Bestimmte chemische Verbindungen, die lange Zeit kaum im Fokus der öffentlichen Aufmerksamkeit standen, rücken zunehmend in den Mittelpunkt der öffentlichen Diskussion. Dazu gehören insbesondere die PFAS, die häufig als bedeutende Umwelt- und Gesundheitsbedrohung betrachtet werden. Doch was genau sind PFAS? PFAS, oder „per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen“, sind eine Stoffklasse von mehr als 10 000 chemischen Verbindungen, die eines gemeinsam haben: eine Kohlenstoff-Fluor-Bindung. Genauer gesagt zählen – mit wenigen Ausnahmen – alle chemischen Substanzen zu den PFAS, die mindestens eine perfluorierte Methylgruppe (–CF₃) oder eine perfluorierte Methylengruppe (–CF₂–) enthalten1ECHA. (2023, 22. März). Anhang XV – Beschränkungsbericht – Vorschlag für eine Beschränkung – PFAS [auf Englisch]. Europäische Chemikalienagentur.2OECD. (2022, Juli). Harmonisierung der Terminologie für das Spektrum der Per- und Polyfluoralkylsubstanzen: Empfehlungen und praktische Leitlinien [auf Englisch]. OECD Publishing.3Écotoxicologie. (2023, Juli). Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS): Welches Risiko stellen diese „Ewigkeitschemikalien“ für die Umwelt dar? [auf Französisch]. Écotoxicologie.. Welche Herausforderungen sind damit verbunden und wie lassen sich diese ganz konkret bewältigen? In diesem Artikel beleuchten wir von Alcimed diese Fragen.
PFAS wurden bereits ab den 1940er-Jahren von der Industrie entwickelt und synthetisiert, da sie vielfältige Eigenschaften aufweisen: wasserabweisend, antihaftend, schmutzabweisend, isolierend sowie beständig gegenüber extremen Temperaturen und chemischen wie biologischen Einflüssen. PFAS sind daher äußerst nützlich und finden insbesondere in Schlüsselindustrien rund um die Energiewende Anwendung: 63 % der PFAS-Emissionen stammen aus der Nutzung fluorierter Gase, die vor allem im Energie- und Wärmesektor eingesetzt werden.1Eurofins. (2024, Oktober). Auswirkungen von PFAS auf Gesundheit und Umwelt [auf Französisch]. Eurofins.
Der extensive Einsatz von PFAS, kombiniert mit ihrer hohen Mobilität und außergewöhnlichen Persistenz – PFAS werden häufig als „Ewigkeitschemikalien“ bezeichnet – führt zu einer flächendeckenden Exposition und Kontamination der Menschen und lebenden Organismen allgemein. In Frankreich zeigte die nationale Gesundheitsstudie „Esteban“, die zwischen 2014 und 2016 durchgeführt wurde, eine Kontamination mit PFOA und PFOS (zwei PFAS-Typen) bei 100 % der untersuchten Personen (Kohorte von in Frankreich lebenden Personen im Alter von 6 bis 74 Jahren, die in privaten Haushalten lebten).2UFC-Que Choisir. (2024, Februar). Untersuchung – Allgegenwärtige „Ewigkeitschemikalien“ [auf Französisch]. UFC-Que Choisir. Besonders stark belastet sind unter anderem Beschäftigte an PFAS-Produktionsstandorten.
Zahlreiche Studien und Metaanalysen haben inzwischen die Risiken von PFAS und ihren Metaboliten für die menschliche Gesundheit und die Umwelt belegt, insbesondere in Bezug auf folgende Fragestellungen:
Ja, PFAS stehen in einem signifikanten Zusammenhang mit Störungen des endokrinen Systems, was negative gesundheitliche Auswirkungen zur Folge hat.3ANSES. (2024, April). PFAS: Sehr persistente chemische Substanzen [auf Französisch]. ANSES.4UFC-Que Choisir. (2024, Februar). Untersuchung – Allgegenwärtige „Ewigkeitschemikalien“ [auf Französisch]. UFC-Que Choisir.5Le Monde. (2025, Januar). PFAS: Eine Familie von 10.000 „Ewigkeitschemikalien“, die die gesamte Menschheit kontaminieren [auf Französisch]. Le Monde. Insbesondere die Exposition schwangerer Frauen gegenüber PFAS beeinflusst die Entwicklung des ungeborenen Kindes: niedriges Geburtsgewicht, vorzeitige Pubertät, verminderte Fruchtbarkeit und Dyslipidämie wurden beobachtet.6Le Monde. (2025, Januar). PFAS: Eine Familie von 10.000 „Ewigkeitschemikalien“, die die gesamte Menschheit kontaminieren [auf Französisch]. Le Monde. Endokrine Störungen durch PFAS wurden auch in der Tierwelt festgestellt: Hormonelle Störungen und reproduktive Anomalien wurden bei Fischen, Amphibien, Vögeln und Meeressäugern nachgewiesen, die PFAS ausgesetzt waren.
