PFAS sind so schwer aus dem Grundwasser zu entfernen, weil ihre chemische Struktur sie extrem stabil macht. Die Kohlenstoff-Fluor-Bindung, die PFAS definiert, gehört zu den stärksten Bindungen in der organischen Chemie. Das bedeutet: Weder Hitze noch Licht noch biologische Prozesse bauen diese Verbindungen unter normalen Umweltbedingungen ab. Die folgenden Abschnitte beleuchten, warum das so ist und was Unternehmen tun können, wenn PFAS im Boden oder Grundwasser nachgewiesen werden.
Was macht PFAS chemisch so beständig?
PFAS sind so beständig, weil ihre Molekülstruktur auf einer außergewöhnlich stabilen Kohlenstoff-Fluor-Bindung basiert. Fluor ist das elektronegativste Element im Periodensystem und geht mit Kohlenstoff eine der stärksten bekannten chemischen Bindungen ein. Diese Bindung widersteht Hydrolyse, Photolyse, biologischem Abbau und den meisten chemischen Reaktionen unter Umweltbedingungen.
Genau diese Eigenschaft hat PFAS in der Industrie so wertvoll gemacht: Sie machen Oberflächen hitzebeständig, wasserabweisend und langlebig. Doch was im Labor ein Vorteil ist, wird in der Umwelt zum Problem. PFAS akkumulieren sich, ohne sich jemals vollständig zu zersetzen. Deshalb werden sie im Englischen auch als „forever chemicals“ bezeichnet, also Chemikalien, die für immer bestehen bleiben.
Zur Gruppe der PFAS gehören mehrere tausend Einzelsubstanzen mit unterschiedlichen Kettenlängen und funktionellen Gruppen. Langkettige PFAS wie PFOS und PFOA sind besonders gut untersucht und in vielen Ländern bereits reguliert. Kurzkettige Verbindungen gelten als mobiler und sind schwerer zu erfassen, was die Sanierung zusätzlich erschwert.
Wie verhalten sich PFAS im Boden und Grundwasser?
PFAS verhalten sich im Boden und Grundwasser mobil, persistent und schwer vorhersehbar. Sie neigen kaum zur Sorption an Bodenpartikel, was bedeutet, dass sie sich schnell mit dem Sickerwasser in tiefere Schichten verlagern und letztlich ins Grundwasser gelangen. Dort bleiben sie über Jahrzehnte stabil und können sich über große Entfernungen ausbreiten.
Besonders tückisch ist das sogenannte Quellterm-Verhalten: PFAS-belastete Böden geben die Schadstoffe kontinuierlich ans Grundwasser ab. Selbst wenn eine Quelle beseitigt wird, kann der Untergrund noch lange Zeit als sekundäre Quelle wirken. Das macht die Abgrenzung und Bewertung von PFAS-Schäden zu einer anspruchsvollen Aufgabe.
Hinzu kommt, dass PFAS in der Umwelt nicht als Einzelsubstanz auftreten, sondern als komplexes Gemisch. Verschiedene Verbindungen verhalten sich unterschiedlich in Bezug auf Mobilität, Sorption und Bioverfügbarkeit. Eine zuverlässige Risikobewertung von Altlasten muss diese Vielfalt berücksichtigen, um den tatsächlichen Gefährdungspfad korrekt abzubilden.
Warum versagen herkömmliche Sanierungsverfahren bei PFAS?
Herkömmliche Sanierungsverfahren versagen bei PFAS, weil sie auf chemische oder biologische Abbauprozesse angewiesen sind, die bei diesen Verbindungen nicht funktionieren. Klassische biologische Sanierungsansätze, bei denen Mikroorganismen Schadstoffe abbauen, stoßen an ihre Grenzen, da PFAS von Bakterien unter normalen Bedingungen nicht metabolisiert werden.
Pump-and-Treat-Systeme, die kontaminiertes Grundwasser abpumpen und oberirdisch aufbereiten, können PFAS zwar aus dem Aquifer entfernen, lösen aber das eigentliche Problem nicht. Solange der Boden als Schadstoffquelle aktiv bleibt, wird der Aquifer kontinuierlich nachkontaminiert. Der Betrieb solcher Systeme über Jahrzehnte ist kostenintensiv und ökologisch fragwürdig.
Thermische Verfahren wie Bodendampfextraktion sind bei flüchtigen Schadstoffen wirksam, aber PFAS sind kaum flüchtig. Chemische Oxidationsverfahren, die bei anderen Schadstoffen gut funktionieren, greifen die stabile Kohlenstoff-Fluor-Bindung unter normalen Bedingungen nicht an. Kurz gesagt: Das Standardrepertoire der Bodensanierung ist auf PFAS schlicht nicht ausgelegt.
Welche Technologien können PFAS im Grundwasser reduzieren?
PFAS im Grundwasser lassen sich durch spezialisierte Technologien reduzieren, die entweder auf Adsorption, Abtrennung oder destruktive Zerstörung der Verbindungen abzielen. Kein einzelnes Verfahren ist universell einsetzbar. Die Wahl der Methode hängt von der Konzentration, der Schadstoffzusammensetzung, der Geologie und den Sanierungszielen ab.
