit
der angewandten Methodik nachgewiesen werden. Trotz der Erfolge wird in einer
Stellungnahme des BUND NRW e.V. zum „Bericht über Emissionsmessungen an der
Wirbelschichtfeuerungsanlage Elverlingsen“ des Landesamts für Umwelt, Natur und
Verbraucherschutz NRW vom 14.02.2007 [BUND NRW e.V. (2007)] daraufhin gewiesen,
dass wegen der nicht standardisierten Untersuchungsmethoden die Analyseergebnisse in
Frage zustellen sind. Nach Einschätzung der BUND NRW e.V. sind zwar hinsichtlich der
PFOA- und PFOS- Gehalte im Abgas auf Grund der gewählten Anreicherungsmethode
Aussagen möglich, aber dies ist nur unter großen Einschränkungen. Weiterhin wird
kritisiert, dass die in den Messprogrammen der WFA Elverlingsen angewandten
Analysenmethoden für die giftigen PFT- Zersetzungsprodukte zu unempfindlich, nicht
überprüft
und
nicht
geeicht
wurden.
Die
Ergebnisse bzgl.
der entstandenen
Zersetzungsprodukte sind nach Aussagen des BUND NRW e.V. als nicht brauchbar zu
werten.
Fundierte Erkenntnisse liegen derzeit für die vollständige thermische Zersetzung der PFT-
Verbindungen im Klärschlamm durch eine Klärschlammverbrennung noch nicht vor.
Festzustellen ist, dass im Bericht über Emissionsmessungen an der Wirbelschicht-
feuerungsanlage Elverlingsen lediglich die Aussage getroffen wurde: „Auch Produkte
unvollständiger Zersetzung von PFOA und PFOS konnten mit der angewandten Methodik
nicht nachgewiesen werden“. Die Frage nach den toxischen Zersetzungsprodukten,
insbesondere in niedrigen Konzentrationen, konnte demnach nicht aus dieser Analyse-
methodik abgeleitet werden. Weiterhin kann angemerkt werden, dass bislang nur eine
exemplarische Untersuchung an einer Verbrennungsanlage erfolgte. Die gewonnenen

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
65
Ergebnisse der WFA in Elverlingsen gaben lediglich Aufschluss über das Verbrennungs-
verhalten von den vorliegenden Klärschlämmen (Konzentrationen in der Summe von
PFOA und PFOS bis zu ca. 2000 μg/kg TS). Rückschlüsse auf das Verbrennungsverhalten
höchstbelasteter Materialen wie z.B. Klärschlämme mit einem PFT- Gehalt von bis zu
6720 μg/kg TS (siehe Bayern) oder Reaktivierung der Aktivkohlefilter (siehe 6.5.1) sowie
Aussagen über das Verbrennungsverhalten von anderen Verbrennungstechnologien sind
nicht vorhanden und somit ungeeignet für eine Verallgemeinerung der Wirksamkeit dieser
Eliminierungsmethode. Auch wenn im Fall der WFA Elverlingsen von einer
weitestgehenden Zerstörung der PFOA und PFOS- Verbindungen durch die Verbrennung
ausgegangen werden kann, ist eine Einschätzung zur Wirksamkeit der Klärschlamm-
verbrennung anhand des exemplarischen Beispiels nur eingeschränkt möglich. Die Frage
nach der „sauberen Lösung“ bleibt zu diesem Zeitpunkt weiterhin offen.
6.7 Freiwillige Vereinbarungen
Das Festlegen von freiwilligen Vereinbarungen kann alle Handlungsoptionen der
„Vermeidung, Verminderung und gegebenenfalls der Behandlung und Verwertung“
beinhalten.
Freiwillige Vereinbarungen innerhalb der Industrie können zur Aufdeckung und zur
Beseitigung des PFT- Eintrages in die Umwelt dienen. Diese Vereinbarungen stehen stets
mit einem Imagegewinn der entsprechenden Branchen eng in Verbindung. Die bisher
umgesetzten freiwilligen Vereinbarungen beweisen, dass
die Reduzierung des PFT-
Eintrags in die Umwelt auch in Form von Kooperationen umsetzbar ist.
Internationale Beispiele für die Umsetzung von freiwilligen Vereinbarungen bilden die in
Abschnitt 3.1.5 bereits erwähnte Produktionseinstellung von PFOS sowie die Umstellung
der Produktion auf Ersatzstoffe durch den führenden Fluorchemikalienhersteller 3M im
Jahr 2002. Außerdem verpflichteten sich die 8 weltweit führenden Fluorpolymer- und
Fluortelomerhersteller freiwillig im Jahr 2006 zur Verringerung der Emissionen von
PFOA. Diese Emissionen sollen bis zum Jahr 2010 um 95 Prozent gesenkt und bis zum
Jahr 2015 soll die vollständige Eliminierung angestrebt werden.
Am Beispiel von Nordhein-Westfahlen sollen die bisherigen freiwilligen Vereinbarungen
in Deutschland aufgezeigt werden. Ein Beitrag zur Reduzierung des Eintrags der

