→Springe direkt zum Inhalt

Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag

Informationen zur Untersuchung

Human- und tiermedizinische Wirkstoffe in Trinkwasser und Gewässern – Mengenanalyse und Risikobewertung

Themenbereich: Energie, Ressourcen, Umwelt
Analyseansatz: TA-Projekt
Themeninitiative: Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung
Status: laufend
Bearbeitungsstand: Berichterstellung
Laufzeit: 2014 bis 2016

Thematischer Hintergrund

Pharmazeutische Wirkstoffe werden in der Human- und Tiermedizin weitläufig eingesetzt. Teile dieser Wirkstoffe finden ihren Weg in veränderter oder unveränderter Form über Abwasser, Sickerwasser etc. in Böden und letztlich in Gewässer, wo sie dann über das Trinkwasser bzw. den Nahrungskreislauf auch auf die menschliche Gesundheit wirken. Dieses Problem könnte sich in Zukunft noch weiter verschärfen, weil zum einen der Verkauf und Konsum dieser Stoffe zunimmt und weil klimatische Veränderungen stärkere Schwankungen der Wasserregime wahrscheinlicher machen (z.B. Trockenphasen mit Anreicherungen von Pharmaka in Gewässern, Starkregen mit Überflutungen). Daher stellen die Verringerung und Vermeidung der Umwelt- und Gesundheitsbelastungen durch pharmakologische Wirkstoffe im Wasser – bzw. allgemein der Umgang mit Mikroverunreinigungen in Gewässern – große gesamtgesellschaftliche Herausforderungen dar.

Neue Analysemethoden erlauben es heute, potenzielle Schadstoffe in kleinsten Mengen festzustellen, was technisch lange nicht möglich war. Die methodischen Neuerungen verändern auch die Risikobewertung. Allerdings werden in Deutschland Vorkommen und Konzentrationen pharmazeutischer Wirkstoffe in Gewässern bislang nicht systematisch überwacht. Stichprobenuntersuchungen und Schätzungen weisen aber auf einen Anstieg von Pharmakarückständen und anderen sogenannten Mikroverunreinigungen (»Micropollutants«) in Gewässern und im Trinkwasser hin. Zwar bestehen Wissenslücken hinsichtlich der exakten Wirkungen der Rückstände auf Gesundheit und Umwelt, es gibt allerdings hinreichende Hinweise, dass zumindest einige Pharmakarückstände eine ernste Belastung für die Gesundheit der Bevölkerung und der Umwelt darstellen.

Im Jahr 2001 wurde erstmals eine bundesweite Studie von der Bund/Länderarbeitsgemeinschaft Chemikaliensicherheit (BLAC) durchgeführt und darin aufgezeigt, dass rund 40 Arzneistoffe großflächig in Gewässern nachweisbar sind. In einer vom UBA in Auftrag gegebenen Studie (2011) wurden über 130 Wirkstoffe in Oberflächengewässern nachgewiesen. Insgesamt ist die Datenlage hinsichtlich der Mikroverunreinigungen jedoch noch unbefriedigend. Aktuell befassen sich zwölf große, vom BMBF in der Fördermaßnahme »Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf« (RiSKWa) geförderte Verbundprojekte mit der Frage, wie durch innovative Technologien und Strategien zur Risikovermeidung sowie durch dynamisches Risikomanagement die Versorgung mit qualitativ hochwertigem Wasser gesichert und ein vorsorgender Gesundheits- und Umweltschutz gewährleistet werden kann. Auf EU-Ebene wurde von 2005–2010 ein großes Verbundvorhaben »ModelKey« durchgeführt, ein weiteres großes Projekt unter Beteiligung von 39 international führenden Forschungseinrichtungen wurde im Oktober 2013 gestartet (»Solutions«).

Unter Experten besteht Konsens, dass in Deutschland der Konsum von Trinkwasser auch angesichts der Problematik der Mikroverunreinigungen gegenwärtig nicht zu akuten Gesundheitsgefährdungen führt. Dennoch gibt es Hinweise auf mögliche Schadwirkungen (wie z.B. die Verringerung der menschlichen Fruchtbarkeit, der Anstieg bestimmter Krebserkrankungen beim Menschen oder die »Verweiblichung« von Fischen). Schwierig bleibt, dass sich negative Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt wissenschaftlich – zumindest derzeit – kaum eindeutig nachweisen lassen. Die Vielfältigkeit pharmazeutischer Wirkstoffe, die niedrigen Wirkkonzentrationen der Stoffe in Gewässern (die dazu technisch nur aufwändig nachweisbar sind), die Kombination von Stoffen und ihrer Abbauprodukte (»Cocktaileffekt«) sowie die Unklarheit ihrer Langzeitwirkungen erschweren die genaue Einschätzung von Folgen.

Aktuell werden verschiedene Ansätze diskutiert, um die Belastungen von Gewässerökosystemen und Trinkwasser mit Pharmakarückständen und Mikroverunreinigungen zu verringern bzw. ganz zu verhindern. Mögliche Strategien sind, erst gar keine belastenden Stoffe in die Umwelt zu entlassen, die Menge möglicher Austräge von belastenden Rückständen zu verringern, deren Qualität so zu verändern, dass Schäden vermieden werden, oder die kontaminierenden Stoffe zumindest aus dem Trinkwasser fern zu halten.

Folgende Lösungsansätze sind derzeit in der Diskussion:

  • Erweiterung zentraler Kläranlagen um eine vierte Reinigungsstufe, die Mikroverunreinigungen eliminieren kann;
  • Maßnahmen zur Reduzierung des generellen Verbrauchs von pharmazeutischen Stoffen (gezielterer Einsatz, bedarfsgerechte Verkaufsmengen, Kennzeichnung der Umweltauswirkungen etc.);
  • Optionen einer umwelt- und verbraucherfreundlichen Entsorgung für nichtbenötigte Mittel;
  • Entwicklung umweltfreundlicherer Produkte (z.B. »green pharmacy«); hier spielt beispielsweise das Zulassungsrecht für Arzneimittel eine zentrale Rolle.

