Wie können PFAS aus dem Trinkwasser gefiltert werden?

OsmoFresh Osmoseanlagen und vor allem OsmoFresh Membranen im speziellen sind eine extrem effektive Methode um PFAS aus dem Wasser zu filtern. Unser Test ergab eine Filtration von 99,9%. Am Ende dieses Artikels finden Sie einen Link zum Prüfbericht sowie eine genauere Beschreibung zur Filtration und dem Versuchsaufbau. In den letzten Wochen und Monaten wurden vermehrt Berichte rund um PFAS im Trinkwasser veröffentlicht. Als Hersteller von Wasserfiltern und Umkehrosmoseanlagen widmen wir uns in diesem Artikel der Frage, ob und vor allem WIE man PFAS aus dem Wasser filtern kann. 

1. Was sind PFAS?

PFAS steht für "per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen" und bezeichnet eine Gruppe von Chemikalien, die in vielen industriellen Anwendungen und Alltagsprodukten verwendet wird. PFAS werden im Fachgebrauch auch als "Fluorcarbonverbindungen" bezeichnet. PFAS umfasst eine sehr große Gruppe an Verbindungen. Laut Umweltbundesamt zählt man über 4700 Verbindungen zur Gruppe der PFAS.

Sehr häufig liest man auch von den "PFAS20". PFAS 20 bezieht sich auf eine Untergruppe der PFAS, die als besonders besorgniserregend eingestuft wird. Es handelt sich dabei um 20 PFAS-Verbindungen, die aufgrund ihrer Toxizität, Persistenz und ihrer möglichen Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit als prioritäre Schadstoffe betrachtet werden.

Zu den PFAS 20 gehören unter anderem PFOA (Perfluoroctansäure), PFOS (Perfluoroktansulfonsäure), PFHxS (Perfluorhexansulfonsäure) und PFNA (Perfluornonansäure). Diese PFAS-Verbindungen wurden in vielen Industrieanwendungen und Alltagsprodukten verwendet und sind in der Umwelt weit verbreitet.

Im Allgemeinen gruppiert man PFAS auch nach ihrer Molekülgröße, also der Summe der Kohlenstoffverbindungen und Sulfonverbindungen. Man spricht in diesem Zusammenhang von den Kettenlängen der Carbon- und Sulfonsäuren. Die Größen der im Trinkwasser vorkommenden Ketten reichen hier von C4 bis C13. Für die physikalische Filtration (z.b. Umkehrosmose ist dies besonders wichtig, da bei der Filtration beispielsweise einer C5 Kette davon ausgegangen werden kann, dass alle größeren Ketten ebenfalls gefiltert werden.

2. Was sind die Auswirkungen von PFAS auf den menschlichen Organismus?

PFAS sind besonders problematisch, da sie sich in der Umwelt und im Körper anreichern und nur sehr langsam abgebaut werden. Einige PFAS sind potenziell gesundheitsschädlich:

1. Beeinträchtigung des Immunsystems und Reduktion der Wirkung von Impfstoffen.

2. Schädigung der Leber: Einige PFAS-Verbindungen können die Leberfunktion beeinträchtigen und das Risiko von Lebererkrankungen erhöhen.

3. Auswirkungen auf das Hormonsystem: Einige PFAS-Verbindungen können die Hormonproduktion im Körper stören und die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen.

4. Erhöhtes Krebsrisiko: Einige PFAS-Verbindungen sind krebserregend und können das Risiko von Krebs erhöhen.

5. Schädigung des Nervensystems: Einige Studien deuten darauf hin, dass PFAS-Verbindungen das Nervensystem beeinträchtigen können und zu neurologischen Störungen führen können.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Auswirkungen von PFAS auf den menschlichen Körper von vielen Faktoren abhängen, einschließlich der Art der PFAS-Verbindung, der Dosis und der Expositionsdauer.

3. Wie gelangen PFAS in die Umwelt?

Eine wichtige Quelle ist die Freisetzung von PFAS-haltigen Abwässern aus Industrie- und Abwasserbehandlungsanlagen. Auch bei der Herstellung, Verarbeitung und Entsorgung von Produkten, die PFAS enthalten, können diese Chemikalien in die Umwelt gelangen. Durch ihre Vielseitigkeit in der Anwendung werden Sie in einer Vielzahl von Produkten verwendet, darunter Teflon-Pfannen, wasserabweisende Textilien und Imprägniersprays.

Eine weitere Quelle sind Brandbekämpfungsschaummittel, die häufig PFAS enthalten, um ihre feuerhemmenden Eigenschaften zu verbessern. Bei Übungen und Einsätzen von Feuerwehren können diese Substanzen in Böden und Gewässer gelangen.

Ein weiteres Einsatzgebiet und gleichzeitige Einbringung von PFAS in die Umwelt ist der Einsatz von Düngemitteln oder Kompost, da sie sich in Klärschlamm und Bioabfällen befinden können. So gelangen die PFAS in die Böden.

4. Wie kann man PFAS filtern?

Im ersten Schritt haben wir uns überlegt wie man einen Versuch aufbauen kann, um das Ergebnis auf eine möglichst große Zahl verschiedener PFAS anwenden zu können. Da es nicht immer einfach ist PFAS zu kaufen und entsprechend anzumischen war auch dies ein Faktor (Verfügbarkeit verschiedener Stoffe für das Anmischen des Eingangswassers)

Wir haben uns auf zwei Stoffe festgelegt:

1. Triflouressigsäure (TFA); kein Teil der PFAS 20, aber mit einer ähnlichen Wirkung und extrem langsamen Abbaubarkeit in der Natur. Dazu ist es als zweifache Kohlenstoffkette sehr klein und lässt dadurch sehr gut auf die Filterleistung für alle größeren Ketten Rückschlüsse ziehen. Hier gilt zusätzlich die Besonderheit, dass sich der Stoff immer mehr in der Natur anreichert, sich nicht wirklich von selbst abbaut, niemand so richtig weiß woher der Stoff kommt und warum er immer mehr wird und gleichzeitig zu klein ist, um von Kläranlagen gefiltert zu werden,.

2. Perflourpentansäure (PFPeA); Teil der PFAS 20; 5-fache Kette

Wir haben in einem Labor einen angemischten Standard bestellt, der beide Stoffe in hoher Konzentration enthält und diesen dann mit normalem Leitungswasser verdünnt. Dieses Wasser haben wir über eine Druckerhöhungspumpe angesaugt und mit etwa 6 bar Druck und einer Wassertemperatur von 23 Grad Celsius duch die OsmoFresh Membranen gepumpt. Das Abwasserverhältnis war 1:1. 

Proben haben wir einmal von dem Eingangswasser, sowie von dem gefilterten Wasser entnommen. Bei dem gefilterten Wasser haben wir einmal eine Probe nach 1min, nach 3min und nach 5min entnommen, um sicherzustellen, dass die Membranen die Filterleistung auch halten.

Das Ergebnis der Proben ist:

OsmoFresh Membranen filtern PFAS mit einer Filterleistung von 99,9%.

Den detaillierten Prüfbericht finden Sie hier.