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
66
perfluorierten Tenside Perfluoroctansulfonat (PFOS) und Perfluoroctansäure (PFOA) in
die Gewässer Nordrhein-Westfalens leistete die freiwillige Vereinbarung zwischen der
Industrie und den beteiligten Ministerien.
Das
Umweltministerium
traf
am
7.
August
2007
mit
den
entsprechenden
Industrieverbänden eine freiwillige Vereinbarung. Diese wurde von den Branchen der
Oberflächentechnik, Papierherstellung, chemischen Industrie, Textil- und Bekleidungs-
industrie, Photoindustrie sowie Maschinen- und Anlagenbau unterzeichnet. Mit der
freiwilligen Vereinbarung verpflichten sich die beteiligten Ministerien bei der Umsetzung
von Maßnahmen zur Vermeidung und Verminderung PFOS- und PFOA- haltiger
Abwässer in der betrieblichen Praxis zu beraten und zu unterstützen.
Folgende Maßnahmen wurden bislang in den einzelnen Betrieben der betroffenen
Branchen umgesetzt:
Verwendung anderer PFT- freier Einsatzstoffe,
Umstellung auf digitale Medien im Bereich des Einsatzes von Röntgenfilmen,
Schließung von Wasserkreisläufen in der Produktion,
Abtrennung und getrennte Entsorgung der PFT -belasteten Abwasserteilströme und
Behandlung des Abwassers mit Aktivkohle.
[Vgl. Homepage Umwelt NRW]

6. Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung des PFT- Eintrages in die Umwelt
67
6.8 Bewertung der Handlungsoptionen
Die
vorgestellten
Handlungsoptionen
zeigen
neben
der
verfahrenstechnischen
Abwasserbehandlung weitere Alternativen auf, welche in Anbetracht des Verteilungs- und
Eliminationspotentials von PFT in kommunalen Kläranlagen, als effektivere und
wirtschaftlichere Vermeidungs- und Reduzierungsmaßnahmen in Betracht kommen
könnten.
Die Vermeidungsstrategien, wie z.B. Substitutionen oder gesetzliche und politische
Rahmenbedingungen, leisten dabei einen wesentlichen Beitrag neben den Verminderungs-
strategien innerhalb des Produktionsprozesses. Aufgrund von Ausnahmeregelungen der
EU- Richtlinie sowie von fehlenden adäquaten Substitutionen ist der Einsatz von PFOS
weiterhin möglich, solange keine wirtschaftlichen und technisch vertretbaren Alternativen
zur Verfügung stehen. Die Schließung von Stoffkreisläufen, die separate Sammlung und
abwassertechnische Aufbereitung von Teilströmen innerhalb des Betriebes sind
Maßnahmen, die ein enormes Einsparungspotential aufzeigen.
Abwassertechnische Behandlungsmöglichkeiten von großen Abwasservolumenströmen
sind bei geringen PFT- Konzentrationen, in Anbetracht der technischen und finanziellen
Möglichkeiten, vorrangig auf die Eintragsquellen zu fokussieren. Auf eine etablierte
abwassertechnische Behandlungsmethode kann derzeit noch nicht zurückgegriffen werden.
Es konnte jedoch eine grundsätzliche Eignung der betrachteten Abwasserbehandlungs-
verfahren zur PFT- Eliminierung aufgezeigt werden. Durch den Einsatz von
Aktivkohlefiltern und der elektrochemische Elimination konnte jeweils ein Wirkungsgrad
im Bereich von 62% bis 85% erreicht werden. Die vollständige Elimination ist jedoch mit
diesen Verfahren nicht möglich, es verbleibt eine Restbelastung. Ein nahezu vollständiger
Rückhalt scheint jedoch durch den Einsatz von Nanofiltration und Umkehrosmose
vorstellbar. Die Eignung der Ozonung ist hingegen noch nicht eindeutig geklärt. Weiterhin
offen bleibt auch die Frage nach der Toxizität der durch die Ozonung gebildeten
Nebenprodukte. Aktuell befinden sich Forschungsprojekte zur Substitution der PFT-
Verbindungen sowie zur Entwicklung neuer Abwassertechniken in Bearbeitung. Es bleibt
abzuwarten, ob diese in einem angemessenen technischen, wirtschaftlichen und
ökologischen Verhältnis stehen.
Auch die Frage nach der „sauberen Lösung“ bei der Klärschlammverwertung konnte, am
exemplarischen Beispiel der Wirbelschichtverbrennungsanlage Elverlingsen, nicht
eindeutig geklärt werden und bleibt deswegen weiterhin offen.

7. Zusammenfassung und Ausblick
68
7. Zusammenfassung und Ausblick
Im Rahmen der Bearbeitung wurde herausgestellt, dass aus Sicht der Umwelt PFOS als
eine problematische Verbindung einzustufen ist. Zurückzuführen ist dies auf die hohe
Persistenz, Bioakkumulation und Toxizität. PFOS gilt daher als langlebige und giftige
Verbindung, die die Fähigkeit besitzt sich in Lebewesen anzureichern. Diese Verbindung
wird von der Europäischen Union sowie von der POPs- Konvention als PBT- Stoff
(Persistent, Bioaccumulativ, Toxic) bewertet. Auch PFOA wird als persistent und toxisch
bewertet. Dennoch liegen bislang keine aktuellen Studien vor, die beweisen, dass PFOA
über ein besorgniserregendes Anreicherungsverhalten verfügt. Demzufolge erfüllt nur
PFOS die Voraussetzungen für die Bewertung als PBT- Stoff. An dieser Stelle muss
jedoch angemerkt werden, dass derzeitig noch keine ausreichenden Studien zum
Vorkommen und zur Auswirkung der perfluorierten Tenside vorliegen, um abschließend
ein Gefahrenpotenzial für Mensch und Umwelt einzuschätzen.
Mit der Zuordnung von PFOS als PBT- Stoff erfolgte im Rahmen gesetzlicher Regelungen
eine Einschränkung der Verwendung, der Produktion und des Inverkehrbringens.
Weiterhin konnte ein Grundstein für ein weltweites Verwendungsverbot von PFOS im
Rahmen der POPs- Konvention geschaffen werden. Dennoch konnte ein generelles
Herstellungs-
und
Anwendungsverbot
bislang
nicht
umgesetzt
werden.
Ausnahmeregelungen gelten für jene Bereiche, in denen aus technischen und
wirtschaftlichen Gründen keine Alternativen zur Verfügung stehen. Gesetzliche
Regelungen existieren momentan für Perfluoroctansäuren nicht. Aktivitäten konzentrieren
sich indessen auf internationale Vereinbarungen.
Bei der Betrachtung der regulatorischen Maßnahmen für den Umgang der PFT-
Verbindungen ist festzuhalten, dass zur Festlegung von gesetzlichen Grenzwerten für
PFOS und PFOA zum Schutz der Gewässer lediglich Orientierungswerte ausgesprochen
wurden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Wirkung der Industriechemikalie PFT auf
die Gewässer nach wie vor kaum abschätzbar ist, in Hinblick auf das human- sowie
ökotoxikologische Potential der PFT- Verbindungen. Die Forderung nach Grenzwerten für
die Oberflächengewässer lassen sich durch einen allgemeinen Vorsorgeaspekt für die
Trinkwassergewinnung begründen. Zukünftig wird jedoch durch die Aufnahme von PFOS
zu den prioritären Stoffen die Festlegung von Grenzwerten laut Wasserrahmenrichtlinie
möglich.
Weiterhin konnte durch die Untersuchungen der sächsischen Gewässer, Kläranlagen-
abläufen und Klärschlämmen aufgezeigt werden, dass auch beim Nichtvorhandensein einer

