Arzneimittelrückstände im Trinkwasser: Belastung und Filterung

Arzneimittelrückstände sind im deutschen Trinkwasser nachweisbar. Die Mengen liegen bei wenigen Nanogramm pro Liter. Ein Nanogramm ist 1 Milliardstel Gramm. Das Umweltbundesamt sieht darin für keine Altersgruppe ein Risiko. Einen Grenzwert für Arzneistoffe nennt die Trinkwasserverordnung bis heute nicht. Wer die Restmenge im Haushalt senken will, filtert sie mit Aktivkohle.

Bis 2021 wiesen Labore 414 Arzneimittelwirkstoffe im Wasser nach. In Deutschland sind rund 3.000 Wirkstoffe zugelassen, verteilt auf mehr als 9.000 Präparate. Sie stammen aus Human- und Veterinärmedizin. Gefunden wird ein breites Spektrum, quer durch alle Anwendungsgebiete.

Am häufigsten diskutiert wird Diclofenac. Hoch dosiert ist der Wirkstoff verschreibungspflichtig. In kleinen Dosen steckt er frei verkäuflich in Salben. Nachgewiesen wurde Diclofenac bereits in Klärschlamm, Oberflächenwasser, Grundwasser und Trinkwasser. Fachleute führen auch das Geiersterben in Indien und Pakistan in den 1990er Jahren darauf zurück. Ebenso gehen Nierenschäden bei Regenbogenforellen auf diesen Eintrag zurück.

Ibuprofen baut sich besser ab und schadet der Umwelt weniger. Der Verbrauch stieg zuletzt jedoch stark an. Deshalb taucht Ibuprofen heute punktuell im Trinkwasser auf, bisher in Spuren. Antibiotika wie Sulfamethoxazol landen aus der Humanmedizin und aus der Tierhaltung im Wasserkreislauf. Dazu kommen Hormone wie das Ethinylestradiol der Anti-Baby-Pille, über die natürliche Ausscheidung.

Arzneimittelrückstände lassen sich mit Aktivkohle aus dem Trinkwasser filtern. Ein Aktivkohle-Blockfilter bindet die gelösten Wirkstoffmoleküle über Adsorption an seiner porösen Oberfläche. Ein einziges Gramm hochwertiger Aktivkohle bietet dafür rund 1.500 Quadratmeter innere Oberfläche.

Adsorption bezeichnet die Anlagerung fremder Stoffe an eine Oberfläche. Das Wasser nimmt im Filter einen langen Weg durch ein Labyrinth aus Poren. Gelöste Moleküle bleiben unterwegs an den Wänden haften und sammeln sich dort. Bei Arzneistoffen greift dieser Effekt besonders gut. Denn die meisten Wirkstoffe sind organisch aufgebaut und binden sich gern an Kohlenstoff. Mineralstoffe wie Calcium, Magnesium, Natrium und Kalium bleiben dagegen im Wasser. Wie das Material aufgebaut ist, erklärt der Beitrag Was ist Aktivkohle?.

Entscheidend ist die Bauform. Loses Aktivkohlegranulat lässt das Wasser um die Körner herumfließen. Es bindet deshalb nur einen kleinen Teil der Rückstände. Ein Aktivkohle-Blockfilter presst die Kohle zu einem festen Block. Durch dessen feine Kanäle muss das Wasser hindurch. Am meisten bindet gesinterte Aktivkohle. Sie wurde unter Hitze und Druck zusätzlich verdichtet. Alle Bauformen im Vergleich stehen im Ratgeber Aktivkohlefilter für Wasser.

Für den Haushalt setzt Alb Filter die Aktivkohle-Kartusche ACTIVE+ ein. Sie arbeitet mechanisch, adsorptiv und katalytisch. Laut Hersteller senkt sie Arzneimittelrückstände, Hormone, Pestizide, Blei und Kupfer. Ihre Poren messen 0,7 µm und halten zusätzlich Mikroplastik zurück. Die Kartusche liefert 3.000 bis 5.000 Liter oder rund 4 Monate. Danach ist sie erschöpft.

Gegen Medikamentenrückstände wirken 2 Verfahren: Aktivkohle-Blockfilter und Umkehrosmose. Ultrafiltration, UV-Desinfektion und Abkochen entfernen die Wirkstoffe nicht. Wer gezielt Arzneistoffe aus dem Leitungswasser holen will, braucht ein Verfahren, das gelöste organische Moleküle bindet oder zurückhält. UV steht dabei für ultraviolettes Licht.

Eine UV-Behandlung entfernt keine Arzneimittel aus dem Wasser. Die UV-Desinfektion ist laut DVGW das einzige in Deutschland zugelassene physikalische Desinfektionsverfahren in der öffentlichen Wasseraufbereitung. UV-C-Strahlung schädigt das Erbgut von Bakterien und Viren und schaltet sie so aus. Arzneistoffe bleiben davon unberührt. Die üblichen Dosen bauen ihre Moleküle nicht ab. Erst eine erweiterte Oxidation greift Spurenstoffe an. Dabei kommt UV-Licht mit einem Oxidationsmittel zusammen. Solche Anlagen stehen in Wasserwerken, nicht in Privathaushalten.

