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Eine Neufassung der Kommunalabwasser-Richtlinie (KARL) wurde von der EU am 27. November 2024 erlassen [1]. Diese beinhaltet auch Vorgaben zum Ausbau von Kläranlagen mit einer vierten Reinigungsstufe zur Spurenstoffentfernung. Als Spurenstoffe beziehungsweise Mikroschadstoffe treten im kommunalen Abwasser unter anderem viele Arzneistoffe und deren Metabolite sowie Kosmetikrückstände auf. Über den EU-Beschluss zur Finanzierung der vierten Reinigungsstufe wird derzeit viel diskutiert. Es ist vorgesehen, dass Pharma- und Kosmetikfirmen im Sinne der erweiterten Herstellerverantwortung den Großteil der hierbei anfallenden Kosten, circa 80%, zukünftig übernehmen müssen. Die Pharmaindustrie befürchtet Arzneimittelengpässe und eine Schwächung des Standorts Deutschland [2]. Der Ausbau der Kläranlagen erfordert erhebliche Ressourcen und wird Jahre brauchen. Die Pharmacists for Future begrüßen die vierte Reinigungsstufe zum Schutz unserer Lebensgrundlage Wasser, weisen jedoch deutlich darauf hin, dass allein dadurch in naher Zukunft keine vollständige Elimination von Mikroschadstoffen stattfinden wird und zusätzlich alle Potentiale, die den Eintrag in das Abwasser senken, ausgeschöpft werden müssen. Es ist eine große gesellschaftliche Herausforderung, die Versorgungssicherheit mit Arzneimitteln und den lebensnotwendigen Gewässerschutz in Einklang zu bringen.

Es ist keine Kleinigkeit, was tagtäglich an Arzneistoffen in unsere Umwelt gespült wird. In Deutschland sind ca. 2.500 verschiedene Humanarzneistoffe auf dem Markt, davon ist nach Aussage des Umweltbundesamtes etwa die Hälfte umweltrelevant. Pro Jahr werden in Deutschland circa 10.000 Tonnen von diesen umweltrelevanten Wirkstoffen verbraucht [3]. Der Haupteintragsweg in die Umwelt ist das Abwasser. Durch Ausscheidung nach bestimmungsgemäßem Gebrauch in die Toilette, durch Abwaschen von topischen Arzneimitteln in der Dusche und im Waschbecken sowie leider auch durch unsachgemäße Entsorgung werden die Arzneistoffe und Metabolite in die Kanalisation und schließlich ins Klärwerk gespült [4].

Bis zur kompletten Umsetzung des EU-Beschlusses bis spätestens 2045 werden Jahre vergehen. Auch dann werden nicht alle Kläranlagen mit einer vierten Reinigungsstufe
ausgestattet sein [5]. Arzneistoffe und deren Metabolite haben ein sehr unterschiedliches Eliminationsverhalten in den einzelnen Reinigungsstufen. Zudem erfolgt meist keine
vollständige Mineralisation, sondern es bilden sich lediglich andere organische Substanzen, über die oft wenig bekannt ist. Die Wirkungen von sämtlichen umweltrelevanten Arzneistoffen und deren Abbauprodukte auf die Ökosysteme sind bei weitem noch nicht vollständig erforscht. Die Belastung der Umwelt durch Arzneimittel ist bereits jetzt enorm und in der Tendenz steigend, was durch den demographischen Wandel weiter verschärft wird [6]. Es gibt viele Gründe, den Eintrag zu begrenzen, damit gar nicht erst so viele Arzneistoffe ins Abwasser gelangen. Ein verantwortungsvoller Umgang mit Arzneimitteln ist wichtiger denn je. Dass eine vierte Reinigungsstufe eine wertvolle, aber keine vollständige Elimination von Mikroschadstoffen leistet, soll an folgenden Beispielen erläutert werden [7][8].

Dauerbrenner Diclofenac und Ibuprofen:
Die Erst-Wischen-dann-Waschen-Strategie nach dem Auftragen von Diclofenac-Schmerzgelen ist lediglich ein Anfang in die richtige Richtung und reicht bei weitem nicht aus. Die Diclofenac-Konzentrationen in europäischen Oberflächengewässern sind bereits jetzt viel zu hoch. Dass Diclofenac sehr umweltschädlich ist, ist kein Geheimnis. Angelangt in unseren Flüssen und Seen, kann Diclofenac beispielsweise bei Fischen Leber, Niere und Kiemen schädigen. Laut Umweltbundesamt werden nur etwa 80% der
Diclofenac-Fracht durch eine vierte Reinigungsstufe aus dem Abwasser entfernt. Daher lautet die Prognose, dass auch in Zukunft Diclofenac-Konzentrationen jenseits der als
unbedenklich angesehenen Werte in den Gewässern gemessen werden. Die hohen Umweltkonzentrationen des Schmerzmittels in Oberflächengewässern sind nicht
verwunderlich, wenn man bedenkt, dass sich in einer 180 g Packung eines 2 %igen Diclofenac-Natrium-Schmerzgels 3,6 Gramm potentiell umweltschädlicher Wirkstoff
befinden. Bei Betrachtung der geringen Resorptionsquote von Diclofenac durch die Haut wird klar, dass der größte Wirkstoffanteil im Abwasser landet. [4] Dass diese Produkte von Patient*innen nicht immer indikationsgerecht angewendet werden, trägt dazu bei, dass große Mengen an Diclofenac über das Abwasser in die Umwelt kommen. Hinzu kommen die leichte Verfügbarkeit der Produkte und günstige Preise. Hier besteht großer Handlungsbedarf.