7. Zusammenfassung und Ausblick
69
Haupteintragsquelle eine Grundbelastung gegeben ist. Es kann daher von einer ubiquitären
PFT- Verteilung in der Umwelt ausgegangen werden. Gemessene Konzentrationen von
PFT in Kläranlagenabläufen und in Gewässern bis zu 0,3 μg/l sowie Konzentrationen im
Klärschlamm von bis zu 100 μg/kg TS sind daher keine Seltenheit. Hohe Belastungen sind
nur in Einzelfällen aufgetreten. Als Haupteintragspfade kristallisierten sich neben den
industriellen Direkteinleitern auch die kommunalen Kläranlagen, die durch indirekt
einleitende Industriebetriebe beeinflusst wurden, heraus. Bei den verursachenden indirekt
einleitenden Industriebetrieben, konnte exemplarisch an der Kläranlage A und E
herausgearbeitet werden, dass es sich um jene Industrien handelt, die von der
Ausnahmeregelung der EU-Richtlinie 2006/122/EG betroffen sind. Als repräsentativ sind
die Angaben jedoch im Bezug auf die PFT- Problematik in Sachsen nicht zu werten, da die
momentan vorliegenden Erkenntnisse über die Häufigkeit von PFT- Vorkommen in
Sachsen nicht ausreichend sind, um eine abschließende Beurteilung der Gesamtsituation zu
treffen. Bei dem vorgenommenen Vergleich zwischen Sachsen und anderen Bundesländern
konnte indessen eine eindeutige Tendenz hin zur bundesweiten ubiquitären Verteilung der
perfluorierten Tenside in der Umwelt registriert werden. Ebenso wie in Sachsen konnten
zudem in jedem der betrachteten Bundesländer erhöhte PFT- Konzentrationen verzeichnet
werden. Ein expliziter Vergleich ist, in Anbetracht der vielfältig durchgeführten
Probenentnahmen, allerdings nicht angemessen.
Anzumerken ist, dass die bereits bekannten und angewandten Analysemethoden zur
Bestimmung des PFT- Gehaltes im Klärschlamm stark abweichende Ergebnisse lieferten.
Die
Analyseergebnisse
reichten
von
einer
unbedenklichen
landwirtschaftlichen
Ausbringung bis hin zum Ausbringungsverbot bei ein und derselben Probenentnahme.
Aussagekräftige Untersuchungsergebnisse liegen somit der Klärschlammauswertung nicht
zu Grunde. Zukünftig gilt es, Diskrepanzen mittels Standardisierung der Analyseverfahren
zu beseitigen. Aus Fachbeiträgen konnte entnommen werden, dass die Europäische
Kommission zugesagt hat, dem Europäischen Komitee für Normung ein entsprechendes
Mandat für eine harmonisierte Analysemethode für PFOS auf europäischer Ebene zu
erteilen.
Weiterhin wurde aufgezeigt, dass es sich bei den perfluorierten Tensiden um eine
Stoffklasse mit einzigartigen Eigenschaften handelt. Aufgrund der Komplexität der
Industriechemikalien konnten jedoch nur ungenaue Angaben zu den physikalisch-
chemischen Eigenschaften aus der Literatur entnommen werden. Eine Beurteilung der
Transport- und Verteilungsmechanismen in der Umwelt war daher nur erschwert möglich.
Unter Einbeziehung des Modellberechnungsprogramms SimpleTreat 3.1 konnte jedoch
eine Einschätzung des Eliminations- und Verteilungsverhaltens von PFOS in kommunalen

