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PFAS im Visier: Belastungen in Gewässern sind in den vergangenen Jahren insgesamt gesunken

Nordrhein-Westfalen nimmt beim Thema PFAS eine bundes- und europaweite Vorreiterrolle ein. Seit dem ersten großen Umweltskandal 2005/2006 im Sauerland hat das Landesamt für Natur, Umwelt und Klima (LANUK) konsequent daran gearbeitet, PFAS-Belastungen systematisch zu erfassen und zu bewerten. Die intensive und flächendeckende Messstrategie ist der Schlüssel: Je mehr und gezielter gemessen wird, desto mehr kann auch gefunden und verstanden werden – das bedeutet jedoch nicht, dass NRW stärker belastet ist als andere Regionen, sondern dass durch das sehr dichte Messnetz und die analytische Expertise mehr Wissen aufgebaut wurde. „Die Entdeckung der PFAS-Belastung in Brilon-Scharfenberg war der Startpunkt für ein integriertes, medienübergreifendes Überwachungsprogramm der Gewässerqualität.“ betonte LANUK-Präsidentin Elke Reichert heute (Freitag, 27. Juni 2025) auf der Jahrespressekonferenz ihrer Behörde in Duisburg. „Die Konsequenzen von PFAS für Mensch und Umwelt waren bis dahin nicht bekannt. Dass wir heute die Risiken dieser Stoffgruppe bewerten können, ist das Ergebnis jahrzehntelanger analytischer, wissenschaftlicher und regulatorischer Pionierarbeit.“ Bis heute wurden in NRW an über 500 verschiedenen Messpunkten PFAS-Proben genommen. Die Messstellen liegen in 360 berichtspflichtigen Gewässerabschnitten, die sich wiederum auf mehr als 230 Gewässer im Land NRW verteilen. Im Rahmen des Monitorings zur Wasserrahmenrichtlinie werden an 46 Überblicksmessstellen bis zu 13 mal pro Jahr Wasserproben genommen. Alle weiteren Messstellen werden in einem dreijährigen Turnus beprobt. Hinzu kommen Grundwassermessungen und Probenahmen aus den Abläufen von Kläranlagen. Die Zahl der jährlichen Einzelanalysen in den LANUK-Laboren auf PFAS-Substanzen in den verschiedenen Wassermedien ist seit Beginn der Untersuchungen stetig angestiegen. Zuletzt waren es im Jahr 2024 fast 20.000. „Insgesamt sehen wir eine sinkende Belastung unserer Gewässer mit einzelnen PFAS-Verbindungen“, erklärte Dr. Friederike Vietoris, Leiterin der Abteilung Wasserwirtschaft und Gewässerschutz im LANUK. „Allerdings werden wir durch mehr Messungen an immer mehr Stellen und Auswertungen immer mehr Stoffen finden. Die Zahl der PFAS-Fundstellen in NRW nimmt daher tendenziell immer weiter zu. Dies ist nicht zu verwechseln mit einer überdurchschnittlichen Belastung, die ist nicht höher als in anderen Teilen Deutschlands. Sie ist das Ergebnis unserer konsequenten und flächendeckenden Messstrategie.“ An der Ruhr konnte beispielsweise die Belastung seit dem Jahr 2006 stetig gesenkt werden. Aktuell werden hier an den Messstationen Fröndenberg und Mülheim Kahlenberg bei der PFAS-Verbindung „PFOS“ noch ein durchschnittlicher Jahreswert von etwa 3 Nanogramm pro Liter (ng/L) gemessen. Der Ausgangswert lag in den Jahren 2006 und 2007 zwischen 20 und 30 ng/L. Die in NRW angestrebte Umweltqualitätsnorm von 0,65 ng/L wird allerdings hier noch nicht erreicht. Eine vergleichbare Situation zeigt sich in NRW am Rhein. Am Eingang des Rheins nach NRW in Bad Honnef und am Ausgang in Kleve Bimmen werden aktuell im Jahresschnitt 2,5 ng/L PFOS gemessen. Fürs Trinkwasser gilt ab dem 12. Januar 2026 erstmals ein bundesweit verbindlicher Grenzwert: Für die Summe von 20 PFAS-Verbindungen sind dann 100 ng/L erlaubt. Der 20er Summenwert wurde im Jahr 2023 an 643 Proben überprüft. Überschreitungen dieses zukünftigen Grenzwertes wurden dabei nicht festgestellt. „Unser Ziel ist – auch aus Vorsorgegesichtspunkten - bereits in den Trinkwasserressourcen, also im Grund-und im Oberflächenwasser die Belastung stark zu reduzieren.