Insbesondere die erste Strategie, d.h. die Erweiterung von Kläranlagen um eine vierte Reinigungsstufe, scheint sich kurz- und mittelfristig als technische Lösung des Problems anzubieten, sie ist allerdings kosten- und energieintensiv, wie Einschätzungen etwa aus der Schweiz oder Nordrhein-Westfalen zeigen. Darüber hinaus deckt sie nur einen Teil des Problems ab, denn geschätzte 30 % der Siedlungsabwässer finden ihren Weg an Kläranlagen vorbei in Grundwasser und Oberflächengewässer und wären somit auch nicht durch eine vierte Reinigungsstufe erfasst. Generell ist absehbar, dass viele Substanzen technisch nicht vollständig aus Gewässern herauszuhalten sind.

Ziel und Vorgehensweise

Bei den Mikroverunreinigungen in Gewässern handelt es sich um ein gesellschaftliches Problem der Güterabwägung. Einerseits können langfristig große Schäden entstehen, andererseits können für umfassende technische Lösungen hohe Kosten anfallen. Hier muss ein Ausgleich gefunden werden. Dabei spielt auch die Frage eine Rolle, welche Risiken gesellschaftlich eingegangen werden können und sollen bzw. wie ein gutes Risikomanagement aussehen könnte. Schnelle Erfolge sind nicht zu erwarten, denn einerseits sind umfangreiche Investitionen in Infrastrukturen und/oder neuartige Produkte notwendig, andererseits sind der Konsum und damit die Verbreitung von Pharmaka schwer zu regulieren. Zudem ist der Abbau der fraglichen Stoffe in den Umweltsystemen oft mit großen Zeitverzögerungen verbunden (Persistenz vieler Pharmaka). Alle diese Aspekte führen dazu, dass Problemlösungen nur über längere Zeiträume erreicht werden können, und unterstreichen die Dringlichkeit, frühzeitig zu handeln.

Ein TA-Projekt zu diesem Thema soll das vorhandene Wissen aus verschiedenen Bereichen (Naturwissenschaft, Ökonomie, Rechtswissenschaft etc.) systematisch zusammentragen, aufarbeiten sowie vorhandene Wissenslücken identifizieren, um darauf aufbauend mögliche Handlungsstrategien für Politik, Verwaltung und Wissenschaft identifizieren zu können. Bei der Bearbeitung des TAB-Projekts sollen insbesondere folgende relevanten Aspekte berücksichtigt werden:

Es soll ein Überblick über relevante Stoffe und Abschätzungen von Mengenbilanzen für ausgewählte Stoffe in Deutschland gewonnen werden und ein Vergleich mit anderen Ländern die Ergebnisse in einen europäischen bzw. internationalen Kontext stellen. Neben der gegenwärtigen Situation sollen auch bereits jetzt absehbare zukunftsweisende Trends berücksichtigt werden – beispielsweise die Entwicklung der Verwendung von Pharmaka (in Bezug auf Art und Menge). Bei der Analyse der Eintragswege von Mikroverunreinigungen sollen auch sogenannte Hotspots herausgearbeitet werden.

Im Hinblick auf eine Risikobewertung von Pharmakarückständen und Mikroverunreinigungen erfolgt eine Literaturstudie bzw. -auswertung über die Umweltwirkungen bzw. (Öko-)Toxizität ausgewählter Wirkstoffe sowie über Grenzwerte. Dabei sollen die Wirkungen einzelner Verunreinigungen, kumulative Wirkungen mehrerer Verunreinigungen wie auch Langzeitwirkungen geringer Konzentrationen mit in den Blick genommen werden.

Neben der Frage nach den Risiken sind auch methodische Probleme von Relevanz. Für Politik und Verwaltung besteht die Herausforderung darin, die Zugänge zu den notwendigen Daten und zu notwendigem Wissen effizient zu organisieren und wissenschaftliche Erkenntnisse in Abwägungsprozessen in Maßnahmen zur Minderung der erkannten Risiken zu übersetzen. Diesbezüglich soll somit ein Überblick zur Rechtslage bezüglich Zulassung, Verbrauch und Entsorgung erfolgen sowie zu Rechten und Pflichten der öffentlichen Bereitstellung von Daten- und Informationen.

Es sollen alternative technische Strategien zur Verringerung der Risiken unter Berücksichtigung von ökonomischen, ökologischen, sozialen, politischen und rechtlichen Aspekten beleuchtet werden. Dabei wären neben technischen Ansätzen (z.B. vierte Reinigungsstufe bei Kläranlagen, Teilstromanalysen oder gesonderte Vorbehandlungen von Abwasser aus beispielsweise Arztpraxen und Kliniken) auch Maßnahmen, die den generellen Verbrauch von Medikamenten reduzieren sollen (z.B. Informationskampagnen bei Verbrauchern, Ärzteschaft, Apotheken, Anpassung der Dosierungsmengen etc.) sowie das Potenzial innovativer Medikamentendesigns mit produktintegrierte Umweltverträglichkeit zu untersuchen.

Schließlich wird ein Überblick über sozialwissenschaftliche Analysen gesellschaftlicher Debatten zur Einschätzung und Abwägung von Zielkonflikten im Hinblick auf potenzielle Risiken von Pharmakarückständen für die allgemeine Gesundheit und Umwelt im Verhältnis zu individuellen Heilungsansprüchen und unbeschränktem Zugriff auf Medikamente angestrebt.

Zum Seitenanfang