7. Zusammenfassung und Ausblick
70
Kläranlagen getroffen werden. Mittels Plausibilitätsprüfung wurde auf Grundlage
vorhandener Messergebnisse, eines Kläranlagenbetreibers, die Modellberechnung als eine
angemessene Alternative zu fehlenden Literaturangaben im Hinblick auf das Elimination-
und Verteilungspotentials bestätigt. Die gewonnenen Erkenntnisse tendieren in Richtung
eines Verteilungsverhältnisses im Abwasser und Schlamm von 60:40 % bis 80:20 %.
Zusätzlich konnte durch Untersuchungen des Kläranlagenbetreibers A festgehalten
werden, dass PFOA eine geringere Anreicherung im Klärschlamm vorweist als PFOS.
Zurückzuführen ist dies auf die deutlich bessere Wasserlöslichkeit von PFOA gegenüber
PFOS.
Im Hinblick auf zu treffende Maßnahmen zur Reduzierung und Vermeidung des PFT-
Eintrages in die Umwelt konnte die Modellierung mit SimpleTreat 3.1 aufzeigen, dass der
zu erzielende Eliminierungsgrad mittels kommunaler Abwasserbehandlungsanlage als
uneffektiv zu beurteilen ist. Die eingesetzten Ressourcen wie z.B. Energie, Aktivkohle und
Entsorgung der Reststoffe stehen bei der PFT- Eliminierungseffizienz in kommunalen
Kläranlagen in keinem technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Verhältnis.
Angemessen scheint der technische Aufwand nur im Zusammenhang mit einer
konzentrierten Teilstrombehandlung am Ort des Eintrages. Eine nachhaltige Reduzierung
der PFT- Umweltbelastungen kann demnach nur bei Herstellern und Anwendern ansetzen.
Technische Maßnahmen können zwar einen Beitrag leisten, sollten aber nicht nur in
Betracht gezogen werden. Vorrangig gilt es, den Ersatz von PFT durch ökologisch
unbedenkliche Ersatzstoffe voranzutreiben und durch innerbetriebliche Maßnahmen zu
minimieren. Und dort, wo der Einsatz unverzichtbar bleibt, sollte durch eine effektive und
sinnvolle Teilstrombehandlung die perfluorierten Tenside am Ort des Einsatzes aus dem
Abwasser entzogen werden. In den kommenden Jahren ist zu erwarten, dass die
Rückstände von PFOS und PFOA, in Folge der Anwendungsverbote und im Zuge der
freiwilligen Vereinbarungen, abnehmen werden. Gleichzeitig ist jedoch davon auszugehen,
dass neue Rückstände von Ersatzstoffen vermehrt in der Umwelt anzutreffen sind.
Im Zuge der Ergebnisauswertung eröffnen sich einige noch ungeklärte Fragen und
Sachverhalte, die es weiterhin zu klären gilt. So existieren zum Beispiel Substanzen
innerhalb der PFT- Verbindungen, die im Zuge der PFT- Thematik nicht miterfasst und
betrachtet wurden. Unter dem Sammelbegriff der perfluorierten Tenside sind weltweit
mehr als 800 Verbindungen bekannt. Der Blickpunkt darf sich deshalb nicht nur auf die
bekanntesten Vertreter PFOS und PFOA richten, sondern muss weitere Verbindungen der
Stoffklasse der Perfluortenside mit berücksichtigen. Demnach bleibt die Frage offen,

7. Zusammenfassung und Ausblick
71
welche Gewässerbelastungen von den bislang nicht berücksichtigten Verbindungen
ausgehen. Ebenfalls bleiben die Fragen, bezüglich des human- sowie ökotoxikologischen
Gefährdungspotentials der Perfluoroctansäuren, der Perfluoroctansulfonsäuren und anderer
PFT- Verbindungen, weiterhin noch ungeklärt. Eine Studie über das Gefährdungspotential
der PFT- Verbindungen wäre erstrebenswert, um unbedenkliche Grenzwerte für die
Oberflächengewässer zum Schutz des Gutes Trinkwasser zu treffen. Auch die Frage nach
einer „sauberen Lösung“ bei der Klärschlammverbrennung konnte bislang nicht eindeutig
geklärt werden. Um eine eindeutige Aussage in Hinsicht auf eine umweltgerechte Lösung
zu
erhalten,
müssen
begleitende
Untersuchungen
von
weiteren
Klärschlamm-
verbrennungsanlagen sowie von höchstbelasteten Klärschlämmen folgen. Weiterhin
könnten quantitative Bestimmungen der Zersetzungsprodukte vorgenommen werden. Im
Ergebnis soll schließlich die Eliminierung des Schadstoffes PFT aus dem Abwasser stehen
und keine Umverteilung in die Luft erfolgen.
Abschließen möchte ich die Arbeit mit den Worten von Thales von Milet (650-560 v.Chr.),
mit denen ich bereits die Arbeit begonnen hatte.
Thales von Milet, 650-560 v.Chr.
"Der Anfang aller Dinge ist das Wasser; aus Wasser ist alles, und ins Wasser kehrt
alles wieder zurück."

Anhang
72
Anhang

Anhang
73
Anhang 1: Sachsen - PFOA und PFOS- Konzentrationen im Klärschlamm
Regierungsbezirk Chemnitz
PFT- Gehalt im Klärschlamm
in μg/kg TS
Landkreise/
kreisfreie Städte
Klär-
anlage
PFOA
PFOS
Summe
PFOA & PFOS
Schlammverwertung
Landkreis Freiberg
1
-
-
11,6
Stadt Zwickau
2
37
< 10
< 47
3
29,9
19,6
49,5
4
7,8
< 2,0
< 9,8
5
16,4
2,1
18,5
6
9,5
< 2,0
< 11,5
7
43,0
4,8
47,8
8
38,7
2,7
41,4
Mittlerer
Erzgebirgskreis
9
19,9
< 2,0
< 21,9
10
43
< 10
< 53
11
< 10
< 10
< 20
Landkreis
Zwickauer Land
12
< 10
< 10
< 20
Stadt Plauen
13
15
36
51
14
20,6
2,5
23,1
15
< 10
< 10
< 20
16
< 10
< 10
< 20
17
< 10
< 10
< 20
Landkreis Aue-
Schwarzenberg
18
< 10
< 10
< 20
19
-
-
22,6
Verbrennung
20
-
-
33,8
Verbrennung
21
-
-
24,3
Kompostierung bei Fa
Swing in Olbernhau
22
-
-
28,6
Kompostierung bei Fa
Swing in Olbernhau
23
keine PFT- Analyse,
keine relevanten industr. Einleiter
24
-
-
10,5
Landkreis Annaberg
25
keine PFT- Analyse,
keine relevanten industr. Einleiter
<10
32
< 42
<10
89
< 99
<10
29
< 39
<10
38
< 48
<10
<10
< 20
Stadt Chemnitz
26
<10
<10
< 20

