Grundwasser: „Spurenstoffe finden wir immer“

Prof. Dr. Jörg Rinklebe: Professor für Boden- und Grundwassermanagement an der Bergischen Universität – © UniService Third Mission

Mit der Gründung des Wupperverbandes in den 1930er Jahren und der Entwicklung moderner Kläranlagen habe sich die Wasserqualität in den vergangenen Jahrzehnten, als noch alle möglichen Industrieabwässer die Wupper auch mal blau, grün oder rot verfärbten, wesentlich verbessert. „Das Problem damals war, dass viele dieser Stoffe erst einmal von den Böden aufgesaugt und festgehalten wurden. Dann hat man diese Effekte lange Zeit nicht gespürt. Wir nennen das, die Böden fungieren als Senke von Schadstoffen, denn sie saugen sie auf wie ein Schwamm. Und jetzt hat man durch Politik und gute Technologien die Einleitung von schädlichen Stoffen in die Wupper minimiert, und dadurch ist die Wasserqualität deutlich besser geworden.“

Aber auch das hat wieder Folgen, denn, so erklärt der Fachmann, jetzt habe man das Phänomen, dass sauberes Wasser diese dreckigen Böden durchströme, so dass die Böden auf einmal als Schadstoffquelle fungierten. „Viele Schadstoffe, die noch in den kontaminierten Böden sind, werden jetzt freigesetzt und sind dann wieder im Wasser.“

© Bergische Universität

Deutsche Kläranlagen – die vierte Reinigungsstufe

Circa 85 Prozent der in die Umwelt gelangenden Arzneimittelrückstände stammen aus menschlichen Ausscheidungen. Die Rheinische Post titelte 2024 bereits: Klärwerke am Limit – Wasser in NRW durch Medikamente und Keime belastet. Rinklebe weiß die Gründe, warum die Kläranlagen das Problem nicht in den Griff bekommen und sagt: „Kläranlagen sind ja schon vor vielen Jahrzehnten konzipiert worden. Da war man in einem solchen Ausmaß mit diesen Problemen einfach noch nicht konfrontiert. Man hatte drei Reinigungsstufen und die haben die Probleme der Zeit sehr gut in den Griff bekommen.“ Aber die Gesellschaft habe sich auch weiterentwickelt und der Konsum von Arzneimitteln sei gestiegen. „Dazu kommen Antibiotika, Hormone und Krankenhauskeime, sowie Abwässer aus der chemischen Industrie, also ganz viele schädliche Stoffe, die ins Abwasser gelangen“, erklärt er, „und deshalb arbeitet man an der vierten Reinigungsstufe in den Kläranlagen.“

Der krankmachende Kreislauf

Um zu verstehen, warum eine vierte Reinigungsstufe so immens wichtig ist, beschreibt Rinklebe die möglichen Auswirkungen, wenn man die Situation ignorieren würde. „Wenn die Schadstoffe ungefiltert einfach so in die Umwelt gehen, gelangen sie in die Oberflächengewässer, ins Grundwasser, in Pflanzen und Tiere, kommen so letztlich in die Nahrungskette und gelangen zum Schluss wieder in uns Menschen, und das hätte verheerende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.“ Diese Stoffe seien oft auch Umwandlungsprodukte, die Schäden im menschlichen Körper verursachen können. Und die Spirale dreht sich noch weiter, denn auch in der Umwelt könnten sich diese Schadstoffe in Wasser, Boden, Pflanzen und Tieren binden.

Ein Klärwerk: Klärwerk Kiel-Bülk der Stadtentwässerung Kiel in Schleswig-Holstein – © CC BY-SA 3.0 de

Ergebnisse langer Forschungswege warten Jahre auf Bewilligung

Bis heute liegen keine verbindlichen Normen für Arzneimittelstoffe selbst in der Oberflächengewässerverordnung vor, obwohl man weiß, dass vor allem Stoffe wie das Schmerz- und Entzündungsmittel Diclofenac und das Antiepileptikum Gabapentin Auswirkungen auf Lebewesen haben. Das Schwierige bei allen Gesetzen oder Verordnungen sei, erklärt Rinklebe, dass man erst Regeln schaffen könne, wenn man auch in der Lage sei, sie einzuhalten. Doch hoffnungsvolle Projekte werden bereits durchgeführt.