Ähnlich verhält es sich mit der Ultrafiltration (Membranfilterung). Die Kartusche NANO hält mit ihrer Membran Bakterien, Keime und Legionellen zurück. Der Ratgeber zu Bakterien im Leitungswasser beschreibt das im Detail. Gegen gelöste Arzneistoffe hilft eine solche Membran nicht. Ihre Poren sind zu grob, denn die Moleküle sind kleiner. Tischkannenfilter mit losem Granulat verbessern Geschmack und Geruch. Gegen Medikamentenrückstände leisten sie wenig, und es droht ein Verkeimungsrisiko bei Kannenfiltern. Eine Übersicht aller Systeme bietet die Seite Trinkwasserfilter.

Arzneimittelrückstände gelangen über 2 Hauptwege in den Wasserkreislauf. Der erste Weg ist das Abwasser aus Haushalten und Kliniken. Der zweite Weg führt über Gülle und Dünger aus der Landwirtschaft. Der Eintrag erfolgt punktuell an einzelnen Einleitstellen und diffus über große Flächen. Beide Wege enden in Gewässern und im Grundwasser.

Ob ein Arzneistoff der Umwelt schadet, hängt vom einzelnen Wirkstoff ab. Problematisch sind Stoffe mit 3 Eigenschaften zugleich: persistent, mobil und toxisch. Persistent heißt schwer abbaubar. Mobil heißt im Wasser verschleppbar. Toxisch heißt giftig für Mensch, Tier oder Umwelt.

Seit 2006 durchläuft jedes neu zugelassene Arzneimittel eine Umweltrisikobewertung. Sie prüft genau 3 Faktoren: Abbaubarkeit, Verlagerung und Toxizität. Zu Altwirkstoffen von vor 2006 liegen dagegen kaum Daten vor. Auch Mischeffekte sind wenig erforscht. Damit ist das Zusammenspiel mehrerer Arzneistoffe im selben Gewässer gemeint. Ein Teil der Umweltwirkungen bleibt deshalb bis heute unbekannt.

Konventionelle Kläranlagen halten Arzneimittelrückstände nur teilweise zurück. Ihre 3 Reinigungsstufen sind dafür nicht ausgelegt. Ibuprofen entfernen sie zu 60 bis 80 %. Beim Röntgenkontrastmittel Iomeprol sinkt der Wert auf 40 bis 50 %. Der Rest passiert das Klärwerk und fließt in den Vorfluter.

Abhilfe schafft eine vierte Reinigungsstufe. Dabei kommen Ozonung und Aktivkohle zum Einsatz, teils zusammen. Solche Verfahren entfernen bis zu 90 % der Spurenstoffe. Bisher betreiben nur einzelne Anlagen eine solche Stufe.

Die EU-Kommunalabwasserrichtlinie ändert das (Richtlinie (EU) 2024/3019). Sie trat am 1. Januar 2025 in Kraft. Alle Kläranlagen ab 150.000 Einwohnerwerten brauchen bis 2045 eine vierte Reinigungsstufe. In Risikogebieten gilt die Pflicht schon ab 10.000 Einwohnerwerten. Nach dem Verursacherprinzip tragen Hersteller von Arzneimitteln und Kosmetika mindestens 80 % der Kosten. Die EU-Länder müssen die Richtlinie bis zum 31. Juli 2027 in nationales Recht umsetzen.

Ein zweites Problem bleibt auch mit vierter Stufe bestehen. Klärschlamm dient häufig als Dünger. Landet er auf dem Feld, wandern die gebundenen Medikamentenrückstände über den Boden ins Grundwasser. Von dort erreichen sie das Trinkwasser.

Der Verbrauch von Humanarzneimitteln in Deutschland wächst bis 2045 um rund 70 %. Diese Prognose stammt aus einer Studie von civity Management Consultants im Auftrag des BDEW aus dem Jahr 2017. Treiber ist der demografische Wandel, also die alternde Gesellschaft. Denn der Verbrauch pro Kopf steigt mit dem Alter deutlich an.

Heute gilt die Menge an Medikamenten im Leitungswasser als ungefährlich. Bei einem Plus von 70 % verschiebt sich diese Rechnung jedoch. Das gilt, sofern Kläranlagen und Verschreibungspraxis gleich bleiben. Genau darauf zielen die vierte Reinigungsstufe und die erweiterte Herstellerverantwortung der EU ab.

4 Hebel liegen beim Verbraucher: die richtige Entsorgung von Altmedikamenten, ein maßvoller Umgang mit Selbstmedikation, der Verzicht auf Vorratskäufe und ein Trinkwasserfilter im Haushalt. Der Filter senkt die Belastung am Wasserhahn. Die anderen 3 senken den Eintrag ins Abwasser.

Altmedikamente gehören keinesfalls in Toilette oder Spüle. Von dort gelangen die Wirkstoffe direkt in die Kläranlage. Sie hält nur einen Teil davon zurück. Richtig entsorgt werden alte Medikamente über den Restmüll, über Apotheken auf freiwilliger Basis, über Schadstoffmobile, Sammelstellen oder Recyclinghöfe.

Neben den Verbrauchern sind 3 weitere Akteure gefragt. Politik und Wasserwirtschaft können Krankenhausabwasser separat behandeln, Kläranlagen um die vierte Reinigungsstufe erweitern und Grenzwerte für Arzneimittelrückstände im Wasser setzen. Das Gesundheitswesen kann die Umwelt schon bei der Entwicklung mitdenken, die Verschreibungspraxis anpassen und andere Therapien fördern. Die Landwirtschaft kann Dünger bodennah und passend zum Wetter ausbringen, weniger Gülle nutzen und sorgsam mit Tierarzneimitteln umgehen.