Unter dem Begriff PFC (Per- und Polyfluorierte Chemikalien) versteht man eine Stoffgruppe, die aus mehreren Tausend Einzelsubstanzen besteht. Chemisch gesehen handelt es sich dabei um Kohlenstoffketten verschiedener Länge, bei denen entweder die Wasserstoffatome vollständig (perfluoriert) oder teilweise (polyfluoriert) durch Fluoratome ersetzt wurden. All diese chemischen Verbindungen kommen in der Natur nicht vor, sondern werden ausschließlich industriell hergestellt.

In der Vergangenheit wurden sehr häufig Einzelsubstanzen aus der Gruppe der perfluorierten Tenside (PFT), insbesondere Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) und Perfluoroctansäure (PFOA) eingesetzt, so dass der Schwerpunkt der Analytik anfangs bei diesen beiden Parametern lag. Heute werden eine Vielzahl an PFC analysiert. Eine Übersicht hierzu, an der sich auch die Stadt Köln orientiert, ist auf der Internetseite des Landesumweltamtes Nordrhein-Westfalens dargestellt. Die PFC weisen eine hohe Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung und Verwitterung auf. Aufgrund ihrer schmutz-, farb-, fett-, öl- und wasserabweisenden Eigenschaften finden sich polyfluorierte Chemikalien in zahlreichen Industrie- und Konsumprodukten. Sie werden beispielweise als wasserabweisende Beschichtung von Papier und Verpackungen, Textilien (wasserdichte und atmungsaktive Funktionskleidung), Möbeln und Baumaterialien eingesetzt.

Darüber hinaus finden sie Anwendung in Farben, Reinigungsmitteln, Kosmetikartikeln, Pflanzenschutzmitteln, Feuerlöschmitteln und hydraulischen Flüssigkeiten. Sie sind in der Umwelt schwer abbaubar und weltweit verbreitet. Sie können im Grundwasser, im Oberflächengewässer, in Abwässern und in Böden gefunden werden.

Übersicht Analyse PFC - Landesumweltamt NRW

Bewertungsmaßstäbe für PFC in der Umwelt

Für die Bewertung von PFC im Trinkwasser in Nordrhein-Westfalen werden Trinkwasserhöchstwerte herangezogen, die von Seiten des Umweltbundesamtes nach Anhörung der Trinkwasserkommission (TWK) empfohlen werden. Für die in der dort abgebildeten Liste nicht angeführten Einzelparameter gilt der vorsorglich und hilfsweise festgelegte Wert in Höhe von 0,1 Mikrogramm pro Liter, der gemäß Trinkwasserkommission auch als langfristig zu erreichendes Mindestqualitätsziel für die Summe der PFC anzusetzen ist.  

Für die Bewertung des Grundwassers sind sogenannte Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) entwickelt worden, die die oben dargestellten sensiblen Trinkwasserbewertungsmaßstäbe berücksichtigen. Darüber hinaus fließen ökotoxikologische Kriterien ein. Die Geringfügigkeitsschwellenwerte sind durch eine Arbeitsgruppe der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) und Bodenschutz/Altlasten (LABO) ermittelt worden und in dem Bericht "Ableitung von Geringfügigkeitsschwellenwerten für PFC", 2017 aufgelistet.

Bewertungsmaßstäbe für PFC-Konzentrationen für NRW - Landesumweltamt NRW Ableitung von Geringfügigkeitsschwellenwerten für das Grundwasser der Per- und polyfluorierte Chemikalien - Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser

PFC im Kölner Grundwasser

Das Umwelt- und Verbraucherschutzamt überwacht regelmäßig das Grundwasser des gesamten Kölner Stadtgebiets mittels eines mehrere Hundert Messstellen umfassenden Netzes. Seit 2010 werden auch die PFC im Grundwasser im gesamten Stadtgebiet analysiert. Es ergaben sich Auffälligkeiten, die durch eine schrittweise Verdichtung des Messstellenrasters Eintragspunkten zugeordnet werden konnten. Ausgehend von diesen sogenannten Schadstoffquellen haben sich durch die Bewegung des Grundwassers und dem damit verbundenen Transport der PFC kontaminierte, also belastete Bereiche (sogenannte Schadstofffahnen), gebildet.  