Anhang
74
Regierungsbezirk Dresden
PFT- Gehalt im Klärschlamm
in μg/kg TS
Landkreise/
kreisfreie Städte
Klär-
anlage
PFOA
PFOS
Summe
PFOA &
PFOS
Schlammverwertung
27
Ergebnisse im Dezember
Hoyerswerda
28
Ergebnisse 2008
Görlitz
29
keine Angaben vorhanden
thermische Entsorgung
Bautzen
30
keine Angaben vorhanden
keine bodenbezogene
Verwertung
31
-
-
5
32
Ergebnisse liegen noch nicht vor
Riesa-Großenhain
33
Zulaufverhältnisse lassen nicht auf eine PFT-
Belastung schließen
bodenbezogene Verwertung
des Klärschlammes erfolgt
nicht in Sachsen
Niederschlesischer
Oberlausitzkreis
34
bisher keine Analysen
35
keine PFT- Analyse
36
-
-
33,8
37
-
-
4,9
38
keine PFT- Analyse vorhanden
39
-
-
74,5
Weißeritzkreis
40
-
-
24,8
41
n.nwb.
42
-
-
58.1
Meißen
43
-
-
31,3
44
-
-
88
45
KA C
19
230
249*
Kompostierung
46
<10
88
< 98*
Kompostierung
47
Keine Analysen vorhanden
Kompostierung
48
keine Analysen veranlasst
Kompostierung nicht in
Sachsen
49
keine Analysen veranlasst
Kompostierung nicht in
Sachsen
Sächsische Schweiz
50
keine Analysen veranlasst
Kompostierung nicht in
Sachsen
Dresden
51
Siehe Anhange 2
.
Löbau-Zittau
52
keine Analysen vorhanden
53
-
-
53,3
Kamenz
54
-
-
65,7
55
-
-
6,7
Landkreis Meißen
56
< 2,0
29,3
< 31,3
Klärschlamm wurde im LK
Torgau- Oschatz ausgebracht
* Analyseverfahren: Methode analog §64 LFGB QuEChERS – Verfahren

Anhang
75
Regierungsbezirk Leipzig
PFT- Gehalt im Klärschlamm
in μg/kg TS
Landkreise/
kreisfreie Städte
Kläranlage
PFOA
PFOS
Summe
PFOA &
PFOS
Schlammverwertung
Stadt Leipzig
57
2,9
33,1
36
Landkreis Delitz
58
< 5
12
< 17
59
KA D
-
-
3340
thermische Verwertung in
Lippendorf
60
-
-
90
thermische Verwertung in
Lippendorf
61
keine Angaben vorhanden
keine Belastung
(Analysen liegen jedoch
nicht vor)
62
KA B
keine Angaben vorhanden
thermische Verwertung in
Lippendorf
63
Kompost-
werk A
< 10
567
577
Klärschlamm der KA B,
gemessen im
Kompostwerk A
Landkreis Döbeln
64
-
-
27,3
65
Untersuchung aller zwei Jahre geplant;
Abgabe an RRB
66
-
-
< 10
Verbrennung
67
keine Angaben vorhanden
Verbrennung
68
keine Angaben vorhanden
Abgabe Klärschlamm an
KA Zwenkau
69
keine Angaben vorhanden
Abgabe KS an MUEG
70
keine Angaben vorhanden
Entsorgung KS an KA
Rosental
71
Analysen in Auftrag gegeben;
Ergebnisse liegen noch nicht vor.
Leipziger Land
72
< 10
11
< 21
Muldentalkreis
73
9,60
14,0
23,6
74
< 10,0
< 11,0
< 21
75
< 10,0
< 16,0
< 26
76
< 5,0
11,0
< 16
Torgau- Oschatz
77
Proben entnommen; Ergebnisse liegen
noch nicht vor
Quelle: Klärschlamm: Datenmeldung der Landkreise an das SMUL, Ende 2007
Kompost: LfL, Referat 8.1
* Analyseverfahren: Methode analog §64 LFGB QuEChERS- Verfahren
Hinweis: Zu den anderen Probenahmen sind die Analyseverfahren nicht bekannt.

Anhang
76
Anhang 2: Untersuchungen im Klärschlamm der Kläranlage A in μg/kg TS
Probe-
Labor 2
Labor 3
Labor 4
Labor 5
nahme-
datum
Art der
Probe
PF
OA
PF
OS
PF
OA
PF
OS
PF
OA
PF
OS
PF
OA
PF
OS
06.08-
11.08.07
18
388
406
13.08-
19.08.07
19
299
318
20.08-
26.08.07
21
450
471
27.08-
02.09.07
22
419
441
03.09-
09.09.07
Trockengut
Wochen-
mischproben
22
436
458
10.10.07
Trockengut,
Probe 1
28
605
633
22
550
572
10
89
99
10.10.07
Trockengut,
Probe 2
22
641
663
20
540
560
10
120
130
17.10.07
Trockengut
10
120
130
17.10.07
Entwässerter
KS, gekalkt
<10
100
105
17.10.07
Entwässerter
KS, gekalkt
21
499
520
19.10.07
Schwimm-
schlamm
17
341
358
Prüfverfahren:
Schriftliche Auskunft der Kläranlagenbetreiber A an das SMUL, vom 29.11.2007
Nach ISO/CD 2501 (Entwurf)
Interner (C
13
markierter) Standard
Analog §64 LFGB,
QuEChERS- Verfahren externer
(nicht markierter) Standard

