PFAS loswerden : Auf der Suche nach dem Heiligen Gral

Ewigkeitschemikalien sind überall: im Trinkwasser, auf Äckern und Weiden, in unserm Körper; sie bleiben dort und werden immer mehr. Und sie sind giftig. Wie giftig, will der Bund offenbar nicht zu genau wissen: Das auf zwanzig Jahre angelegte Gesundheitsmonitoring von 100 000 Freiwilligen wurde vom Parlament Ende 2025 aus Spargründen abgeblasen. Dabei hatte eine Pilotstudie ergeben, dass die Aufnahme von PFAS bei drei von vier Erwachsenen die von der EU festgelegte wöchentlich tolerierbare Höchstmenge übersteigt. Das wirkt sich negativ auf das Immun- wie auch das Stoffwechselsystem aus, auf Leber, Nieren und Reproduktionsorgane.

«Die gesetzlichen Höchstwerte in Fisch und Fleisch sind aus gesundheitlicher Sicht zu hoch», sagt auch Martin Scheringer, Umweltchemiker an der ETH. Denn vom Markt genommen wird nur, was in die höchsten fünf oder zehn Prozent aller gemessenen Kontaminationsgehalte fällt. «Ein völlig willkürlicher Wert», so Scheringer, «der toxikologische Grenzwert läge deutlich tiefer.» Auch Gemüse und Obst sind mit PFAS und ihrem kaum minder giftigen Abbauprodukt TFA (Trifluoressigsäure) belastet, insbesondere in Erdbeeren reichern sie sich an. Ein Bauer in Deutschland musste vor einigen Jahren seine gesamte Ernte auf drei Hektaren Fläche vernichten, wie er in einer ARD-Dokumentation zu PFAS berichtet.

In der Schweiz werden Obst und Gemüse gar nicht getestet. Dabei, so Scheringer, nimmt die Konzentration von TFA in der Landwirtschaft so stark zu, dass man reagieren sollte. Anders als etwa in Dänemark gibt es hierzulande aber keine Grenzwerte für die TFA-Belastung. Das Konsument:innenmagazin «K-Tipp» hat im April erstmals Gemüse untersucht: Knapp zwei Drittel der Proben waren mit PFAS kontaminiert, TFA fand sich in allen – in Konzentrationen, die weit über dem dänischen Grenzwert liegen. Und während hierzulande Pestizide mit PFAS weiterhin zugelassen sind – 2024 wurden laut «K-Tipp» rund 28 Tonnen auf Äckern verspritzt –, hat Dänemark sie im vergangenen August verboten. «Auf PFAS in Pestiziden kann man verzichten», sagt Scheringer zum Verbot. «Aber man muss es wollen.»

Leider unentbehrlich

PFAS als Stoffklasse verbieten – ist das die Lösung? Die EU versucht es gerade (siehe WOZ Nr. 21/26), wobei schon jetzt klar ist, dass es kein umfassendes Verbot, sondern eine Beschränkung mit Ausnahmen wäre, wie Scheringer betont. Agrochemikalien und Pharmazeutika etwa sind nicht betroffen, weil sie nicht unter das Industriechemikaliengesetz fallen. Und zahlreiche Produkte, die PFAS enthalten, lassen sich nicht ohne Weiteres ersetzen: Herzklappen und Dialysepumpen etwa oder Rohrleitungen und Dichtungen. PFAS wurden seit der Entdeckung von Teflon 1938 als extrem stabile Fluor-Kohlenstoff-Verbindungen in x-tausendfach variierter Form in allen erdenklichen Produkten verarbeitet.