Diese Schadstofffahnen sind in der Abbildung oben dargestellt. Sie weisen die Flächen im Stadtgebiet Köln aus, in denen im Grundwasser mindestens 0,1 Mikrogramm pro Liter Summe aller PFC nachgewiesen wurden.  

Alle bisher bekannten und einer Quelle zugewiesenen Schadstofffahnen haben ihre Ursache im Umgang mit Löschschäumen, die bei Feuerwehreinsätzen oder Löschübungen von Werksfeuerwehren verwendet worden sind und anschließend in den Boden und das Grundwasser gelangten. Diese Löschschäume enthielten bis 2008 insbesondere die Komponente PFOS in hohen Konzentrationen.  

Für alle dargestellten Belastungsfahnen und deren Quellen gilt: Es wird zusammen mit den jeweiligen Verantwortlichen an der Sanierung gearbeitet, das heißt, der Entfernung der Schadstoffe aus dem Boden und Grundwasser.  

Ist Grundwasser durch PFC belastet und muss gereinigt werden, dann kommen in der Regel Feststofffilter zum Einsatz. Das dabei verwendete Adsorbermaterial ist in den allermeisten Fällen Aktivkohle. Diese besitzt eine besonders große innere Oberfläche, an der sich die PFC anlagern. Die mit PFC beladene Aktivkohle kann reaktiviert und wiederholt eingesetzt werden. Wenn dies nicht mehr möglich ist, wird diese verunreinigte Aktivkohle der Hochtemperaturverbrennung zugeführt, wo die PFC-Verbindungen unschädlich für die Umwelt zerstört werden.  

Für vier PFC-Schadstofffahnen ist der Bearbeitungsstand soweit gediehen, dass bereits das Grundwasser in einer Behandlungsanlage gereinigt wird und in den Wasserkreislauf zurückgeführt werden kann. Abnehmende PFC-Konzentrationen belegen die Sanierungserfolge.

Gleichwohl ist durch die langsame Bewegung des Grundwassers im Boden in der Größenordnung von etwa 1 Meter pro Tag davon auszugehen, dass die Grundwasserbelastungen viele Jahre andauern werden.

PFC und das Kölner Trinkwasser

Im Rahmen ihrer regelmäßigen Grundwasseruntersuchungen hatte die RheinEnergie AG bereits 2009 im Grundwasser im Vorfeld des Wasserwerks Hochkirchen erhöhte Konzentrationen von PFC festgestellt. Zwischenzeitlich wurden geringe Konzentrationen auch in den Grundwässern im Randbereich der Wasserschutzzonen Rösrath-Leidenhausen und Westhoven festgestellt. Das von der RheinEnergie AG geförderte Wasser wird in allen Wasserwerken aufbereitet, unter anderem mit Aktivkohle.

Daher besteht für die Verbraucherinnen und Verbraucher keine gesundheitliche Gefährdung beim Genuss des Kölner Trinkwassers. Dies wird durch regelmäßige Untersuchungen des Grundwassers und des Trinkwassers durch die RheinEnergie AG sowie durch das Gesundheitsamt kontrolliert.

Das Umweltbundesamt hat nach Anhörung der Trinkwasserkommission des Bundesministeriums für Gesundheit für verschiedene Einzelsubstanzen gesundheitliche Trinkwasserhöchstwerte festgelegt. Diese gelten für eine lebenslange Aufnahme für alle Bevölkerungsgruppen. Als allgemeine Zielvorgabe für Rohwasser, Trinkwasser und Gewässer gilt ein wesentlich strengerer allgemeiner Vorsorgewert für die Summe der PFC von 0,1 Mikrogramm pro Liter (µg/l). Zusätzlich zu diesen gesundheitlichen Trinkwasserhöchstwerten für PFC hat das Umweltbundesamt für Perfluoroctansäure (PFOA) und Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) am 18.12.2019 aus Vorsorgegründen einen vorübergehenden Maßnahmenwert für besonders empfindliche Bevölkerungsgruppen (Schwangere, stillende Mütter, Säuglinge und Kleinkinder bis zu einem Alter von 24 Monaten) von jeweils 0,05 µg/l im Trinkwasser ausgesprochen. Der vorübergehende Maßnahmenwert gilt bis zur Festlegung neuer gesundheitlicher Leitwerte für PFOA und PFOS.