Dazu der Forscher: „Es gibt mittlerweile in Deutschland schon über 50 Pilotkläranlagen, die die vierte Reinigungsstufe etabliert haben. Wir sind da schon in einem guten Prozess. Es gibt auch viele Forschungen und auch Tagungen dazu, die vor allem fragen: Wie bekomme ich diese Spurenstoffe und Spurenelemente alle in den Griff?“ Unterschiedliche Techniken würden bereits getestet. Dazu gehören Membrantechniken und Projekte mit Aktivkohle sowie die sogenannte Ozonisierung (Ozonisierung ist ein Verfahren der Entkeimung und Desinfektion durch Zugabe von Ozon, Anm. d. Red.).

Doch der Wissenschaftler betont: „Das Wissen alleine, um daraus ein Gesetz zu machen, genügt nicht. Man braucht erst einmal eine wissenschaftliche Basis, damit man überhaupt ein Gesetz und Grenzwerte formulieren kann. Und die Basis muss dann auch flächendeckend für ganz Deutschland gelten. Deshalb dauern solche Gesetze auch so lange. Ich weiß das vom Boden- und Grundwasserrecht, das dauert manchmal 10 bis 20 Jahre. Natürlich brauchen wir auch eine gewisse Zeit, um solide Grenzwerte abzuleiten, denn diese Grenzwertproblematik muss immer wissenschaftlich fundiert erfolgen und nicht alles, was toxikologisch ist, ist dann auch in der Praxis umsetzbar. Wenn dann aber diese wissenschaftliche Basis da ist, dauert es trotzdem noch viel zu lange im bürokratischen Ablauf. Und diese Prozesse müssen wir definitiv beschleunigen.“

Krankenhausabwässer – eine unausgesprochene Gefahrenquelle

Krankenhausabwässer sind eine bedeutende Quelle für den Eintrag von antibiotikaresistenten oder multiresistenten Bakterien. Aber bis heute gibt es keine rechtlichen Anforderungen an das Abwasser aus Kliniken. „Das ist aus meiner Sicht total überfällig“, sagt Jörg Rinklebe, wissend, dass die Kosten nicht vom Krankenhaus alleine getragen werden können. „Aber vielleicht gibt es da andere politische Lösungen, denn wir tun unserer eigenen Gesundheit und der Umweltgesundheit keinen Gefallen, wenn wir solche schädlichen Stoffe unkontrolliert in die Umwelt lassen. Aus meiner Sicht tut es weltweit total Not, das zeigen Beispiele aus China und Indien, wo viele Medikamente für uns produziert werden. In Indien gibt es viele Bereiche, von denen man jetzt schon weiß, dass dort die Umwelt durch die Krankenhausabwässer im gigantischen Ausmaß gestört ist.“

Verschiedene feste Arzneiformen: Tabletten und Kapseln – © CC-BY SA 3.0

Und auch bei uns gelangen Röntgenkontrastmittel, Antibiotika, Hormone und auch Keime, sowie krebshemmende Mittel und Desinfektions- und Reinigungsmittel über die normalen Abwässer der Krankenhäuser nach draußen. „Aus meiner Sicht bräuchten Krankenhäuser eine gesonderte Regelung und auch gesonderte Technik“, fordert der Fachmann.

Pharmaunternehmen in Regress nehmen

Bei den Verursachern, also den Pharmaunternehmen und der chemischen Industrie gibt es scheinbar kein Problembewusstsein. Da sieht der Boden- und Grundwasserfachmann aber eine Entwicklung. „Mittlerweile gibt es da schon europaweite Aktivitäten. Man will auch die Verursacher mit in Haftung zu nehmen, oder sie zumindest an den Folgekosten beteiligen. Das ist ein essentieller Schritt, der bisher in unserer Gesellschaft fehlt. Oft wird lediglich betriebswirtschaftlich bewertet und nicht, ob natürliche Ressourcen genutzt werden, die auch bezahlt werden sollten. In der Regel übernimmt das dann der Steuerzahler.“

Das sehe man an den Beispielen der Atomkraftanlagen oder den von Konzernen verursachten Umweltschäden. Dabei müsse man eigentlich diese auftretenden Folgekosten immer an den Verursacher zurückleiten. „Dann wird das Produkt zwar teurer, aber nur so erreiche ich auch eine Kreislaufwirtschaft und auch eine Nachhaltigkeit, wenn ich es ernst meine. Sicher sträuben sich die großen Konzerne, denn es bedeutet ja Gewinnminimierung, aber es wird der zukünftige Weg sein, da bin ich mir sicher.“

Langzeitstudien trotz Unbedenklichkeit?