Anhang
77
Anhang 3: Sachsen - PFOA und PFOS- Konzentrationen im Abwasser und
Oberflächenwasser
-
Labor 1
Kläranlagenabläufe
PFT- Gehalt im Abwasser
in μg/l
Regierungs-
bezirk
Landkreise od.
kreisfreie Städte/
Gewässer
Mess-
stelle
Probe-
nahme
PFOS
PFOA
Summe
PFOA & PFOS
1.
0,533
0,552
1,085
2.
0,360
0,830
1,19
Stadt Dresden/
Elbe
KA 78
KA A
3.
1,5
1
2,5
Dresden
Stadt Görlitz/
Lausitzer Neiße
KA 79
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
1.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Leipzig
2.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Stadt Leipzig/
Neue Luppe
ZKA 80
3.
0,081
< 0,05
0,131
Stadt Chemnitz/
Lausitzer Neiße
ZKA 81
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
1.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
2.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Stadt Plauen/
Weiße Elster
ZKA 82
3.
0,091
< 0,05
0,141
Chemnitz
Stadt Zwickau/
Zwickauer Mulde
ZKA 83
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Gewässer
PFT- Gehalt im Gewässer
in μg/l
Regierungs-
bezirk
Landkreise od.
kreisfreie Städte/
Gewässer
Mess-
stelle
Probe-
nahme
PFOS
PFOA
Summe
PFOA & PFOS
1.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
2.
< 0,05
0,082
0,132
Sächs. Schweiz/
Elbe
84
3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
1.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
2.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Stadt Meißen/
Elbe
85
3.
0,059
< 0,05
0,109
Landkreis Kamenz/
Spree
86
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
1.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
2.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Riesa-Großenhain/
Große Röder
87
3.
0,071
< 0,05
0,121
1.
< 0,05
0,171
0,221
2.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Landkreis Löbau-
Zittau/
Lausitzer Neiße
88
3.
0,15
< 0,05
0,2
1.
0,0601
< 0,05
0,110
2.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Dresden
Stadt Görlitz/
Lausitzer Neiße
89
3.
0,058
< 0,05
0,108

Anhang
78
Niederschlesischer
Oberlausitzkreis
90
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Löbau-Zittau/
Mandau
91
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
1.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
2.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Torgau- Oschatz/
Elbe
92
3.
6,7
< 0,05
6,75
Muldentalkreis/
Freiberger Mulde
93
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Muldentalkreis/
Freiberger Mulde
94
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Delitzsch/
Vereinigte Mulde
95
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Leipziger Land/
Weiße Elster
96
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Leipziger Land/
Pleiße
97
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
1.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
2.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Leipzig
Delitzsch/
Weiße Elster
98
3.
0,065
< 0,05
0,115
Vogtlandkreis/
Weiße Elster
99
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
1.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
2.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Vogtlandkreis/
Weiße Elster
100
3.
< 0,05
0,2
0,25
Chemnitz
Vogtlandkreis/
Weiße Elster
101
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Dresden
Kamenz/
Pulnitz
102
1./2./3.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
1.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
2.
< 0,05
< 0,05
< 0,1
Branden-
burg
Oberspreewald-
Lausitz/
Schwarze Elster
103
3.
0,071
< 0,05
0,121
Quelle: LfULG
LC-MS/MS- Methode nach Festphasenextraktion
Bestimmungsgrenze 0,005 μg/l
Nachweisgrenze 0,002 μg/l
1. Probenahme: Oktober bis November 2007
2. Probenahme: April bis Mai 2008
3. Probenahme:
Juli 2008

Anhang
79
Anhang 4: Sachsen - PFOA und PFOS- Konzentrationen im Abwasser und
Oberflächenwasser
-
staatliche Umweltbetriebsgesellschaft
Kläranlagenabläufe
PFT- Gehalt im Abwasser
in μg/l
Regierungs-
bezirk
Landkreise od.
kreisfreie Städte/
Gewässer
Mess-
stelle
Probe-
nahme
PFOS
PFOA
Summe
PFOA & PFOS
06.02.08
0,77
0,85
1,62
09.04.08
1,2
1,2
2,4
28.05.08
6,8
2,8
9,6
Stadt Dresden/
Elbe
KA 78
KA A
11.06.08
5
1,9
6,9
Stadt Görlitz/
04.03.08
0,033
0,03
0,063
Lausitzer Neiße
KA 79
13.05.08
0
0,014
0,014
Stadt Riesa/
Elbe
KA 104
22.05.08
0
0,052
0,052
Riesa-Großenhain/
Große Röder
KA 105
19.05.08
0
0,017
0,017
Weißeritzkreis/
Elbe
KA 106
28.05.08
0.026
0.053
0,079
Dresden
Meißen/
Elbe
KA 107
19.05.08
0,049
0,025
0,074
Stadt Chemnitz/
04.02.08
0,007
0,014
0,021
Lausitzer Neiße
KA 81
03.06.08
0
0,003
0,003
Stadt Plauen/
06.02.08
0
0,016
0,016
Weiße Elster
KA 82
02.04.08
0
0,027
0,027
11.02.08
0
0,010
0,010
Chemnitz
Stadt Zwickau/
Zwickauer Mulde
KA 83
09.06.08
0,024
0,020
0,044