“, betonte Dr. Vietoris. „Es ist zu erwarten, dass neben den Grenzwerten fürs Trinkwasser weitere verbindliche Umweltqualitätsnorm für Oberflächengewässer und für das Grundwasser eingeführt wird. Die intensive Messstrategie des LANUK verschafft uns hier einen Vorsprung – wir können schon jetzt abschätzen, wo Handlungsbedarf besteht und gezielt Maßnahmen einzuleiten sind, um die neuen Anforderungen der EU in der gesamten Wasserphase einzuhalten.“ „Wir wissen heute, dass PFAS in der Umwelt ubiquitär vorkommen“, so das Fazit von LANUK-Präsidentin Elke Reichert. „Dennoch sind wir hier in NRW durch unsere konsequente Messstrategie, die Entwicklung neuer Analyseverfahren und die enge Zusammenarbeit mit Wissenschaft, Behörden und Ministerien bestens aufgestellt. Wir als LANUK werden damit unseren Teil dazu beitragen, die Anforderungen an den Schutz von Mensch und Umwelt bestmöglich zu erfüllen.“ Nach den ersten auffälligen Werten im Rhein im Jahr 2005, konnte die Quelle der Belastung bis in die Ruhr in der Gemeinde Brilon-Scharfenberg im Hochsauerlandkreis zurückverfolgt werden. Im Jahr 2006 startete das LANUK ein umfassendes Monitoring- und Untersuchungsprogramm, das bis heute kontinuierlich weiterentwickelt wird. Ziel war es von Anfang an, die Verbreitung, Quellen und Ausbreitungswege von PFAS systematisch zu erfassen und zu bewerten. Bereits 2007 wurden erste Analyseverfahren für zehn PFAS-Substanzen entwickelt – heute können rund 50 Einzelsubstanzen differenziert nachgewiesen werden. Damit wurden aus NRW heraus die wissenschaftlichen Grundlagen für Grenzwerte und effektive Maßnahmen entwickelt – nicht nur für NRW, sondern für ganz Deutschland und in der EU. Das LANUK-Gewässer- und Abwassermonitoring bildet somit die Grundlage für Maßnahmen zur Reduzierung von PFAS-Einträgen in die Umwelt. Dazu gehört beispielsweise die Behandlung von Abwasser mit Aktivkohle, das Verbot der Klärschlammausbringung und die Sanierung von Altlasten. Auch spezielle Fragestellungen, wie die Untersuchung von Löschwasser nach Brandereignissen, wurden und werden bearbeitet. 2006–2008: Ab 2007: Ab 2010: Seit 2015: Heute: Seit 2006 untersucht das LANUK: PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) umfassen mehrere Tausend synthetische Verbindungen. Sie wurden entwickelt, um extrem beständig zu sein – gegen Hitze, Wasser, Öl, Schmutz. Diese Eigenschaften machten sie attraktiv für viele industrielle und alltägliche Anwendungen: Feuerlöschmittel, Galvanik, Beschichtungen, Outdoor-Produkte oder Lebensmittelverpackungen. Doch genau diese „Unzerstörbarkeit“ macht PFAS in der Umwelt und im menschlichen Körper gefährlich: Sie bauen sich nicht ab, reichern sich an und gelten als toxisch – manche sogar krebserregend oder hormonell wirksam. Nach aktuellem Wissenstand besteht gibt es mehr als 10.000 unterschiedliche PFAS-Verbindungen. Weitere Informationen sind zu finden beim LANUK unter https://www.lanuk.nrw.de/themen/themenuebergreifende-aufgaben/gefahrstoffe/pfas Ausführliche Antworten auf häufig gestellte Fragen sind zu finden beim Umweltbundesamt unter https://www.umweltbundesamt.de/faq-0 zurück

