Herausforderungen und Strategien bei der Sanierung von PFAS- und PFC-Schadstellen in Böden und Gewässern

Einleitung

Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS), oft synonym als PFC (per- und polyfluorierte Kohlenstoffverbindungen) bezeichnet, stellen eine zunehmend kritische Herausforderung für den Umwelt- und Bodenschutz dar. Die Quellen der Belastung sind vielfältig, wobei insbesondere die jahrzehntelange Verwendung von PFC-haltigen Löschmitteln auf militärischen und zivilen Flugplätzen zu großflächigen und tiefreichenden Kontaminationen geführt hat. Ein exemplarisches Beispiel für eine solche Altlast ist der ehemalige Fliegerhorst Penzing. Die hier vorliegenden Belastungen haben sich über das Grundwasser in ein circa 100 km langes Flusssystem ausgebreitet und beeinträchtigen die Gewässergüte massiv.

Die Sanierung dieser Schadstellen gilt als äußerst komplex, da die chemischen Eigenschaften der Stoffgruppe eine Anreicherung in der Umwelt und der Nahrungskette begünstigen. Betroffene Grundstückseigentümer, Anwohner sowie Fachplaner im Bau- und Renovierungswesen stehen vor der Aufgabe, die Risiken zu bewerten und geeignete Managementstrategien zu entwickeln. Dieser Artikel beleuchtet auf Basis vorliegender Fachinformationen die spezifischen Probleme der PFAS-Sanierung, die technologischen Restriktionen und die Notwendigkeit eines abgestimmten Vorgehens zwischen Behörden und Sanierungsverantwortlichen.

Ursachen und Ausbreitung von PFAS-Altlasten

Die chemische Stoffgruppe der PFAS umfasst Tausende Verbindungen, die sich durch eine extreme Stabilität auszeichnen. Diese Haltbarkeit war ursprünglich der Grund für ihre industrielle Verwendung in Schmutz- und Wasserabweisenden Beschichtungen sowie in Feuerlöschschaummitteln.

Das Beispiel Fliegerhorst Penzing

Die Sanierung des PFC-Schadens am Fliegerhorst Penzing verdeutlicht die Dimension solcher Altlasten. Laut den vorliegenden Informationen ist die Hauptursache für die Belastung im Verlorenen Bach und in der Friedberger Ach das Gelände des Fliegerhorstes selbst. Dort wurde über Jahre PFC-haltiges Löschmittel eingesetzt.

Die Ausbreitung erfolgt primär über den Grundwasserabstrom. Das PFC sickert ins Oberflächen- und Grundwasser und wird nach Norden transportiert, wo die Quellen des Verlorenen Baches liegen. Dieser fließt später in die Friedberger Ach über. Die Kontamination ist also nicht statisch, sondern dynamisch und betrifft ein weites Gebiet. Experten fordern daher, die Sanierung deutlich zu beschleunigen, um eine weitere Verunreinigung der Gewässer und des Grundwassers zu verhindern. Ein spezieller Hotspot der Verunreinigung ist das Feuerlöschübungsbecken auf dem Gelände.

Chemische Eigenschaften und Persistenz

Die Schwierigkeit der Sanierung resultiert aus den chemischen Eigenschaften der Stoffe. PFAS sind weder abbiotisch noch biologisch abbaubar und zudem thermisch stabil. Diese Persistenz führt dazu, dass die Stoffe in der Umwelt verbleiben und sich anreichern. Eine schadstofffreie Sanierung verunreinigter Böden ist derzeit gesichert nur durch thermische Bodenbehandlung mit Temperaturen über 1200 °C möglich. Niedrigere Temperaturen reichen zur vollständigen Zerstörung der stabilen Fluor-Kohlenstoff-Bindungen oft nicht aus.

Gesundheitliche Risiken und rechtliche Rahmenbedingungen

Neben den technischen Aspekten der Ausbreitung sind die gesundheitlichen Risiken ein zentraler Faktor für die Notwendigkeit einer schnellen Sanierung.

Toxikologische Effekte

Die Belastung durch PFAS ist nicht nur ein ökologisches, sondern auch ein gesundheitliches Problem. Die Datenlage deutet auf entwicklungstoxische Effekte hin. Eine reduzierte wöchentliche Aufnahmemenge an PFOS (Perfluoroctansulfonsäure) für den Menschen wurde in den Jahren 2018 und 2020 herabgesetzt. Begründet wird dies mit verringerten Geburtsgewichten, einer verringerten Antikörperbildung (was das Immunsystem schwächt) und erhöhten Cholesterin-Konzentrationen (LDL und Gesamt).