Anhang
80
Gewässer
PFT- Gehalt im Gewässer
in μg/l
Regierungs-
bezirk
Landkreise od.
kreisfreie Städte/
Gewässer
Mess-
stelle
Probe-
nahme
PFOS
PFOA
Summe
PFOA & PFOS
06.02.08
0
0,004
0,004
09.04.08
0,028
-
0,028
Sächs. Schweiz/
Elbe
84
11.06.08
0,021
0,003
0,024
Stadt Meißen/
06.02.08
0,005
0,006
0,011
Elbe
85
14.05.08
0,012
0,003
0,015
Dresden
Landkreis Kamenz/
Spree
86
30.06.08
-
0,004
0,004
Torgau- Oschatz/
Elbe
92
06.02.08
0
0,006
0,006
Muldentalkreis/
Freiberger Mulde
93
11.03.08
0,008
0,0043
0,0123
10.03.08
0,006
-
0,006
05.05,08
0
0
0
Leipzig
Muldentalkreis/
Zwickauer Mulde
94
14.07.08
0
0
0
06.02.08
0
0
0
02.04.08
0
0
0
Vogtlandkreis/
Weiße Elster
99
04.06.08
0
0
0
Landkreis Annaberg
108
11.02.08
0
0,009
0,009
02.04.08
0
-
0
23.04.08
-
0,007
0,007
20.05.08
0
0,002
0,002
Chemnitz
Stadt Zwickau/
Zwickauer Mulde
109
09.06.08
-
0,004
0,004
Direkt einleitende Unternehmen
PFT- Gehalt im Gewässer
in μg/l
Unternehmen
Probenahme
PFOS
PFOA
Summe
PFOA & PFOS
02.04.08
0,86
0,036
0,896
23.04.08
9,5
0,4
9,9
20.05.08
2,3
0,096
2,396
D
09.06.08
2,9
0,031
2,931
E
20.05.08
0
0
0
F
29.05.08
0
0
0
G
27.05.08
0
0
0
H
26.05.08
0
0
0
I
20.05.08
0
0,025
0,025
Quelle: staatliche Umweltbetriebsgesellschaft
LC-MS/MS- Methode nach Festphasenextraktion

Anhang
81
Anhang 5: Sachsen - PFOA und PFOS- Konzentrationen im Oberflächenwasser
erste Untersuchungsreihe November 2006
PFT- Gehalt im Gewässer
in μg/l
Regierungs-
bezirk
Landkreise od.
kreisfreie Städte/
Gewässer
Mess-
stelle
Probe-
nahme
PFOS
PFOA
Summe
PFOA & PFOS
Sächs. Schweiz/
Elbe
84
08.11.06
0,0409
< 0,01
0,0509
Stadt Meißen/
Elbe
85
08.11.06
0,0186
< 0,01
0,0286
Landkreis Löbau
Zittau/
Lausitzer Neiße
88
07.11.06
0,0211
< 0,01
0,0311
Niederschlesischer
Oberlausitzkreis/
Lausitzer Neiße
90
07.11.06
0,0251
< 0,01
0,0351
Dresden
Löbau-Zittau/
Mandau
91
14.11.06
< 0,01
< 0,01
< 0,02
Torgau- Oschatz/
Elbe
92
08.11.06
0,018
< 0,01
0,028
Muldentalkreis/
Freiberger Mulde
93
16.11.06
< 0,01
0,0119
0,0219
Muldentalkreis/
Zwickauer Mulde
94
16.11.06
0,0133
0,011
0,0243
Delitzsch/
Vereinigte Mulde
95
16.11.06
0,012
0,0158
0,0278
Leipziger Land/
Weiße Elster
96
13.11.06
< 0,01
0,0122
0,0222
Leipzig
Delitzsch/
Weiße Elster
98
13.11.06
< 0,01
0,0117
0,0217
Vogtlandkreis/
Weiße Elster
99
08.11.06
< 0,01
< 0,01
< 0,02
Chemnitz
Vogtlandkreis/ Weiße
Elster
100
08.11.06
< 0,01
< 0,01
< 0,02
Quelle: LfULG
gaschromatographisch- massenspektrometrische (GC/MS) Methode
Bestimmungsgrenze: 0,01μg/l

Anhang
82
Anhang 6: Zu- und Ablauf der Kläranlage B
Do, 15.11.2007
(13.30-14.30)
Di, 20.11.2007
(10.00-11.00)
Fr, 23.11.2007
(7.00-8.00)
Mo, 26.11.2007
(15.30-16.30)
Stoff
Einheit
Zulauf
Ablauf
Zulauf
Ablauf
Zulauf
Ablauf
Zulauf
Ablauf
PFOA
μg/l
< 0,05
< 0,05
< 0,05
< 0,05
< 0,05
< 0,05
< 0,05
< 0,05
PFOS
μg/l
1,08
0,127
1,130
0,214
0,294
0,140
0,592
0,097
PFT
μg/l
1,13
0,177
1,18
0,264
0,794
0,19
0,642
0,147
Quelle: LfULG (Labor 1)
Anhang 7: Plausibilitätsprüfung von PFOS-Quellen für die Kläranlage E
PFOS- Belastung durch Indirekteinleiter des Unternehmens A
Quelle: Regierungspräsidium Dresden, Umweltfachbereich Außenstelle Bautzen
PFT- Gehalt im
Abwasser
in μg/l
Prüf-
verfahren
Tag, Zeitraum,
Art & Stelle der
Probenahme
Messstelle
Einleit-
mengen
in m³/d
berechnete
Fracht
in g PFOS/d
PFOA
PFOS
Zulauf KA E
mit
Unternehmen A
3600
14
k. A.
4
ISO CD
2501
06.11.2007
11.45 Uhr
2h Mischprobe
3/150
Ablauf
Unternehmen A
(Indirekteinleiter)
20
16
0,003
800