Die Konzentration von Schadstoffen im Wasser ist für den Menschen unbedenklich. Trotzdem werden Langzeitstudien gemacht. „Langzeitstudien sind immer wichtig, gerade im Freiland, weil häufig Probleme unterschätzt werden, wenn man eben nur Kurzzeitstudien durchführt“, erklärt der Wissenschaftler. In Langzeitstudien gehe es dann z. B. um die Auswirkungen auf das Genom, die Adaptierung im menschlichen Körper oder um die Auswirkungen auf funktionale Zusammenhänge im Ökosystem. „Das eine hängt mit dem anderen zusammen, was man aber vorher vielleicht noch nicht erforscht hat. Daher sind Langzeituntersuchungen enorm wichtig, um neue Zusammenhänge zu detektieren und auch Gefahren auszuschließen.“

Die Wupper unter der Trasse der Wuppertaler Schwebebahn – © gemeinfrei

Ressourcenprioritäten ändern sich im Weltgeschehen

Die Aufrüstung von Kläranlagen mit einer vierten Reinigungsstufe ist bis 2039 vorgesehen. Der lange Zeitraum erkläre sich dadurch, dass zunächst die Städte mit über 100.000 Einwohnern an der Reihe seien. „Aber trotzdem dauert es viel zu lange“, betont Rinklebe und sagt: „Das Problem ist, dass viele Ressourcen in andere Bereiche geleitet werden. Wir haben es vor Augen. Viele Ressourcen gehen in den Krieg und nicht in Bildung und Forschung oder in solche wichtigen Umweltprobleme. Wir haben mittlerweile über 50 Pilotanlagen, aber da müssen wir auch noch schneller sein.“ Frust schieben über die vielen zu lang dauernden Prozesse will der Forscher nicht und sagt abschließend: „Ich bin ja auch schon ein paar Jahre älter und sehe die Fortschritte, die in den letzten Jahrzehnten gekommen sind. Als ich jung war, hat mich das sehr frustriert, aber ich habe dann auch mitbekommen, dass unsere eigenen Arbeiten z. B. in der Novellierung der Bundesbodenschutzverordnung manchmal 10 oder 20 Jahre brauchen, ehe sie etabliert werden. Aber zum Schluss werden sie etabliert. Und dann erfreue ich mich an den positiven Dingen. Der lange Atem hat sich gelohnt und das ist immer meine Hoffnung. Ich bin mir sicher, dass es in 20 Jahren viel mehr Krankenhauskläranlagen oder Anlagen zur Behandlung des Krankenhausabwassers gibt, dass wir die vierte Stufe der Kläranlagen dann etabliert haben.“

Übrigens…

Die Einführung der vierten Reinigungsstufe auf der Kläranlage Wuppertal-Buchenhofen ist als langfristiges Projekt zur Reduzierung von Spurenstoffen geplant.

Uwe Blass

Prof. Dr. Jörg Rinklebe – © UniService Third Mission

Über Prof. Dr. Jörg Rinklebe

Univ.- Prof. Prof. mult. Dr.-Ing. agr. Jörg Rinklebe ist seit 2006 Professor für Boden- und Grundwassermanagement an der Bergischen Universität Wuppertal. Er gilt weltweit als einer der einflussreichsten Wissenschaftler in seinem Fachgebiet. Seine Arbeiten werden sehr häufig zitiert, weshalb er zum „Highly Cited Researcher“ gekürt wurde. Auf der Weltrangliste für Umweltwissenschaften steht er auf Platz 4, im Forschungsthema Bodenkontamination sogar weltweit auf Platz 1, wobei bisher nur wenige deutsche Wissenschaftler überhaupt unter den ersten 100 Plätzen gelistet sind. Von 1997 bis 2006 war er als Wissenschaftler, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Projektleiter in der Sektion Bodenforschung des UFZ-Umweltforschungszentrums Leipzig-Halle GmbH in Halle tätig. Er studierte ein Jahr Ökologie an der Universität Edinburgh in Schottland (UK). An der Martin-Luther-Universität in Halle-Wittenberg studierte er Landwirtschaft und spezialisierte sich auf Bodenwissenschaften und Pflanzenernährung.