Bei Ibuprofen stellt sich die Lage anders dar. Das meistverbrauchte Schmerzmittel in Deutschland wird meist als orale Arzneiform eingenommen. Im Abwasserwerk kann es bereits in der biologischen Stufe nahezu vollständig abgebaut werden. Obwohl die Abbaurate bei fast 100% liegt, ist die verbleibende Ibuprofenmenge im Kläranlagenablauf erheblich und Ibuprofen wird in bedenklichen Konzentrationen in der Umwelt gefunden. Der Grund hierfür liegt hauptsächlich in den enormen Verbrauchsmengen. Durch Einbau einer vierten Reinigungsstufe kann die Elimination von Ibuprofen nicht signifikant verbessert werden, als es die biologische Reinigungsstufe leistet [8] [9]. Schädliche Effekte auf die Ökosysteme wurden auch für Ibuprofen gezeigt, darunter Auswirkungen auf Wachstum, Fortpflanzung und Verhalten bei Wassertieren [10].

Metformin
Neben Ibuprofen gehört Metformin zu den Humanarzneistoffen mit dem höchsten Verbrauch in Deutschland. Metformin ist ein wichtiger und gut wirksamer Diabetesarzneistoff mit schlechten Nebenwirkungen auf unsere Ökosysteme. Der Wirkstoff gelangt nach der Einnahme durch Patient*innen tonnenweise pro Jahr ins Abwasser. [11] Tagesdosen von Metformin liegen im Grammbereich, der nicht resorbierte Anteil nach oraler Aufnahme liegt bei 20-30% [12]. Laut Umweltbundesamt gibt es Hinweise auf eine endokrine Wirksamkeit von Metformin bei Fischen. Es sind sowohl ein ökotoxikologisches Risiko als auch ein Risiko für die Trinkwasserqualität gegeben [13]. Der Hauptmetabolit Guanylharnstoff hat vergleichbare Wirkungen und ist laut Umweltbundesamt ein „relevanter Spurenstoff“. Neurotoxische und teratogene Wirkungen auf Fische wurden nachgewiesen, und dies bei Konzentrationen, wie sie auch in der Umwelt gemessen werden [14]. Durch Einbau vierten Reinigungsstufe kann die Elimination von Metformin nicht signifikant verbessert werden, als es die biologische Reinigungsstufe leistet. Guanylharnstoff wird nach dem Einbau einer vierten Reinigungsstufe nur unzureichend zurückgehalten [7] [8]. 

Fluorierte Arzneistoffe
Die „Ewigkeitschemikalie“ Trifluoressigsäure (TFA) ist nicht nur ein Abbauprodukt von Pflanzenschutzmitteln und Kühlmitteln in Klimaanlagen, sondern auch etliche Arzneimittel sind Vorläufer von TFA, wie zum Beispiel das Antidepressivum Fluoxetin, das Schmerzmittel Celecoxib und das Diabetesmedikament Sitagliptin. Durch die hohe Mobilität und Hydrophilie von TFA beeinflusst eine vierte Reinigungsstufe mit Ozonierung oder Aktivkohle die Konzentration von TFA im Abfluss von Kläranlagen nicht. TFA wird ungehindert in die Umwelt eingeleitet, wo sich die wassergefährdende Substanz anreichert und auch ins Trinkwasser gelangt [15]. TFA gilt als persistent und kann daher in der Natur nicht abgebaut werden. Die gesundheitlichen Folgen für Menschen und Natur von per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS), zu denen auch TFA gehört, sind weitestgehend unbekannt [16].

Sartane
In den letzten Jahren ist die Verordnungsmenge von Sartanen als Herz-Kreislaufarzneimittel stark gestiegen und damit auch die Probleme der Wasserversorger. Die in Deutschland zugelassenen Wirkstoffe Valsartan, Olmesartan, Irbesartan, Losartan, Candesartan, Telmisartan, Eprosartan und Azilsartan wurden vom Umweltbundesamt zu einer Gruppe der Sartane zusammengefasst und als reproduktionstoxische Spurenstoffe eingestuft. „Aufgrund des gleichen molekularen Angriffspunkts ist eine additive Toxizität auch bei (wirbellosen) Tieren nicht auszuschließen“ [17]. Sartane werden in klassischen Kläranlagen kaum eliminiert. Bezüglich der vierten Reinigungsstufe werden Candesartan und Irbesartan als leicht eliminierbar, Telmisartan als Hochrisikosubstanz eingestuft. Candesartan und Irbesartan dienen neben anderen Stoffen als Markersubstanzen für die Leistungsfähigkeit der vierten Reinigungsstufe, die mindestens eine Elimination von 80 % nachweisen muss [18] [19]. Valsartan wird durch eine vierte Reinigungsstufe nur unzureichend eliminiert [11]. Insgesamt betrachtet wird durch den Einbau der vierten Reinigungsstufe die Elimination von Sartanen deutlich verbessert, jedoch wird keine vollständige Entfernung erzielt, sodass immer noch eine bedeutende Menge dieser Wirkstoffe in die Ökosysteme gelangt.

