Einleitung
Die Stoffgruppe der Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) stellt eine zunehmend signifikante Herausforderung für die Bau- und Immobilienbranche sowie für die Umweltbehörden dar. Aufgrund ihrer chemischen Stabilität, die sie für viele industrielle Anwendungen prädestinierte, sind PFAS in der Umwelt persistent und akkumulieren in Böden, Sedimenten und Gewässern. Die vorliegenden Informationen beleuchten die aktuellen Forschungserkenntnisse zur Verbreitung dieser Substanzen, insbesondere im urbanen Wasserkreislauf, und stellen konkrete Sanierungsansätze sowie die Rolle spezialisierter Ingenieurbüros vor. Für Eigentümer, Bauherren und Sanierungsverantwortliche ist das Verständnis dieser Problematik essenziell, um bei der Bewertung von Grundstücken und der Planung von Sanierungsmaßnahmen die notwendigen fachlichen Standards einzuhalten.
Quellen und Expertise im Schadstoffmanagement
Bei der Bearbeitung von PFAS-Kontaminationen ist die Einbindung von Fachpersonal mit entsprechender Sach- und Fachkunde unerlässlich. Die vorliegenden Daten nennen beispielhaft die Büro für Umweltplanung GmbH (BfU GmbH), ein Sachverständigen- und Planungsbüro, das seit 1994 im Bereich Schadstoffe in Gebäuden und im Baugrund tätig ist. Ein solches Büro verfügt über Teams aus Ingenieuren und Naturwissenschaftlern, die für die Begutachtung von Kontaminationen und die Planung von Altlastensanierungen notwendig sind.
Die Qualifikation eines Ingenieurbüros für diese Aufgaben zeigt sich in der Erfüllung spezifischer rechtlicher und technischer Normen. Dazu gehören die Sachkunde nach TRGS 519 (Asbest) und DGUV 101-004 (Biologische Arbeitsstoffe), die Fachkunde nach TRGS 521 (BIOSTOFFV) sowie die Fachkunde als Betriebsbeauftragter für Abfall. Zudem ist die Sachkunde zur Probenahme von Haufwerken und festen Abfällen gemäß LAGA PN 98 relevant. Für Eigentümer bedeutet dies, dass die Auswahl eines Dienstleisters anhand dieser Zertifizierungen erfolgen sollte. Öffentlich bestellte Sachverständige, wie im Beispiel genannt, bieten hierbei eine besonders hohe Gewähr für die Qualität der Begutachtung.
Verbreitung und Monitoring von PFAS im urbanen Raum
Erkenntnisse aus der Berliner Fallstudie
Um die Gefährdungspotentiale von PFAS einzuschätzen, sind umfangreiche Monitoring-Programme notwendig. Die Berliner Fallstudie im Rahmen des PROMISCES-Projekts liefert hierzu detaillierte Erkenntnisse. In Zusammenarbeit mit den Berliner Wasserbetrieben (BWB), dem Umweltbundesamt (UBA), der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) und dem Kompetenzzentrum Wasser Berlin (KWB) wurden die Quellen von PFAS im städtischen Wassersystem untersucht.
Ein Schwerpunkt lag auf dem Regenwasserabfluss an Industriestandorten. Durch ein automatisches Monitoring über 24 Regenereignisse hinweg konnten Proben entnommen werden. Die Analyse zeigte, dass 13 von 26 getesteten PFAS-Verbindungen nachgewiesen wurden. Besonders relevant für die Bewertung ist die Summe der PFOA-Äquivalente. In den Untersuchungen überschritten diese Werte häufig den neu vorgeschlagenen Oberflächenwassergrenzwert von 4,4 ng/L. Dies belegt, dass Regenwasserabflüsse, auch wenn sie weniger stark belastet sind als direkte Kläranlagen-Einleitungen, einen signifikanten Beitrag zur Belastung von Oberflächengewässern leisten.
Sedimente und Grundwasser als Reservoire
Die Untersuchungen in Berlin erstreckten sich auch auf Sedimente und Grundwasserströme. Am Tegeler Flughafensee wurden insgesamt neun verschiedene PFAS nachgewiesen. In Sedimentproben in Nähe eines Einleitungsbereichs fanden sich besonders hohe Konzentrationen von PFOS (Perfluoroctansulfonat). PFOS ist ein Stoff, der historisch häufig in Feuerlöschschäumen eingesetzt wurde. Auch im Grundwasser stromabwärts zeigten sich erhöhte PFAS-Werte, bei denen PFOS dominierte. Die Experten schließen daraus, dass kontaminierte Sedimente sowie unterirdische Wasserbewegungen maßgeblich für die Persistenz der Belastung verantwortlich sind. Für Sanierungsverantwortliche bedeutet dies, dass eine reine Oberflächenreinigung nicht ausreicht; vielmehr muss der Blick auf die gesamte hydrogeologische Situation gerichtet werden.