Nahrungskettenbelastung

Ein signifikantes Problem ist das Eindringen der Schadstoffe in die Nahrungskette. PFAS gelangt nicht nur über Fische in die Nahrung, sondern wurde auch in Hühnereiern auf Höfen im Umfeld der belasteten Gewässer festgestellt. Dies geschieht, wenn Tiere mit kontaminiertem Wasser getränkt werden oder kontaminiertes Futter aufnehmen. Aus diesem Grund werden Landnutzer angewiesen, die Bewässerung von Nutzpflanzen mit Wasser aus dem Verlorenen Bach oder der Friedberger Ach zu unterlassen.

Überschreitung von Qualitätsnormen

In der Oberflächengewässerverordnung (OGwV) ist eine Umweltqualitätsnorm (UQN) für die Leitkomponente PFOS von 0,65 ng/l festgelegt. An allen Probenahmestellen im Verlorenen Bach und der Friedberger Ach wird dieser Wert deutlich überschritten. Dies zwingt die zuständigen Behörden zu Sanierungsmaßnahmen, doch die Wiederherstellung des guten Zustands von Grund- und Oberflächengewässern ist laut Landratsamt Landsberg nicht absehbar.

Herausforderungen bei der Sanierung und Entsorgung

Die Sanierung von PFAS-Schadstellen erfordert spezielle Managementkonzepte, da herkömmliche Methoden oft versagen. Die Bundesanstalt für Immobilienaufgaben (BImA) und andere Zuständige stehen vor der Aufgabe, Verfahren zu wählen, die wirksam, aber auch verhältnismäßig sind.

Bodenbehandlung und Aushub

Bei der Sanierung von Böden gibt es verschiedene Ansätze, die jedoch alle Einschränkungen unterliegen: * Thermische Behandlung: Dies ist das effektivste Verfahren, erfordert aber Temperaturen über 1200 °C und ist entsprechend kosten- und energieintensiv. * Deponierung: Die Deponierung PFAS-haltiger Böden ist grundsätzlich möglich, verlagert das Problem jedoch nur und ist mit hohen Folgekosten verbunden. Zudem ist die Lagerung sicherheitskritisch. * Immobilisierung: Verschiedene Methoden zur Immobilisierung von PFAS in Böden stehen zur Verfügung. Hierbei werden bindemittelähnliche Produkte eingesetzt, die die Schadstoffe im Boden fixieren sollen. Der Nachweis der Langzeitsicherheit dieser Produkte gilt in Deutschland jedoch als grundsätzlich noch nicht erbracht, da bislang kaum Erfahrungen vorliegen. Für Fachplaner ist dies ein erhebliches Risiko.

Grundwassermanagement

Die Sanierung des Grundwassers ist extrem schwierig und kostspielig. Am Fliegerhorst Penzing wurden am Feuerlöschübungsbecken Sicherungsmaßnahmen etabliert. Diese beinhalten: 1. Die Reinigung und Entfernung des PFC aus dem Wasser. 2. Die Verhinderung, dass kontaminiertes Wasser in den Boden und ins Grundwasser eindringt.

Um zu verhindern, dass verseuchtes Grundwasser den Fliegerhorst verlässt, fordern Experten den Bau hydraulischer Sperren (Abstromsicherungen). Für die Fassung von kontaminiertem Grundwasser werden vermutlich noch einige Jahre benötigt, bis Erfolge sichtbar werden.

Trinkwasseraufbereitung und Kläranlagen

Ein großes Problem ist die Unfähigkeit der Standard-Kläranlagen, PFAS wirksam zu entfernen. Die derzeit standardmäßige Kläranlagentechnik ist dafür nicht ausgelegt. Eine Nachrüstung mit Verfahrensstufen analog zur Trinkwasseraufbereitung (z. B. Umkehrosmose oder Ionenaustausch in Kombination mit Aktivkohle) ist technisch möglich, führt aber zu signifikanten Kostensteigerungen. Der Wasserversorger in Rastatt musste die Kosten für Trinkwasser aufgrund der PFAS-Problematik um 17 Prozent erhöhen.

Bei der Trinkwasseraufbereitung selbst hängt die Effizienz von der Kettenlänge der PFAS ab: * Langkettige PFAS: Lassen sich gut mit Aktivkohlefiltern entfernen. * Kurzkettige PFAS: Sind sehr mobil und lassen sich nur begrenzt entfernen. Aktivkohlefilter müssen bei Belastungen mit kurzkettigen PFAS deutlich schneller ausgetauscht werden, was die Betriebskosten weiter erhöht.