Einleiterüberwachungsdaten (StALU WM Schwerin)

Einleiterüberwachungsdaten Erfassung der Abwassereinleitungen in Gewässer Erfassung der Grund- und Stammdaten von Einleitungen Meßprogramme für die Erfassung der chemischen Kriterien Vorflut, Einleitungsmengen, Geographische Lage der Abwassereinleitung

Einleiterüberwachungsdaten (StALU MM Rostock)

Einleiterüberwachungsdaten Erfassung der Abwassereinleitungen in Gewässer Erfassung der Grund- und Stammdaten von Einleitungen Meßprogramme für die Erfassung der chemischen Kriterien Vorflut, Einleitungsmengen, Geographische Lage der Abwassereinleitung

Landschaftsoekologische und gewaesserkundliche Voruntersuchungen, Konzeption und Planung einer naturnahen Nachreinigungsstufe an der Klaeranlage Ruhbachtal als Pufferzone zwischen Klaeranlage und Naturschutzgebiet

Der Ablauf einer alten kommunalen Klaeranlage fliesst in einen kleine Bach in ein Naturschutzgebiet. Der Ablauf soll zur Qualitaetssteigerung durch ein naturnahes Feuchtgebiet umgeleitet werden. Wie kann dieses naturnahe Feuchtgebiet gestaltet werden? Welche Verbesserung der Wasserqualitaet des Baches ist erreichbar? Wie hoch sind die Kosten?

Computersimulation des tropischen Regenwaldes (RAFOM) - Modellierung tropischer Regenwälder

Unter Einsatz der wichtigsten bekannten morphologischen und funktionellen Parameter eines Regenwaldes wurde auf der Basis einer individiumsbezogenen Berechnung und naturnahen Bildschirmdarstellung ein Regenwaldmodell konstruiert, mit dem die wesentlichsten Vorgänge simuliert werden können. Dazu gehören etwa Regeneration, Artenverteilung, Konkurrenz, Artendominanz, Biomasseverteilung und -entnahme, Trockenheitstoleranz u. v. m. Dadurch ist es möglich sowohl angewandte Probleme der Forstwirtschaft als auch theoretische Fragestellungen zu lösen. In einem komplexen praxisorientierten Computermodell können Abläufe des Regenwaldwachstums und der Regenwaldevolution wirklichkeitsnahe simuliert werden. Zusätzlich zu Nährstoffbilanzen, Lichtwerten und zahlreichen ökologischen Einflüssen wird das Wachstum und Aussehen des Waldes naturnahe am Bildschirm sichtbar gemacht und kann per Maus analysiert und verändert werden. Nachdem nunmehr das Modell funktioniert, soll es als Experimentalfeld für auch angewandte Fragestellungen dienen.

Modellierung des Verbleibs von organischem Kohlenstoff und Mikroverunreinigungen in biologisch-aktiven Aktivkohlefiltern