Ja, zwei PFAS-Typen – PFOA (Perfluoroctansäure) und PFOS (Perfluoroctansulfonsäure) – wurden vom Internationalen Krebsforschungszentrum (IARC/CIRC) im Dezember 2023 jeweils als „krebserregend für den Menschen“ bzw. als „möglicherweise krebserregend für den Menschen“ eingestuft.7ANSES. (2024, April). PFAS: Sehr persistente chemische Substanzen [auf Französisch]. ANSES.8UFC-Que Choisir. (2024, Februar). Untersuchung – Allgegenwärtige „Ewigkeitschemikalien“ [auf Französisch]. UFC-Que Choisir.9Le Monde. (2025, Januar). PFAS: Eine Familie von 10.000 „Ewigkeitschemikalien“, die die gesamte Menschheit kontaminieren [auf Französisch]. Le Monde.
Möglicherweise. Einige PFAS stehen im Verdacht, schädliche Effekte auf das Immunsystem zu haben, insbesondere eine verminderte Impfantwort bei Kindern. Auch bei Wildtieren, die PFAS ausgesetzt waren, wurden Immunfunktionsstörungen festgestellt.10ANSES. (2024, April). PFAS: Sehr persistente chemische Substanzen [auf Französisch]. ANSES.11UFC-Que Choisir. (2024, Februar). Untersuchung – Allgegenwärtige „Ewigkeitschemikalien“ [auf Französisch]. UFC-Que Choisir.12Le Monde. (2025, Januar). PFAS: Eine Familie von 10.000 „Ewigkeitschemikalien“, die die gesamte Menschheit kontaminieren [auf Französisch]. Le Monde.
PFAS werden zudem mit neurotoxischen Effekten sowie mit einem erhöhten Risiko für Adipositas, Typ-2-Diabetes, Schilddrüsenerkrankungen, Hypercholesterinämie, Colitis ulcerosa, Endometriose und dem polyzystischen Ovarialsyndrom in Verbindung gebracht.1313Le Monde. (2025, Januar). PFAS: Eine Familie von 10.000 „Ewigkeitschemikalien“, die die gesamte Menschheit kontaminieren [auf Französisch]. Le Monde.[/mfn]
Die durch PFAS entstehende Problematik wird deutlich: Sie sind gefährlich für Mensch und Umwelt, zugleich jedoch essenziell für zentrale industrielle Anwendungsbereiche. Vor diesem Hintergrund werden von öffentlichen Stellen, wissenschaftlichen Institutionen und Industrieakteuren drei Handlungshebel betrachtet, um die Exposition und ihre Auswirkungen zu begrenzen.
Ein erster Ansatz zur Bewältigung der PFAS-Problematik besteht darin, diese Stoffe besser zu verstehen und das Ausmaß der Kontamination durch geeignete Nachweismethoden zu bewerten.
Die Detektion erfolgt durch eine Vielzahl von Akteuren: Wasserproduzenten und -versorger (Kommunen und Betreiber), nationale Gesundheitsbehörden (in Frankreich beispielsweise die ANSES – Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail), regionale Gesundheitsbehörden (ARS, die ab dem 1. Januar 2026 PFAS systematisch in die Gesundheitskontrollen des Trinkwassers integrieren müssen) sowie durch COFRAC-zertifizierte Ingenieurbüros und Labore. So läuft derzeit auf nationaler Ebene die dritte Étude de l’Alimentation Totale (EAT) der ANSES, die darauf abzielt, die ernährungsbedingte Exposition der Bevölkerung gegenüber verschiedenen Substanzen durch den Nachweis von rund zwanzig PFAS zu bewerten.
Werden festgelegte regulatorische Grenzwerte überschritten (z. B. 0,1 µg/L für die Summe von 20 PFAS im Trinkwasser in Frankreich), werden die regionalen Gesundheitsbehörden (ARS) informiert und leiten die Suche nach Lösungen sowie Informationskampagnen für Verbraucher ein.