Anhang
83
Anhang 8: SimpleTreat 3.1 – Berechnung

Anhang
84
Anhang 9: Informationsmaterial der Firma SENVIPRO

Anhang
85
Anhang 10: Informationsmaterial der Firma ATEMIS GmbH
- Info-Brief

Quellenverzeichnis
86
Quellenverzeichnis
Abschlussbericht Ruhr
(2008): Abschlussbericht zu den Forschungsvorhaben “Senkung
des Anteils organischer Spurenstoffe in der Ruhr durch zusätzliche Behandlungsstufen auf
kommunalen Kläranlagen - Gütebetrachtungen“ Vergabe-Nr. 07/111.1 (IV-7-042 1 D 7)
und “Senkung des Anteils organischer Spurenstoffe in der Ruhr durch zusätzliche
Behandlungsstufen auf kommunalen Kläranlagen - Kostenbetrachtungen“ Vergabe-Nr.
07/111.2 (IV-7-042 1 D 6), 2008, S. 1-160
http://www.umwelt.nrw.de/umwelt/pdf/abschlussbericht_ruhr.pdf
Barkowski, D.
(2007): Wie sind die Risiken für Umwelt und Verbraucher zu bewerten?
DWA Fachtagung 2007, PFT in Abwasser und Abfällen, Essen, 11.Dez. 2007
Bergs, C.-G.
(2007): PFT- Einschätzung und Konsequenzen aus Sicht des BMU
,
DWA
Fachtagung 2007, PFT in Abwasser und Abfällen, Essen, 11.Dez. 2007
BfR
(Bundesinstitut für Risikobewertung) (2006): Hohe Gehalte an perfluorierten
organischen Tensiden (PFT) in Fischen sind gesundheitlich nicht unbedenklich. –
Stellungnahme 035/2006, S.1-4, 2006
http://www.bfr.bund.de/cm/208/hohe_gehalte_an_perfluorierten_organischen_tensiden_in
_fischen_sind_gesundheitlich_nicht_unbedenklich.pdf, 22.04.2008
BLfGL
(Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit) (2006):
Bedeutung
perflurierter
Kohlenwasserstoffe(PFT),
Material
zur
Umweltmedizin,
Umweltmedizinische Band 16 der Schriftenreihe, September 2006
http://www.peter-liese.de/cms/upload/hintergrundpapiere/umweltmedizin_16.pdf,
04.05.2008
BUND NRW e.V
(2007): Stellungnahme des BUND NRW e.V. zum „Bericht über
Emissionsmessungen an der Klärschlammverbrennungsanlage der WFA Elverlingsen“ des
Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz vom 14.02.2007, Düsseldorf,
21.02.2007, S.1-6
http://www.bund-nrw.de/documents/StellungnahmeBUNDNRWzurPFTVerbrennung.pdf,
18.07.2008
Chemikalien-Verbotsverordnung
(2008):
Verordnung
über
Verbote
und
Beschränkungen
des
Inverkehrbringens
gefährlicher
Stoffe,
Zubereitungen
und
Erzeugnisse
nach
dem
Chemikaliengesetz
(Chemikalien-Verbotsverordnung
-
ChemVerbotsV) "Chemikalien-Verbotsverordnung in der Fassung der Bekanntmachung
vom 13. Juni 2003(BGBl. I S. 867), zuletzt geändert durch Artikel 4 des Gesetzes vom 20.
Mai 2008 (BGBl. I S. 922)"
http://www.bundesrecht.juris.de/bundesrecht/chemverbotsv/gesamt.pdf
Danish Ministry of the Environment
(2005): More environmentally friendly alternatives
to PFOS-compounds and PFOA, Environmental Project No. 1013 2005 Miljøprojekt
Drossard, J.-M.
(2007): Perfluorierte Tenside- erste Beschränkungsmaßnahmen
Umweltmed Forsch Prax 12 (2) 105- 109(2007)
Durth, A., Schaum, C.
(2005): „Ergebnisse der DWA-Klärschlammerhebung 2003“,
Vortrag auf den 4. Klärschlammtagen in Würzburg vom 4. - 6. April 2005

Quellenverzeichnis
87
Environment Agency
(2004): Environmental Risk Evaluation Report: Perfluoro-
octanesulphonate (PFOS), 2004
http://environment-agency.gov.uk/commondata/105385/pfos_rer_sept04_864557.pdf
Europäisches Parlament
(2006 a) (12.12.2006): Beschränkungen des Inverkehrbringens
und der Verwendung von Perfluorooctansulfonaten (zur dreißigsten Änderung der
Richtlinie 76/769/EWG des Rates) – Veröffentlicht am 27.12.2006 im Amtsblatt der
Europäischen Union
http://www.europarl.europa.eu/sides/getDoc.do?pubRef=-//EP//TEXT+TA+P6-TA-2006-
0444+0+DOC+XML+V0//DE
Europäisches Parlament
(2006 b) (18.12.2006): Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des
Europäischen Parlaments und des Rates vom
18. Dezember 2006 zur Registrierung,
Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH), zur Schaffung
einer Europäischen Chemikalienagentur, zur Änderung der Richtlinie 1999/45/EG und zur
Aufhebung der Verordnung (EWG) Nr. 793/93 des Rates, der Verordnung (EG) Nr.
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Eidesstattliche Versicherung
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Eidesstattliche Erklärung
Hiermit erkläre ich, dass ich die eingereichte Diplomarbeit selbstständig und unter
Verwendung der angegebenen Literatur und Hilfsmittel angefertigt habe.
Ich habe zur Kenntnis genommen, dass jeder Verstoß gegen die Grundsätze ehrlicher
wissenschaftlicher Arbeit disziplinarisch geahndet wird.
Magdeburg, 27.08.2008