Das Vorkommen von organischen Mikroverunreinigungen (OMP) in Gewässern ist aufgrund ihrer potenziellen Bedrohung für die Umwelt und die menschliche Gesundheit sehr kritisch. Kläranlagenabläufe sind eine der Hauptquellen für OMPs; deshalb werden derzeit neue rechtliche Rahmenbedingungen diskutiert und verschiedene Technologien zur Reduktion von OMPs untersucht. Granulierte Aktivkohlefilter (GAK) haben sich als geeignete Technologie zur Entfernung von OMP aus Kläranlagenabläufen etabliert. Neben der adsorptiven Entfernung sind GAK-Filter auch in der Lage, organische Stoffe und OMPs biologisch zu entfernen. Die Phänomene, die diesen adsorptiven und biologischen Abbau steuern, sowie die Synergien zwischen diesen beiden Mechanismen sind von großer Bedeutung, jedoch sind die Prozesse sehr komplex. Zum einen handelt es sich bei Abwässern um Multikomponentengemische, die schwer zu charakterisieren sind, und zum anderen sind die verschiedenen Wechselwirkungen zwischen GAK, Biofilm, OMP und organischen Stoffen nur schwer experimentell zu erfassen. Mathematische Modelle sind ein leistungsfähiges Instrument zur Überwindung solcher experimentellen Hindernisse, zur Analyse verschiedener Szenarien und zur Unterstützung der Planung weiterer Experimente. Anhand von Versuchsdaten wurde ein erstes mathematisches Modell entwickelt, das die Entfernung von gelöstem organischem Kohlenstoff in einem biologisch aktiven GAK-Filter zufriedenstellend beschreiben kann. Dieses Projekt zielt darauf ab, dieses Modell zu verbessern und um neue Schlüsselmerkmale zu erweitern, die für eine weitere Anwendung erforderlich sind. Insbesondere sollen drei Hypothesen getestet werden: (i) Ist es möglich, die Porengrößenverteilung in das Modell aufzunehmen? Die Porengrößenverteilung ist ein Schlüsselparameter für die Charakterisierung der verschiedenen GAK-Typen, daher ist ihre Implementierung in das Modell unerlässlich. Die herkömmlichen Ansätze erfordern jedoch Parameter, die schwer zu bestimmen sind. (ii) Könnte eine mikrobielle Gemeinschaft, die den Stickstoffzyklus einschließt, die Qualität des Modells verbessern? Auf der Grundlage experimenteller Belege, die den biologischen Abbau von OMPs mit der Aktivität von Nitrifikanten in Verbindung bringen, zielt das Projekt darauf ab, co-metabolische Prozesse zu implementieren und ihre Auswirkungen auf die globalen Modellierungsergebnisse zu bewerten. (iii) Wie können einzelne OMPs in das Modell einbezogen und ihr Verhalten zufriedenstellend wiedergegeben werden? Die Vorhersage des Abbaus einzelner OMPs ist von großer Bedeutung. Daher werden exemplarisch vier OMPs in das Modell aufgenommen und als Stellvertreter für den Abbau weiterer OMPs verwendet. Da die mechanistische Beschreibung der OMPs sehr kompliziert werden kann, wird der Ansatz des mechanistischen Modells mit Methoden des maschinellen Lernens kombinieren.

Durchführung von Rührversuchen mit Pulveraktivkohlen der Firma Chemviron

Von 2003 bis 2009 untersuchte die Hochschule Biberach in einem FuE-Vorhaben, wie und in welchem Umfang die organische Restverschmutzung im Ablauf kommunaler Kläranlagen mit Hilfe von Pulveraktivkohle weiter verringert werden kann. Ziel des Vorhabens war es, eine dauerhafte Unterschreitung der CSB-Ablaufwerte von 20 mg/L sicherzustellen. In Voruntersuchungen konnte gezeigt werden, dass das Produkt'SAE Super' von Norit die höchsten Eliminationsraten hinsichtlich des DOC aufweist, weshalb diese Pulveraktivkohlesorte primär für die Versuche im Durchlaufbetrieb eingesetzt wurde. Mittlerweile zeigen jedoch auch andere Wettbewerber Interesse am Einsatz ihrer Pulveraktivkohleprodukte für diese Verfahrenstechnik. Da die Bewertung der Eliminationsleistung eines Produktes anhand eines Durchlaufversuchs vergleichsweise zeit- und kostenintensiv ist, wird zunächst ein Laborversuch durchgeführt: In biologisch gereinigtes Abwasser werden verschiedene Aktivkohlemengen des zu bewertenden Produktes sowie des Referenzproduktes (hier: Norit'SAE Super') zugegeben und 30 Minuten bzw. 24 Stunden lang gerührt. Nach dieser Zeit wird ein Teil der Probe membranfiltriert, sodass anschließend ein direkter Vergleich der noch vorhandenen, gelösten Verschmutzung möglich ist. Die Firma Chemviron beauftragte die Hochschule Biberach mit der Durchführung dieser Untersuchung, bei der sieben Aktivkohleprodukte des Herstellers getestet wurden.