Ihre toxische Wirkung wurde dabei rasch deutlich, wie die Investigativjournalistin Mariah Blake in ihrem jüngst erschienenen Buch «Die Vergiftung der Welt» nachweist. Acht Jahre lang begleitete sie einen jungen Versicherungskaufmann aus Hoosick Falls im US-Bundesstaat New York auf seiner Odyssee im Kampf gegen einen Chemiekonzern, der über Jahrzehnte seine Arbeiter:innen, die Umwelt und das Trinkwasser mit PFAS verseucht und damit unter der Lokalbevölkerung stark erhöhte Raten von aggressiven und seltenen Krebserkrankungen verursacht hatte. Aus mehr als 600 Interviews und extensiven Archivrecherchen rekonstruiert Blake, wie die chemische Industrie über Jahrzehnte hinweg die Gefahren von PFAS verschleiert hatte – in Kooperation mit den Regulierungsbehörden.

Als der US-Kongress sich 1958 daranmachte, ein Gesetz zu verabschieden, das Sicherheitsprüfungen für Chemikalien vorschrieb und nachweislich krebserregende Stoffe verbot, hatte die Chemieindustrie längst zwei Leitlinien zur Regulierung potenziell schädlicher Substanzen durchgesetzt: Erstens wird die wissenschaftliche Prüfung möglicher Gesundheitsfolgen der Industrie überlassen; zweitens gelten Produkte so lange als unbedenklich, bis das Gegenteil bewiesen ist. Als Folge davon wurden Tausende bereits verwendeter Substanzen, darunter auch Produkte mit PFAS, vom Gesetz ausgenommen und pauschal als unbedenklich eingestuft und von der Pflicht zur nachträglichen Prüfung entbunden.

Als in Europa gerade das Vorsorgeprinzip eingeführt wurde, hielt in den USA der Toxic Substances Control Act von 1976 an der Ausnahmeregelung fest und verpasste es sogar, die Überprüfung neuer Produkte für verpflichtend zu erklären. So kam es, dass verschiedene PFAS-Konzerne zwar, beunruhigt von eigenen Beobachtungen, ihre Arbeiter:innen heimlich gesundheitlich überwachten, von den Resultaten dann aber derart schockiert waren, dass sie die Studien abbrachen, unter Verschluss hielten oder so manipulierten, dass die eigenen Produkte weiterhin als unbedenklich durchgingen. Ab den 2010er Jahren begannen sie dann, die besonders schädlichen und mittlerweile global verbotenen PFOS- und PFOA-Verbindungen durch andere PFAS-Varianten zu ersetzen. Von manchen weiss man heute, dass sie noch toxischer sind.

Vermeiden statt verbessern

Trotzdem wächst der Verbrauch von PFAS auch in Europa weiter, wie ein Bericht der Chemikalienagentur Echa zeigt. Ein Verbot der gesamten Stoffklasse scheint vor diesem Hintergrund überfällig. Und es irritiert, wie vehement sich die chemische Industrie in Brüssel – trotz aller Ausnahmen und jahrelanger Übergangsfristen – noch immer dagegenstemmt. Zumal ihr zentrales Argument, ein Verbot würde die Energiewende verunmöglichen, gar nicht stimmt. «Viel davon ist einfach Propaganda der fluorchemischen Industrie», sagt Martin Scheringer. Etwa die Behauptung, Rotorblätter von Windturbinen seien mit Fluorpolymeren beschichtet – «das trifft nicht zu». Ausserdem liessen sich PFAS in grünen Technologien vergleichsweise einfach ersetzen durch Alternativen, die bereits auf dem Markt sind, so Scheringer: in Batterien, Brennstoffzellen, Solarzellen, Wärmepumpen.

Laut einer aktuellen Studie der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) könnte die Entwicklung umweltverträglicher Alternativen zu PFAS den grünen Technologien sogar einen Boost verleihen. Denn sie erfüllen bereits rund zwei Drittel der regulatorischen Anforderungen, die das sogenannte Safe-and-Sustainable-by-Design-(SSbD-)Prinzip dafür vorschreibt. Die Idee dahinter ist simpel: Alternative Substanzen sollen bereits am Ausgangspunkt, beim Design eines neuen Moleküls, darauf geprüft werden, ob sie nachhaltig und sicher für Mensch und Umwelt sind. «Viele Methoden dafür existieren bereits, an weiteren wird geforscht», sagt der Empa-Umweltwissenschaftler Bernd Nowack, der in mehreren EU-Projekten zu SSbD mitarbeitet. «Mit SSbD wollen wir diese Methoden bündeln und auch kleinen Firmen zugänglich machen, die sonst weder die Expertise noch die Kapazitäten für eine Risikoabschätzung hätten.»

