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EnviroMail™ No. 1 / März 2026
Unaufhaltsam? Ultrakurzkettige PFAS in Umwelt und Wasserressourcen
Ultrakurzkettige per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (USC-PFAS), definiert als Verbindungen mit drei oder weniger Kohlenstoffatomen, zeichnen sich durch ihre hohe Mobilität in der Umwelt, ihre ausgeprägte Wasserlöslichkeit sowie ihre geringe Affinität zu organischer Substanz aus. Diese Eigenschaften tragen zu ihrem weitverbreiteten Vorkommen in Umwelt- und Abwässern ebenso wie im Trinkwasser bei. Zu den mit USC-PFAS verbundenen Umweltbedenken zählen ihre Persistenz, das Potenzial zur Kontamination des Grundwassers sowie die schwierige Sanierung aufgrund ihrer Resistenz gegenüber konventionellen Aufbereitungsverfahren.
Vorkommen, Anwendungen und Quellen
Ultrakurzkettige PFAS sind im Vergleich zu ihren langkettigen Gegenstücken bislang nur unzureichend charakterisiert. Zudem ist das Verständnis ihrer beabsichtigten und unbeabsichtigten Transformationsprozesse begrenzt. Zu den Quellen von USC-PFAS zählen der Abbau von Vorläuferverbindungen, der atmosphärische Abbau von Hydrofluorkohlenstoffen und Hydrochlorfluorkohlenstoffen, die als Kältemittel eingesetzt werden, sowie der gezielte direkte Einsatz in Produkten wie Batterien. Von besonderer Bedeutung ist, dass Trifluoressigsäure (TFA), eine der wichtigsten ultrakurzkettigen PFAS, auch durch den Umweltabbau fluorierter Pflanzenschutzmittel und Arzneimittel entsteht. Darüber hinaus ist sie ein Nebenprodukt der historischen elektrochemischen Fluorierung (ECF) bei der Herstellung langkettiger PFAS. USC-PFAS finden sich außerdem in städtischen und industriellen Abfällen sowie in filmbildenden Löschschäumen (AFFF), die bei der Brandbekämpfung eingesetzt werden.
Verhalten und Transport in der Umwelt
Die Länge der Kohlenstoffkette spielt eine entscheidende Rolle für die physikochemischen Eigenschaften der verschiedenen PFAS-Verbindungen. Langkettige PFAS sind beispielsweise stärker hydrophob. Eine Eigenschaft, die bei Entfernungstechniken unter Einsatz kohlenstoffhaltiger Materialien wie granulierte Aktivkohle (GAK) genutzt wird. Im Gegensatz dazu sind kurz- und ultrakurzkettige PFAS hydrophil, weisen typischerweise niedrige pKa-Werte (d. h. eine stärkere Säureeigenschaft), eine hohe Wasserlöslichkeit sowie geringere log-Koc-Werte auf (d. h. eine geringere Adsorption an organischen Kohlenstoff). Diese Eigenschaften führen dazu, dass USC-PFAS in wässrigen Umgebungen frei dissoziieren und nur eine geringe Neigung zur Anlagerung an natürliche Feststoffe besitzen. In der Folge sind USC-PFAS in aquatischen Systemen hoch mobil und können sich weit über die ursprünglichen Kontaminationsquellen hinaus ausbreiten
Abbildung 2: PFSA- und PFCA-Kategorisierung nach Länge der Kohlenstoffkette – ultrakurzkettig, kurzkettig und langkettig.
Die regulatorische Landschaft
Für Deutschland ist entscheidend, dass PFAS im Trinkwasser über Summenparameter der Trinkwasserverordnung (TrinkwV 2023) geregelt sind. Seit dem 12. Januar 2026 gilt für die „Summe PFAS-20“ ein Grenzwert von 0,10 µg/L. Ab dem 12. Januar 2028 gilt zusätzlich für die „Summe PFAS-4“ (PFOA, PFNA, PFHxS, PFOS) ein Grenzwert von 0,02 µg/L. Ultrakurzkettige PFAS wie Trifluoressigsäure (TFA) sind nicht Bestandteil dieser Trinkwasser-Summen. Für TFA gibt es derzeit keinen Grenzwert nach TrinkwV, jedoch einen vom Umweltbundesamt abgeleiteten gesundheitlichen Leitwert von 60 µg/L sowie eine Zielgröße von 10 µg/L oder weniger gemäß Minimierungsgebot. Für Oberflächengewässer gibt es nach der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) derzeit nur für PFOS eine PFAS-bezogene Umweltqualitätsnorm. EU-Änderungen (unter anderem der Einbezug von TFA in eine vorgeschlagene PFAS-Summe) sind noch im Verfahren und erst nach formaler Annahme bzw. Umsetzung relevant.
Probengefäße für die PFAS-Beprobung
Um verlässliche Ergebnisse bei der PFAS-Analytik sicherzustellen, werden ausschließlich geprüfte und validierte Probengefäße empfohlen. Diese sind auf Anfrage bei den ALS-Laboren erhältlich. Kontaktieren Sie uns unter de_umweltanalytik@alsglobal.com
Zielgerichtete Analysen werden zunehmend verfügbar
Die Analytik von USC-PFAS ist aufgrund mehrerer analytischer Faktoren anspruchsvoll. Hintergrundkontaminationen und Matrixeffekte können die Detektion dieser Substanzen beeinträchtigen, insbesondere bei Trifluoressigsäure (TFA). Zudem stellt die Probenvorbereitung eine erhebliche Herausforderung dar, da stets das Risiko von Kreuzkontaminationen besteht. Um dieses Risiko zu minimieren, wurde das Probenvorbereitungsverfahren gezielt so einfach und übersichtlich wie möglich gestaltet. ALS in Deutschland hat erfolgreich eine Analysemethode entwickelt, die USC-PFAS in Umweltwasserproben analysiert und für TFA eine Bestimmungsgrenze von 50 ng/L erzielt.
Tabelle 1: Zielanalyse von TFA
| USC-PFAS-Verbindungen | CAS-Nummer |
|---|---|
| Trifluoroacetic acid (TFA), | 76-05-1 |
Referenzen
- Richtlinie (EU) 2020/2184 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2020 über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch.
- Rat der EU, 23. September 2025: Wasserverschmutzung: Rat und Parlament erzielen vorläufige Einigung zur Aktualisierung prioritärer Stoffe in Oberflächen- und Grundwasser.