Die RheinEnergie AG untersucht alle ihre Trinkwässer regelmäßig auf PFC. Die im Trinkwasser, festgestellten PFC-Gehalte unterschreiten, sofern überhaupt vorhanden, den allgemeinen Vorsorgewert. Auch die vorübergehenden Maßnahmenwerte für besonders empfindliche Bevölkerungsgruppen für PFOA und PFOS werden deutlich unterschritten.

PFC und die menschliche Gesundheit

PFC, wie beispielsweise PFOS und PFOA, lagern sich im Menschen an Eiweißmolekülen an, die sich in Blut, Leber und Niere befinden. Kritisch sind die Weitergabe von PFC von der Mutter an das Kind während Schwangerschaft und Stillzeit sowie die langsame Ausscheidung langkettiger PFC aus dem menschlichen Körper.  

Die toxikologische Datenlage beim Menschen ist nach wie vor unzureichend. Die bekanntesten PFC-Vertreter PFOS und PFOA waren in Tierversuchen nach kurzzeitiger Belastung über Nahrung, Luft und Haut mäßig toxisch. In Langzeituntersuchungen an Ratten und Mäusen förderten beide Verbindungen die Entstehung von Leberkrebs und anderen Tumoren. Zudem besteht der Verdacht, dass einige PFC die Fruchtbarkeit von Frauen und die männliche Entwicklung der Spermienzellen negativ beeinflussen können.

Nutzung des Grundwassers

Auch wenn eine Nutzung des Grundwassers als Trinkwasser über private Brunnen im Bereich der PFC-Grundwasserfahnen grundsätzlich denkbar wäre, muss hierzu eine wasserrechtliche Erlaubnis der Unteren Wasser- und Abfallwirtschaftsbehörde im Umwelt- und Verbraucherschutzamt erteilt sein

Nutzung des Grundwassers im Garten

Grundwasser aus Gartenbrunnen, das im Bereich von PFC-Belastungen gewonnen wird, ist nicht für die Befüllung von Plansch- oder Schwimmbecken oder zum Waschen von Obst und Gemüse geeignet.  

Private Gartenbrunnen werden häufig zur Bewässerung von Zier- sowie Nutzpflanzen genutzt. Seit Inkrafttreten des Bundesbodenschutzgesetzes im Jahr 1998 ist der Boden als Schutzgut definiert. Jeder, der auf den Boden einwirkt, hat Vorsorge zu treffen, dass keine schädliche Bodenveränderung entsteht. Im Rahmen der Bewässerung mit PFC-haltigem Grundwasser können auch bereits bei sehr geringen Konzentrationen im Wasser durchaus Anreicherungen der PFC im Boden entstehen. Verschiedene Untersuchungen über das Sorptionsverhalten von PFC belegen solche Anreicherungen im Boden. Das Umwelt- und Verbraucherschutzamt führte daher Bodenuntersuchungen in Gärten mit wiederholter Bewässerung durch. Hierdurch wurden ebenfalls PFC in relevanten Größenordnungen im Boden nachgewiesen.

Allgemeinverfügungen

Aus Gründen des vorsorgenden Bodenschutzes und aus wasserrechtlicher Sicht wurden Allgemeinverfügungen für Bereiche mit PFC-Grundwasserbelastungen von größer als 0,1 Mikrogramm pro Liter der Summe aller PFC erlassen. Um die weitere Schadstoffverteilung in bisher unbelastete Bereiche sowie die Schadstoffakkumulation in Böden und in der Nahrungskette zu vermeiden, wurden insgesamt vier Allgemeinverfügungen erlassen, mit denen die Verwendung von Grundwasser aus privaten Brunnen und aus Oberflächengewässern u.a. zu Bewässerungszwecken untersagt wird. Die Bereiche sind im Übersichtsplan dargestellt.

Übersichtsplan der vier Allgemeinverfügungen
PDF, 5620 kb

Detaillierte Erläuterungen sind den jeweiligen Allgemeinverfügungen zu entnehmen!