Während Nowack von der Empa hofft, dass dank SSbD rascher sichere PFAS-Alternativen auf den Markt kommen, bleibt Scheringer von der ETH skeptisch. Für ihn erschöpft sich das Konzept bislang in einer Absichtserklärung, die darüber hinaus auch noch freiwillig bleiben soll – ein weiteres Label, das sich Firmen umhängen können. «Wenn man wirklich weiterkommen will, muss man den Bedarf an Chemikalien grundsätzlich hinterfragen», sagt er, «sie vermeiden statt verbessern.» Wozu Materialien demnach überhaupt beschichten, wenn sich Produkte so herstellen lassen, dass sie die gewünschten Eigenschaften bereits in sich tragen? Als Beispiel nennt Scheringer eine Papiermühle in Schweden, die das Holz so verarbeitet, dass daraus hergestelltes Backpapier auch ohne Imprägniermittel fettabweisend ist.

Die Allesfresser kommen

Den Bäuer:innen, die auf ihren PFAS-belasteten Böden keine Tiere weiden lassen sollten (vgl. «Klärschlamm für die Ewigkeit»), hilft das ebenso wenig wie den Konsument:innen, die sich fragen, ob Gemüse essen ihrer Gesundheit längerfristig schadet. Und während am Wasserforschungsinstitut Eawag aktuell untersucht wird, ob sich PFAS mittels Aktivkohle aus dem Trinkwasser filtrieren lassen, ist bereits jetzt klar, dass diese Methode im Fall von TFA nicht wirkt. Verseuchte Böden wiederum lassen sich waschen: Das Erdreich wird abgetragen und in einer gigantischen Waschstrasse so lange behandelt, bis die PFAS als Schaum abgeschöpft werden können. Doch der Aufwand ist nicht nur gigantisch – die Methode funktioniert auch nur mit sehr sandigem Boden.

Einen ganz anderen Ansatz verfolgt ein kleines Start-up am Stadtrand von Zürich. In den Bioreaktoren im Labor werden PFAS-belastete Wasserproben mit Bakterien verrührt. «Manche können schwimmen, andere schmecken, sie passen sich ihrer Umwelt extrem rasch an, entwickeln Vorlieben – und sie interagieren untereinander», sagt Fabienne Kurt. Diese Eigenschaften macht sich die wissenschaftliche Leiterin von CellX Biosolutions gezielt zunutze. Mit einer Art kreditkartengrossem Chip, auf den man unterschiedliche PFAS laden kann, lockt sie Bakterien an, die diese PFAS «fressen».

Erste Resultate sind vielversprechend: Innerhalb von 48 Stunden halbiert sich der PFAS-Gehalt. «Wir sind am Optimieren, um den Abbau noch zu erhöhen», sagt Kurt. «Aber das Prinzip funktioniert: PFAS sind biologisch abbaubar.» Optimieren bedeutet, dass für die weiteren Abbauprodukte, darunter auch TFA, gezielt neue Bakterien gesucht und zum Einsatz gebracht werden. So lange, bis nichts zurückbleibt als reines Fluorid, das mit Kalzium ausgefällt und als Rohstoff für die Industrie verwertet werden kann.

Nächstes Jahr soll das Prinzip zusammen mit Industriepartnern im grösseren Massstab getestet werden. Ein erster, massgeschneiderter Bakteriencocktail könnte 2028 verfügbar sein, hofft Kurt. «Wenn wir die richtigen Bakterien dafür finden, haben wir den ‹Holy Grail›!» ●