Die Detektion von PFAS ist mit mehreren Herausforderungen verbunden, insbesondere aufgrund ihrer sehr niedrigen Konzentrationen in der Umwelt und in biologischen Proben sowie ihrer großen chemischen Vielfalt. Kurzketten-PFAS sind stärker wasserlöslich und mobil, verbreiten sich weit in der Umwelt und liegen teilweise nur in Spurenkonzentrationen (ng/L) vor, was Probenahme und Analyse erschwert. Langketten-PFAS hingegen adsorbieren an organisches Material, Partikel, Schlämme oder biologische Gewebe, was ihre Probenahme komplex macht und spezielle Extraktionsschritte erfordert. Zudem zeichnen sich diese langkettigen PFAS durch eine sehr hohe chemische und thermische Stabilität aus, was ihre Anreicherung über lange Zeiträume begünstigt und ein kontinuierliches sowie historisches Monitoring notwendig macht.
Zur Bewältigung dieser Herausforderungen stehen verschiedene, an die untersuchten Medien angepasste Nachweismethoden zur Verfügung. Diese beruhen auf fortgeschrittenen Analysen zur Trennung, Identifizierung und Quantifizierung von Molekülen in Wasser, Boden, Sedimenten und biologischen Matrizes. Als Referenzmethode gilt die Flüssigchromatographie gekoppelt mit Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS), die PFAS in sehr niedrigen Konzentrationen (Nanogramm pro Liter oder Gramm) detektieren und unterschiedliche PFAS-Typen identifizieren kann. Weitere – weniger verbreitete – Methoden sind die Gaschromatographie (GC-MS) für bestimmte flüchtige PFAS sowie die Verbrennung gekoppelt mit Ionenchromatographie (Zerstörung fluorhaltiger organischer Moleküle durch Verbrennung, anschließend Analyse der Rückstände).
Diese Nachweismethoden stützen sich auf nationale und europäische Normen zur Standardisierung von Probenahme und Analyse sowie zur Sicherstellung der Laborleistung. Für Trinkwasser existieren mehrere Normen, darunter nationale Standards (z. B. DIN 38407-42:2011 in Deutschland, WAC/IV/A/025 in Belgien), die europäische Norm EN 17892:2024 sowie die internationale Norm ISO 21675:2019. Alle schreiben standardisierte Detektionsprotokolle vor, insbesondere den Einsatz der LC-MS/MS.AFNOR. (2025, Februar).14PFAS: Normen, um das Unsichtbare sichtbar zu machen [auf Französisch]. AFNOR.
Für Lebensmittel wurden seit Januar 2024 in Frankreich fünf Labore zugelassen, um 22 PFAS gemäß den von der EU festgelegten Präzisionsanforderungen zu analysieren.15Sud Ouest. (2025, Februar). Ewigkeitschemikalien: Kosmetika, Textilien, Arzneimittel, Elektronik … Lassen sich die „unersetzlichen“ PFAS ersetzen? [auf Französisch]. Sud Ouest.
Die Methoden entwickeln sich jedoch stetig weiter. Dies zeigt sich etwa in der bis 2026 laufenden nationalen Kampagne in Frankreich, die 34 PFAS untersucht – darunter die 20 in der EU-Richtlinie gelisteten PFAS, Trifluoressigsäure (TFA) sowie weitere kurzkettige PFAS –, mit dem Ziel, die gesundheitlichen Bewertungs- und Kontrollstandards für Wasser weiterzuentwickeln.
Darüber hinaus entwickelt das INERIS (Institut national de l’environnement industriel et des risques) im Rahmen des interministeriellen französischen Aktionsplans vom April 2024 neue Analysemethoden zur Detektion flüchtiger PFAS in der Atmosphäre, in Emissionen sowie in atmosphärischen Depositionen. Ziel ist es, einen weiterentwickelten Ansatz gegenüber der US-amerikanischen Methode OTM-45 der Environmental Protection Agency (US EPA) zu bieten, die bislang für die atmosphärische Detektion verwendet wird.
Der zweite identifizierte Hebel ist die Sanierung kontaminierter Umweltmedien. Aufgrund der extrem stabilen Kohlenstoff-Fluor-Bindung der PFAS ermöglichen bestehende Sanierungsmethoden keine vollständige Entfernung dieser Stoffe aus der Umwelt, was die Dekontamination von mehr als 23 000 kontaminierten Industrie- und Nutzungsstandorten in Europa verhindert.