Strategisches Management und Handlungsempfehlungen

Angesichts der Komplexität ist ein strukturiertes Vorgehen unerlässlich. Für Eigentümer von Immobilien oder Grundstücken, die von solchen Schadstellen betroffen sind oder Sanierungsmaßnahmen planen, ergeben sich folgende strategische Imperative:

1. Zusammenarbeit und Kooperation

Die Sanierung eines Fliegerhorstes oder einer vergleichbaren Altlast ist keine Aufgabe für einzelne Akteure. Es ist eine länderübergreifende Aufgabe. Die Forderung nach Kooperation über Zuständigkeitsgrenzen hinweg ist zentral. Behörden, Eigentümer (wie die BImA) und betroffene Kommunen müssen eng zusammenarbeiten. Zudem ist ein bayernweites systematisches Monitoring als unerlässlich zu bewerten, um die Ausbreitung und die Wirksamkeit von Sanierungsmaßnahmen zu überwachen.

2. Nutzung von Fachhandreichungen

Da es sich bei PFAS um Schadstoffe handelt, für die noch nicht auf umfangreiche Erfahrungswerte zurückgegriffen werden kann, stehen spezielle Hilfsmittel zur Verfügung. Das Umweltbundesamt (UBA) hat eine "Arbeitshilfe: Sanierungsmanagement für lokale und flächenhafte PFAS-Kontaminationen" veröffentlicht. Diese Handreichung unterstützt zuständige Behörden (und implizit auch Planer) bei der Auswahl, Bewertung und Entscheidungsfindung zu geeigneten und verhältnismäßigen Sanierungslösungen. Sie zeigt Vor- und Nachteile verschiedener Sanierungstechnologien auf und benennt flankierende Maßnahmen.

3. Sofortmaßnahmen zum Schutz der Nahrungskette

Bis eine Sanierung greift, sind Schutzmaßnahmen für die unmittelbare Umgebung zwingend erforderlich. Dazu gehören: * Verzicht auf die Bewässerung von Nutzpflanzen mit belastetem Oberflächenwasser. * Verzicht auf das Tränken von Nutztieren mit diesem Wasser. * Verzicht auf die Verabreichung kontaminierten Futters.

Diese Maßnahmen sind sofort umsetzbar und reduzieren das Gesundheitsrisiko für Verbraucher erheblich.

4. Kritische Bewertung von Sanierungsvarianten

Bei der Auswahl von Sanierungsverfahren müssen die langfristigen Kosten und Risiken gegen die kurzfristige Wirksamkeit abgewogen werden. * Abstromsicherungen (Hydraulische Sperren): Eine präventive Maßnahme, um die weitere Ausbreitung zu stoppen. Dies ist oft effektiver als der Versuch, bereits stark belastete Areale rückstandsfrei zu säubern. * Thermische Behandlung: Die einzige Methode für eine vollständige Beseitigung im Boden, aber teuer. * Immobilisierung: Eine potenzielle Alternative, jedoch mit dem Risiko der fehlenden Langzeitsicherheit behaftet.

Fazit

Die Sanierung von PFC- und PFAS-Schäden stellt die Bau- und Umweltbranche vor ein einzigartiges Problem. Die chemische Stabilität der Stoffe, ihre Mobilität im Grundwasser und die Fähigkeit, in die Nahrungskette einzudringen, erfordern ein sanierungsstrategisches Vorgehen, das über das Maß konventioneller Schadstoffbeseitigung hinausgeht.

Wie am Beispiel des Fliegerhorst Penzing und des Friedberger Ach-Systems gezeigt, sind die Schäden oft großflächig und langjährig. Eine schnelle Sanierung ist aus gesundheitlicher und ökologischer Sicht dringend geboten, wird jedoch durch technische Grenzen und hohe Kosten gebremst. Für Fachplaner und Eigentümer bedeutet dies: Die Wahl von Verfahren zur Immobilisierung oder thermischen Behandlung muss unter Einbeziehung aktueller Forschungsergebnisse und der UBA-Arbeitshilfen erfolgen. Parallel dazu sind Schutzmaßnahmen für die unmittelbare Umgebung (Landwirtschaft, Trinkwasser) unverzichtbar, um die Risiken bis zum endgültigen Sanierungserfolg zu minimieren.

Quellen

  1. Bund Naturschutz - Sanierung des PFC-Schadens am Fliegerhorst Penzing
  2. Bundesumweltministerium - Böden und ihre Belastung durch PFAS und PFC
  3. Umweltbundesamt - PFAS-Sanierung in Böden und Grundwasser

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