Prävention als wichtiger Baustein
Wie eingangs erwähnt, halten wir die vierte Reinigungsstufe für wichtig, dennoch ist ein systemischer Ansatz unabdingbar, um die Umwelteinflüsse von Arzneimitteln so gering wie möglich zu halten. Es ist an der Zeit, dass das Thema Prävention noch mehr an Bedeutung gewinnt. Die Apotheken können durch Beratung zur Prävention einen wichtigen Beitrag leisten. Gerade im Bereich Bluthochdruck und Diabetes Typ 2 ist die Aufklärung zu einem gesunden Lebensstil mit gesunder Ernährung und Bewegung sehr wichtig. Eine pflanzenbasierte Kost mit weniger Fleisch tut nicht nur dem Menschen, sondern auch unserem Planeten gut. 

Auch bei der Beratung von Patient*innen zur richtigen Einnahme von Arzneimitteln trägt das pharmazeutische Personal eine besondere Verantwortung. Eine korrekte Anwendung ist die Voraussetzung, dass der Wirkstoff am gewünschten Ort im Körper ankommt und seine volle Wirksamkeit entfalten kann. So spielt beispielsweise der Zeitpunkt der Nahrungsmitteleinnahme bei der Resorption vieler Wirkstoffe eine wichtige Rolle. Außerdem können bestimmte Arzneimittel bei gleichzeitiger Anwendung nicht resorbierbare Komplexe bilden. Bei einer Fehlanwendung von Arzneimitteln kann es schlimmstenfalls zu keiner oder einer geringeren Wirksamkeit kommen und der Arzneistoff wird aus dem Körper in das Abwasser ausgeschieden, ohne im Körper eine ausreichende Wirkung erzielt zu haben. Dabei lautet ein Leitsatz der nachhaltigen Pharmazie: So viel wie nötig, so wenig wie möglich. Eine Stärkung des Medikationsmanagements und eine Anpassung der Vergütung der pharmazeutischen Beratung unabhängig von der Packungsabgabe wären zielführende Ansätze.

Ist der Einsatz eines Arzneimittels zur Therapie notwendig, gibt es bei vielen Indikationen mehrere Optionen. Zum derzeitigen Zeitpunkt fehlen an den entscheidenden Stellen, wie zum Beispiel in Arztpraxen, Krankenhäusern und Apotheken, die notwendigen Daten, um die Umweltwirkungen bei der Entscheidung für einen Arzneistoff zu berücksichtigen. Hier besteht dringender Handlungsbedarf. Ein niedrigschwelliger Zugang zur Einschätzung der Umweltverträglichkeit von Arzneistoffen in etablierten Datenbanken wie der ABDA-Datenbank und in Therapieleitlinien ist ein erfolgversprechender Weg. Das Projekt „Arzneimittelindex Umwelt – Machbarkeitsstudie zur Etablierung eines pharmazeutischen Umweltinformations- und -klassifikationssystems in Deutschland“ vom Ecologic-Institut und mögliche Folgeprojekte können hier erhebliche Fortschritte bringen [20]. 

Die Entsorgung von nicht mehr benötigten Arzneimitteln ist in Deutschland nicht einheitlich gelöst, sondern Sache der Kommunen mit dem Ergebnis eines „Flickenteppichs“ anumweltverträglichen Entsorgungsvarianten je nach Wohnort. Ein deutschlandweit einheitlich geregeltes und klar kommuniziertes Entsorgungssystem von Altarzneimitteln wäre wünschenswert. Meistens können Altmedikamente über den Restmüll entsorgt werden. Dosieraerosole, welche klimaschädliches Treibgas enthalten, und Zytostatika sind in jedem Fall bei der örtlichen Problemmüllsammelstelle abzugeben. Es ist fraglich, ob dieser Problemmüll immer richtig entsorgt wird. Im Falle von Dosieraerosolen hat eine Untersuchung aus UK gezeigt, dass diese oftmals falsch entsorgt werden [21]. In der Apotheke werden wir nicht müde, die Patient*innen über die korrekte Entsorgung
aufzuklären und darauf hinzuweisen, dass Altarzneimittel keinesfalls über das Abwasser oder in der Umwelt entsorgt werden dürfen.