Allgemeinverfügung im Bereich Immendorf / Rondorf
PDF, 3561 kb
Allgemeinverfügung im Bereich Hahnwald
PDF, 2849 kb
Allgmeinverfügung im Bereich Poll / Westhoven / Gremberg
PDF, 4136 kb
Allgemeinverfügung im Bereich Porz / Urbach / Grengel
PDF, 4199 kb

Häufig gestellte Fragen

Auf welcher gesetzlichen Grundlage sind die Allgemeinverfügungen erlassen worden?

Mit den Allgemeinverfügungen werden Bestimmungen des verbeugenden Bodenschutzes gemäß Bundesbodenschutzgesetz (BBodSchG) und des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) umgesetzt. Als Bewertungsgrundlage werden die auf der Seite des Landesumweltamtes veröffentlichten Werte (Bewertungsmaßstäbe für PFC-Konzentrationen für NRW) herangezogen. Diese wurden mit der Änderung "Ableitung von Geringfügigkeitsschwellen für das Grundwasser Per- und Polyfluorierte Chemikalien" vom 28. Juli 2017 aktualisiert. Verordnungen und Regelungen zur Einschränkungen für die Nutzung und zum Umgang mit PFC und PFC-haltigen Stoffen mit den entsprechenden Aktualisierungen (Reach-Verordnung EU, POP-Konvention, Gefahrstoffverordnung, etc.) sind dem Text Allgemeinverfügung zu entnehmen. Des Weiteren hat die europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) im Dezember 2018 eine Neubewertung zu gesundheitlichen Risiken durch einzelne PFC in Lebensmitteln vorgenommen und reduziert die tolerierbare Schadstoffaufnahme um das 80-fache.

Wie viele Brunnen sind der Stadt Köln in den betroffenen Gebieten bekannt?

Vor dem Erlass der Allgemeinverfügungen im Mai 2020 waren in den von den PFC-Belastungen betroffenen Bereichen im Stadtgebiet rund 60 Brunnen bekannt. Aufgrund der Informationen aus der Presse und der an alle potentiell betroffenen Haushalte verteilten Schreiben, haben sich weitere 33 Nutzer von Gartenbrunnen gemeldet. 93 Brunnen sind derzeit bekannt (Stand 15. Mai 2020)

Wurden Bodenproben auf PFC untersucht?

Im Stadtteil Köln-Immendorf wurde der Oberboden exemplarisch in verschiedenen Gärten mit hohen Grundwasserbelastungen und Bewässerung untersucht. Es wurden hier Gehalte bis zu 1,07 μg/l PFC im Bodeneluat ermittelt.

Welche Alternativen gibt es für die Bewässerung von Gärten?

Der Einsatz von aufgefangenem Niederschlagswasser zur Gartenbewässerung ist aus Sicht des Umwelt- und Verbraucherschutzamtes die beste Variante. Ebenfalls möglich ist die Bewässerung mit Leitungs-/Trinkwasser. Die Stadtentwässerungsbetriebe Köln bieten auf Antrag und bei Installation eines Zwischenzählers die Möglichkeit zur Absetzung der Abwassergebühren für die Gartenbewässerung. Nähere Erläuterungen und ein Merkblatt gibt es auf den Internetseiten der StEB.

Merkblatt zur Gartenbewässerung und Schmutzwassergebühren

Kann ein vorhandener Brunnen weiterhin genutzt werden, wenn er mit einem Aktivkohlefilter ausgestattet wird?

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit einer Aufbereitung des geförderten Grundwassers durch eine Reinigung des verunreinigten Grundwassers über einen entsprechend dimensionierten Aktivkohlefilter. Hiervon wird aber aufgrund des Aufwandes und der Kosten (bis zu mehrere hundert Euro) für Installation, Wartung und regelmäßigem Filtertausch dringend abgeraten, da diese in keinem sinnvollen Verhältnis zu einer Nutzung des Stadtwassers für Bewässerungszwecke stehen. Es ist ein Antrag auf eine Ausnahmeregelung zu stellen.

Besteht die Möglichkeit, eine Ausnahme zur Nutzung des Grundwassers zu erhalten?