Risikobewertung und Entscheidungsunterstützung
Das Human Health Exposure Assessment (HHEA-Modell)
Neben der reinen Messung von Konzentrationen ist die Bewertung der gesundheitlichen Risiken entscheidend. Im PROMISCES-Projekt wurde gemeinsam mit dem spanischen Forschungspartner Eurecat ein Modell zur Bewertung gesundheitlicher Risiken entwickelt (Human Health Exposure Assessment – HHEA). Dieses Modell ermöglicht den Vergleich verschiedener Chemikalien hinsichtlich ihrer Expositionspfade und Gefahrenpotenziale.
Das HHEA-Modell dient als Entscheidungshilfe, indem es aufzeigt, welche Stoffe priorisiert saniert oder ersetzt werden sollten. Es berücksichtigt dabei verschiedene Wege, über die Menschen der Belastung ausgesetzt sind: den Trinkwasserpfad, die Wiederverwendung von Wasser in der Landwirtschaft sowie die Belastung durch kontaminiertes Grundwasser. Für die Praxis bedeutet dies, dass Sanierungsmaßnahmen nicht isoliert betrachtet werden dürfen, sondern im Kontext der gesamten Nutzungsstrategie des Wassers stehen müssen.
Das Decision Support Framework (DSF)
Ein weiteres Highlight der Projektarbeit ist das frei verfügbare Decision Support Framework (DSF). Dieses Framework richtet sich an Umweltbehörden und Unternehmen und bietet eine strukturierte Methode zur Bewertung von Sanierungsmaßnahmen. Es berücksichtigt technische Verfahren, strategische Ansätze zum Ersatz von Chemikalien und die Nachhaltigkeit der Maßnahmen. Die Veröffentlichung des Modells nach Projektabschluss im Mai 2025 wird einen wertvollen Beitrag zur Standardisierung von Sanierungsentscheidungen leisten.
Sanierungsverfahren und technische Lösungen
Herausforderung der Persistenz
Eine zentrale Schwierigkeit bei der Sanierung von PFAS ist deren chemische Stabilität. Die vorliegenden Daten bestätigen, dass PFAS nach bisherigem Stand der Wissenschaft nicht oder nur sehr schwer biologisch oder chemisch abbaubar sind. Eine Arbeitshilfe des Umweltbundesamtes zur Sanierung von PFAS-Kontaminationen betont daher die Notwendigkeit, Verfahren sorgfältig auszuwählen. Es müssen die Vor- und Nachteile, technische und genehmigungsrechtliche Voraussetzungen sowie die Nachhaltigkeit der Verfahren abgewogen werden. Wegen der unterschiedlichen Stoffeigenschaften der PFAS sind Sanierungsverfahren oft einzelstoffspezifisch zu bewerten.
Innovative Verfahren: Auswaschung und Immobilisierung
Ein spezialisierter Anbieter, Sensatec, präsentiert ein innovatives Verfahren, das auf der Auswaschung kontaminierter Böden basiert. Da PFAS sehr starke Bindungen zu Biopolymeren eingehen, können diese genutzt werden, um die Schadstoffe aus der Bodenmatrix zu desorbieren und in eine wässrige Lösung zu überführen. Der Prozess lässt sich wie folgt zusammenfassen:
- Einwaschung: Biopolymere werden in den kontaminierten Boden eingebracht. Diese binden die PFAS und lösen sie aus dem Boden.
- Abpumpen: Die nun mit PFAS beladene Spüllösung wird abgepumpt.
- Reinigung: Mithilfe von Flotationstechnik wird die Spüllösung von den PFAS befreit.
- Wiederverwendung: Das gereinigte Spülwasser kann anschließend erneut im Prozess verwendet werden.
Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass die PFAS effektiv aus dem Wasserkreislauf entfernt werden können. Zudem ist das Verfahren flexibel einsetzbar.