Adsorptionsbasierte Verfahren
Aktivkohle, insbesondere granulierte Aktivkohle (GAC), ist derzeit das am häufigsten eingesetzte Mittel zur PFAS-Entfernung aus Grundwasser. Sie adsorbiert PFAS effektiv, muss aber regelmäßig ausgetauscht oder regeneriert werden, da sie sich mit der Zeit sättigt. Ionenaustauscherharze sind eine weitere Option, die bei niedrigen PFAS-Konzentrationen besonders leistungsfähig ist.
Destruktive und innovative Verfahren
Neuere Ansätze zielen auf die tatsächliche Zerstörung der Kohlenstoff-Fluor-Bindung ab. Dazu gehören elektrochemische Oxidation, Hochtemperaturverbrennung konzentrierter PFAS-Fraktionen sowie Verfahren wie Sonochemie oder superkritische Wasseroxidation. Diese Technologien befinden sich teils noch in der Entwicklung oder im Pilotbetrieb, zeigen aber vielversprechende Ergebnisse. In-situ-Sanierungsverfahren werden zunehmend auch für PFAS-Szenarien weiterentwickelt und können in bestimmten Konstellationen eine wirtschaftliche Alternative sein.
Ab welchen PFAS-Konzentrationen besteht Handlungsbedarf?
Handlungsbedarf bei PFAS im Grundwasser besteht in Deutschland, sobald bestimmte Prüfwerte oder Geringfügigkeitsschwellen überschritten werden. Die Geringfügigkeitsschwelle der LAWA (Bund-Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser) liegt für die Summe aus PFOS und PFOA bei 0,1 Mikrogramm pro Liter. Für Trinkwasser gelten seit 2026 deutlich strengere Grenzwerte gemäß der novellierten Trinkwasserrichtlinie der EU.
Wichtig ist: Handlungsbedarf bedeutet nicht automatisch eine aktive Sanierung. Zunächst steht eine Gefährdungsabschätzung, bei der geprüft wird, ob und wie PFAS tatsächlich einen Schutzgutpfad, zum Beispiel Trinkwassernutzung oder Oberflächengewässer, beeinflussen. Erst auf Basis dieser Bewertung lässt sich entscheiden, ob eine Überwachung, eine Sicherungsmaßnahme oder eine aktive Sanierung notwendig ist.
Für Unternehmen und Grundstückseigentümer ist es ratsam, die Schwellenwerte der jeweils zuständigen Landesbehörde zu kennen, da diese in einzelnen Bundesländern variieren können.
Wann sollte ein Unternehmen eine PFAS-Untersuchung beauftragen?
Ein Unternehmen sollte eine PFAS-Untersuchung beauftragen, wenn es Tätigkeiten ausgeübt hat oder ausübt, bei denen PFAS typischerweise eingesetzt werden, oder wenn auf einem Grundstück historische Nutzungen bekannt sind, die mit PFAS in Verbindung stehen. Dazu gehören unter anderem Feuerwehrübungsplätze, Galvanikbetriebe, Textilfärbereien, Papierbeschichtungsanlagen und Deponien.
Darüber hinaus gibt es konkrete Anlässe, die eine Untersuchung auslösen sollten:
- Geplanter Kauf oder Verkauf eines Grundstücks mit unbekannter Nutzungsgeschichte
- Behördliche Anfragen oder Hinweise auf PFAS-Belastungen in der Nachbarschaft
- Auffällige Analyseergebnisse bei routinemäßigen Grundwasserüberwachungen
- Umwidmung von Gewerbe- zu Wohnflächen oder Mischnutzungen
- Nahe gelegene Trinkwasserbrunnen oder Schutzgebiete
Frühzeitige Untersuchungen sind in der Regel deutlich kostengünstiger als reaktive Maßnahmen, die unter Behördendruck durchgeführt werden müssen. Eine Umwelt-Due-Diligence vor Grundstückstransaktionen schützt Käufer und Verkäufer gleichermaßen vor unerwarteten Haftungsrisiken.
Wie wir bei RiskCom bei PFAS-Belastungen helfen
PFAS-Kontaminationen erfordern fundiertes Fachwissen, das über klassische Altlastenerfahrung hinausgeht. Wir bei RiskCom begleiten Unternehmen, Investoren und Behörden vom ersten Verdacht bis zur abgeschlossenen Sanierung. Unser Leistungsangebot im Bereich PFAS umfasst:
- Standortuntersuchung und Schadensabgrenzung: Wir analysieren Boden und Grundwasser systematisch, um das Ausmaß einer PFAS-Belastung präzise zu bestimmen.
- Gefährdungsabschätzung und Risikobewertung: Wir bewerten, ob und in welchem Umfang Schutzgüter tatsächlich gefährdet sind, und priorisieren Maßnahmen auf Basis nachvollziehbarer Kriterien.
- Sanierungskonzepte und Verfahrensauswahl: Wir entwickeln wirtschaftlich sinnvolle Konzepte, die technisch machbar und behördlich durchsetzbar sind, einschließlich innovativer In-situ-Ansätze.
- Umwelt-Due-Diligence: Wir prüfen Grundstücke auf PFAS-Risiken im Rahmen von Transaktionen und liefern klare Handlungsempfehlungen.
- Behördenkommunikation und Projektmanagement: Wir übernehmen die Koordination mit Behörden und steuern Projekte von der Planung bis zum Abschluss.
PFAS-Belastungen lassen sich nicht ignorieren, aber mit der richtigen Expertise effizient managen. Nehmen Sie Kontakt mit unserem Team auf und schildern Sie uns Ihre Situation. Wir melden uns zeitnah mit einer ersten Einschätzung.