Die Grundstückseigentümer haben die Möglichkeit, einen Antrag zur erlaubnisfreien Nutzung des Grundwassers zu stellen und dabei nachzuweisen, dass die Grundwasserbenutzung im Bereich des Grundstücks unbedenklich ist. Dieser Antrag ist nicht gebührenpflichtig. Die für den Ausnahmeantrag erforderlichen Messungen bezüglich der Grundwasserqualität auf PFC sind allerdings sehr kostenintensiv, da die jeweilige Probenahme und chemische Untersuchung vom Antragsteller durch eine akkreditierte Untersuchungsstelle veranlasst und bezahlt werden müssen. Für eine Probennahme und Bestimmung der PFC im Grundwasser wird inklusive Anfahrt mit rund 200 bis 250 Euro zu rechnen sein.

Was ist für die Untersuchung einer Grundwasser-Probe zu beachten?

Die Probennahme erfolgt durch zertifizierte Probennehmer nach standardisierten Verfahren. Die chemische Bestimmung der PFC erfolgt ausschließlich durch akkreditierte Labore nach fest vorgeschriebener Verfahren beziehungsweise anerkannter Methodik.

Wie können die Kosten für das Bewässern mit Trinkwasser reduziert werden?

Die Stadtentwässerungsbetriebe Köln AÖR (StEB) bieten auf Antrag und bei Installation eines Zwischenzählers die Möglichkeit der Absetzung der Abwassergebühren für die Gartenbewässerung. Nähere Erläuterungen und ein Merkblatt gibt es auf den Internetseiten der StEB.

Merkblatt zur Gartenbewässerung und Schmutzwassergebühren

Ist es möglich, Schadensersatz zu fordern?

Zivilrechtliche Ansprüche auf Schadensersatz und zivilrechtliche Klagen sind von den Betroffenen und den Brunnenbesitzern zu prüfen. Den Betroffenen kann empfohlen werden, sich an einen Rechtsbeistand zu wenden.

Kann die Stadt Köln das Verbot kontrollieren?

Die Stadt Köln kann im Rahmen der Überwachung die Einhaltung der Allgemeinverfügung kontrollieren. Betretungsrechte sind unter anderem in § 101 des Wasserhaushaltsgesetzes als Befugnis der die Gewässeraufsicht ausübenden Behörde, hier der Stadt Köln als Untere Wasser- bzw. Untere Umweltbehörde, geregelt.

Gibt es ähnliche Fälle in der Region?

In der Stadt Düsseldorf wurde bei vergleichbaren Sachverhalten ebenfalls die erlaubnisfreie Nutzung des Grundwassers durch Allgemeinverfügungen untersagt.

PFC in Seen und Bächen - Fische

Im Wasser mehrerer Seen und des Scheuerbaches auf dem Kölner Stadtgebiet wurden PFC-Gehalte oberhalb des Trinkwasserleitwertes von 0,1 Mikrogramm pro Liter (Summe PFOS und PFOA) festgestellt. Die maximalen Gehalte lagen bei 27,2 Mikrogramm pro Liter (Summe PFC) im Seewasser der Kiesgrube Immendorf/Meschenich. Zurzeit liegen die maximalen Gehalte im Seewasser der Kiesgrube Immendorf/Meschenich bei rd. 4,5 Mikrogramm pro Liter (Summe PFC).

Die Seen werden von belastetem Grundwasser gespeist und durchströmt. Die vorhandenen Grundwasserverunreinigungen haben in diesen Fällen unmittelbaren Einfluss auf die Wasserqualität der Seen. Kontrollmessungen haben ergeben, dass sich insbesondere PFOS in Wasserorganismen wie Fischen anreichert. Im Kölner Süden wurden bei verschiedenen Fischarten Werte bis zu 15.000 Mikrogramm pro Kilogramm PFOS in der Fischmuskulatur nachgewiesen. Zur Bewertung von PFT-Gehalten in den Fischen gibt es bisher keine zulässigen Höchstwerte aus dem Lebensmittelrecht.

Auf Grundlage von umweltmedizinischen Risikobewertungen wurde für die betroffenen Gewässer vom Umwelt- und Verbraucherschutzamt ein Verzehrverbot ausgesprochen. Die lokalen Angelvereine und die Öffentlichkeit wurden informiert und entsprechende Schilder an Ort und Stelle aufgestellt. Bei keinem der Gewässer handelt es sich um ein Badegewässer. Ein Badeverbot bestand bereits aufgrund von betrieblichen Gefahren bei Kiesgruben, sowie nicht standsicheren Böschungen und naturschutzrechtlichen Aspekten.

Weiterführende Links