Mehrere Extraktionslösungen wurden insbesondere durch Forschungsarbeiten des BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) entwickelt:
Eine Sanierung gilt jedoch nur dann als vollständig, wenn auf die Extraktion eine Kontrolle des weiteren Verbleibs der PFAS folgt. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten:
Darüber hinaus befinden sich mehrere weitere Zerstörungstechniken noch im Forschungsstadium, darunter Redox-, enzymatische, sonochemische, radiolytische sowie Kaltplasma-Verfahren.16Sud Ouest. (2025, Februar). Ewigkeitschemikalien: Kosmetika, Textilien, Arzneimittel, Elektronik … Lassen sich die „unersetzlichen“ PFAS ersetzen? [auf Französisch]. Sud Ouest.
Trotz dieser Ansätze stößt die Umsetzung der PFAS-Sanierung derzeit auf drei wesentliche, bislang ungelöste Einschränkungen.
Angesichts dieser Einschränkungen erscheint es notwendig, parallel zur Sanierung die PFAS-Emissionen zu begrenzen, indem diese Stoffe entweder eliminiert oder durch Alternativen ersetzt werden.
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Zur Reduzierung von Exposition und Umweltbelastung ist es entscheidend, die Relevanz des PFAS-Einsatzes kritisch zu hinterfragen und Anwendungsfälle zu identifizieren, in denen ein Ersatz möglich ist. Dieser Ansatz wird seit 1987 durch das Montrealer Protokoll verfolgt, das eine klare Leitlinie vorgibt: besonders schädliche Stoffe sollen in nicht essenziellen Anwendungen eliminiert oder ersetzt und in essenziellen Anwendungen schrittweise reduziert werden. Ein PFAS-Einsatz gilt als nicht essenziell, wenn praktikable und sicherere Alternativen verfügbar sind. In diesem Fall erfolgt eine Substitution durch eine andere Substanz mit gleicher Funktion – das Konzept der „funktionalen Substitution“, das 2015 von Tickner et al. definiert wurde. Zur Systematisierung der Anwendungen startete das INERIS in Frankreich 2024 ein Forschungsprogramm zur Erstellung eines nationalen Berichts über als essenziell eingestufte Nutzungen.
In bestimmten Bereichen wird jedoch anerkannt, dass keine praktikablen und sichereren Alternativen existieren, etwa im Gesundheitssektor (pharmazeutische Anlagen, Medizinprodukte, Krankenhausverbrauchsmaterialien und spezialisierte Reinigungsmittel). In anderen Bereichen ist die Debatte hingegen offen – beispielsweise bei Anwendungen im Kontext der Energiewende, die besonders PFAS-intensiv sind, etwa beim Betrieb von Wärmepumpen oder der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien.
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Für PFAS in Kosmetikprodukten existieren bereits zahlreiche marktreife Alternativen, die sowohl technisch als auch wirtschaftlich tragfähig sind. Dies zeigt ein hohes Substitutionspotenzial, auch wenn häufig eine grundlegende Überarbeitung industrieller Prozesse erforderlich ist (z. B. vollständige Produktreformulierung). So gibt L’Oréal an, PFAS in 99 % seiner Produkte (Cremes, Lippenstifte) ersetzt zu haben.²² Ebenso werden inzwischen Skiwachse auf Basis pflanzlicher Wachse anstelle PFAS-haltiger Produkte eingesetzt, und innovative PFAS-freie Löschschäume wurden kürzlich in Frankreich zugelassen. In anderen Sektoren wie der Lösungsmittel- oder Kunststoffindustrie sind hingegen weitere Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen notwendig, um den Mangel an Alternativen zu überwinden.
Die PFAS-Problematik ist gravierend, da sie mit einer dauerhaften und intensiven Exposition gegenüber toxischen Schadstoffen einhergeht. Gleichzeitig sind bereits zahlreiche Maßnahmen entlang dreier Handlungshebel im Gange: die Messung der PFAS-Belastung, die Sanierung kontaminierter Umweltmedien und die Substitution durch sicherere Alternativen. Diese Maßnahmen sind mit erheblichen Herausforderungen verbunden und erfordern umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in den Bereichen Test- und Detektionsverfahren, Sanierungstechnologien und Ersatzstoffe.
Um Reflexionen anzustoßen, den Wandel zu steuern und bewährte Praktiken nachhaltig zu verankern, bleibt die Regulierung jedoch ein zentraler Faktor. Teil 2 dieser Artikelreihe beleuchtet die regulatorischen Entwicklungen zu PFAS in Frankreich, Europa und weltweit sowie deren tatsächliche Auswirkungen.
Wenn Sie sich für das Thema PFAS interessieren, begleiten wir von Alcimed Sie gerne bei Ihren Projekten. Kontaktieren Sie unser Team.
Über den Autor,
Olivier, Consultant in Alcimeds Innovations- und Public Policy Team in Frankreich
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