Simulation und Optimierung einer Kläranlage nach dem Belebungsverfahren

Mit Hilfe des an eine Kläranlage angepaßten Modells können Szenarien für verschiedene Betriebszustände oder geänderte Zuflußcharakteristiken berechnet und dessen Auswirkungen auf den Kläranlagenablauf untersucht werden.

Gutachten zur Ueberpruefung der Plausibilitaet der vom NLOE am 23.08.1993 gemessenen AOX-Konzentrationen im Ablauf der biologischen Klaeranlage

Ende August 1993 fand bei Dow Deutschland Inc Werk Stade (DDI) durch das Niedersaechsische Landesamt fuer Oekologie (NLOE) eine behoerdliche Abwassereinleiterkontrolle statt, deren Messergebnisse im Kriterium AOX an der Messstelle im Ablauf der biologischen Klaeranlage ('BIOX') vom Ergebnis der Eigenkontrolle des Unternehmens erheblich abwich. Waehrend die Abwassereigenkontrolle von DDI eine Konzentration von 1665 Mikrogramm/l AOX in der 24-h-Mischprobe - und damit Einhaltung des Ueberwachungswerts - signalisierte, wurde seitens der Behoerde eine Konzentration von 3100 Mikrogramm/l AOX gemessen. Auf der Grundlage dieses umstrittenen AOX-Befundes wurde dem Unternehmen fuer das Jahr 1993 eine Abwasserabgabe von mehr als 2 Mio DM auferlegt. Einsprueche des Unternehmens gegen diese Abgabenfestsetzung blieben trotz Hinweise auf die Eigenkontrollergebnisse erfolglos. Deshalb wurde das IWS seitens DDI beauftragt, ein Gutachten zur Plausibilitaet der umstrittenen Messwerte zu erstellen.

Optimierung einer 2-stufigen Klaeranlage einer Kartoffelstaerkefabrik

Ein Schwerpunkt bei der Loesung der abwassertechnischen Probleme einer Kartoffelstaerkefabrik war die Ertuechtigung der zweistufigen Klaeranlage der Fabrik. Das Abwasserbehandlungskonzept der Fabrik wurde mehrmals geaendert, ausgehend von der Verregnung von Kartoffelrestfruchtwasser, der Abwasserbehandlung in Teichen und spaeter auch einer zweistufigen Anlage bis zu internen Massnahmen zur Reduktion der Schmutzfrachten wie Eindampfung des Kartoffelrestfruchtwassers. Die sehr strengen Ablaufanforderungen (NH4-N kleiner 3 mg/l, NO3-N kleiner 8 mg/l, ges. P kleiner 1 mg/l) und die Tatsache, dass die extrem knapp ausgelegte zweistufige Klaeranlage nur einstrassig ausgefuehrt ist, verlangen eine sehr intensive Betreuung und Ueberwachung der Anlage. Aufgrund des sehr niedrigen N/CSB-Verhaeltnisses im Zulauf waehrend der Kampagne, jedoch des N-Ueberhanges bei gleichzeitiger geringer Temperatur im Belebungsbecken nach dem Ende bzw. ausserhalb der Kampagne wird waehrend der Kampagne Stickstoff fuer das Wachstum der Nitrifikanten zudosiert. Mit Hilfe von Sauerstoffverbrauchsmessungen im Betriebslabor wird die Nitrifikationskapazitaet des Schlammes bestimmt. Die Abwasserteiche stehen als Puffer bzw. bei Betriebsschwierigkeiten zur Verfuegung.

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