Durchführungsmöglichkeiten: On-site und In-situ
Die beschriebene Technologie kann auf zwei Arten realisiert werden:
- On-site (durchspülte Mieten): Diese Methode eignet sich für die Sanierung von Boden, der in sogenannten Mieten (Behältern oder eingezäunten Bereichen) gelagert oder bearbeitet wird. Das Verfahren ermöglicht eine intensive Behandlung des Materials.
- In-situ (Besprühen und Abpumpen): Bei dieser Methode wird der Boden direkt vor Ort (in-situ) mit der Biopolymerlösung besprüht. Anschließend wird das beladene Spülwasser im oberflächennahen Grundwasser abgepumpt. Dieses Verfahren ist besonders dann sinnvoll, wenn eine Entfernung des Bodens nicht gewünscht oder möglich ist.
Die Auswahl zwischen On-site und In-situ hängt von der spezifischen Kontaminationssituation, der geologischen Beschaffenheit des Standorts und den genehmigungsrechtlichen Rahmenbedingungen ab.
Rahmenbedingungen und Nachhaltigkeit
Bewertung der Sanierungsverfahren
Das Umweltbundesamt betont in seiner Arbeitshilfe, dass Sanierungsmaßnahmen nicht nur technisch effektiv, sondern auch verhältnismäßig sein müssen. Bei der Auswahl eines Verfahrens müssen folgende Aspekte berücksichtigt werden:
- Technische Voraussetzungen: Welche Infrastruktur ist verfügbar? Welche Mengen an Schadstoffen müssen behandelt werden?
- Genehmigungsrechtliche Voraussetzungen: Welche Genehmigungen sind erforderlich? Welche Auflagen müssen erfüllt werden?
- Nachhaltigkeit: Wie hoch ist der Energieaufwand? Entstehen Nebenprodukte? Ist eine Wiederverwendung von Ressourcen (wie Wasser) möglich?
Das in der Berliner Fallstudie entwickelte toxikologische Bewertungsmodell unterstützt dabei, die Notwendigkeit und die Priorität von Sanierungen abzuleiten. Es ermöglicht eine Einschätzung der Risiken für die menschliche Gesundheit und die Umwelt, was für die Genehmigung von Sanierungsmaßnahmen durch die zuständigen Behörden entscheidend ist.
Historische Eintragsquellen und Zukunftsstrategien
Die Erkenntnisse aus Berlin zeigen, dass historische Eintragsquellen, wie die Verwendung von Feuerlöschschäumen, auch Jahrzehnte später noch zu erheblichen Belastungen in Sedimenten und Grundwasser führen. Zukunftsorientierte Lösungen im Rahmen des PROMISCES-Projekts umfassen daher nicht nur die Sanierung, sondern auch strategische Ansätze zum Ersatz persistenter Chemikalien durch weniger bedenkliche Stoffe. Für die Bau- und Immobilienbranche bedeutet dies, dass bei der Auswahl von Materialien und bei der Planung von Nutzungen (z.B. durch Feuerwehren) ein besonderes Augenmerk auf die Vermeidung von PFAS-Emissionen gelegt werden muss.
Fazit
Die Sanierung von PFAS-Kontaminationen stellt eine komplexe Aufgabe dar, die tiefgehendes Fachwissen und spezialisierte Technologien erfordert. Die verfügbaren Daten belegen die weite Verbreitung der Substanzen im urbanen Wasserkreislauf, insbesondere durch Regenwasserabflüsse und kontaminierte Sedimente. Für die Praxis ergeben sich klare Handlungsbedarfe:
- Begutachtung: Die Bewertung von Grundstücken erfordert die Zusammenarbeit mit zertifizierten Ingenieurbüros und Sachverständigen, die über die notwendige Fachkunde verfügen.
- Monitoring: Umfassende Untersuchungen von Boden, Grundwasser und Sedimenten sind notwendig, um das Ausmaß der Belastung zu ermitteln.
- Sanierung: Innovative Verfahren, wie die Auswaschung mit Biopolymeren, bieten technisch machbare Lösungen, um PFAS aus dem Kreislauf zu entfernen und Ressourcen (Wasser) wiederzuverwerten.
- Entscheidungsfindung: Die Nutzung von Entscheidungsunterstützungssystemen (DSF) und Risikomodellen (HHEA) ist essenziell, um Sanierungsmaßnahmen effizient und rechtssicher zu planen.
Letztendlich ist ein ganzheitlicher Ansatz notwendig, der Sanierung, Prävention und die Bewertung von Risiken für Mensch und Umwelt verbindet, um die Herausforderungen durch PFAS nachhaltig zu bewältigen.