Phosphor im Trinkwasser - welche Auswirkungen hat das?

Was ist Phosphor, wie gelangt es in unser Leitungswasser und welche Auswirkungen hat es auf unsere Gesundheit? All das und mehr klären wir in diesem Artikel.

Was ist Phosphor?

Phosphor (PO4) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 15 im Periodensystem. Den Nichtmetallen entstammend, kommt es aufgrund seiner starken Reaktionsfreudigkeit auf der Erde nur in gebundener Form vor. Ein typisches Vorkommen sind Salze in Mineralien und Ester in Organismen (1), die auch als Phosphate bezeichnet werden. Der Phosphorkreislauf gehört zu den Kreisläufen des Lebens und bezeichnet die wechselseitige Umwandlung von Phosphor und Phosphaten.

Pflanzen nehmen Phosphate auf, um sie als Phosphor wieder an den Boden abzugeben. Bakterien wandeln das Phosphor durch Zersetzung wieder in Phosphate um, das durch Auswaschung in die Gewässer gelangt. Während sich die Meeresbewohner von den Phosphaten ernähren, schließt sich der Kreis wieder durch die Fischerei (2). Das Element gelangt zurück zum Verbraucher.

Phosphor gehört zu den essentiellen Nährstoffen des Menschen. Im Organismus wird Phosphor unter anderem für die Festigkeit von Knochen und Zähnen sowie für die Zellkommunikation benötigt. Des Weiteren ist Phosphor ein Bestandteil der DNS sowie des Energieträgers ATP. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt für Erwachsene eine tägliche Menge von 700 mg (3).

Der Anteil von Phosphor an der Erdkruste beträgt nur 0,12 % (4). Da Phosphor industriell ein wichtiger Rohstoff ist, macht sich zunehmend eine Phosphorknappheit bemerkbar. Dieses Phänomen wird in Wissenschaft und Politik derzeit heftig diskutiert (5).

Als Rohstoff wird Phosphor vor allem als Düngemittel verwendet und gehört hier zu den nicht ersetzbaren Rohstoffen (6). Darüber hinaus wird Phosphor in der Pyrotechnik (zum Beispiel für die Streichfläche auf Streichholzschachteln) und in der Lebensmittelindustrie (als Nährstoff und Konservierungsmittel) genutzt. In der Herstellung von Akkus haben die modernen Lithium-Ionen-Akkus inzwischen den veralteten Akkus aus Nickel, Cadmium und Blei den Rang abgelaufen.

Phosphor wurde 1669 vom Alchemisten Hennig Brand (7) auf der Suche nach dem „Stein des Weisen“ entdeckt. Gemeint ist mit diesem Begriff ein Material, mit dessen Hilfe sich unedle Metalle in Gold umwandeln lassen würden, an dessen Existenz viele Menschen damals ihre Hoffnung knüpften. 

Die berühmte Eigenschaft von weißem Phosphor, in der Dunkelheit zu leuchten, hatte ihn dazu bewogen, sein Glück mit diesem Element zu versuchen. Im Jahre 1743 erfolgte der Nachweis von Phosphor als herstellbares Material durch den Chemiker Andreas Sigismund Marggraf (8).

Phosphor wurde in der deutschen Trinkwasserverordnung von 1990 als Schadstoff geführt, dessen Grenzwert auf 6,7 mg/l festgelegt wurde. In der aktuell gültigen TVO von 2001 findet Phosphor aber keine Erwähnung mehr. Dadurch steigt die Gefahr für Verbraucher, mit größeren Mengen dieses chemischen Elements im Trinkwasser dauerhaft konfrontiert zu werden.

Wie gelangt Phosphor in unser Trinkwasser?

Es gibt zwei anthropogene Faktoren, welche die natürlichen Gründe für die Einsickerung von Phosphor in das Trinkwasser deutlich übertreffen. Natürliche Gründe für ein Mineralvorkommen im Trinkwasser sind immer die Beschaffenheit des umliegenden Gesteins, durch welches das Trinkwasser auf dem Weg in das Leitungsnetz sickert. Anthropogen ist zum einen die Bodendüngung und zum anderen die Kanalisation.

Enorm ist der Beitrag der Landwirtschaft für die Verbreitung von Phosphor im Trinkwasser. Sie ist der weltweit größte Verbraucher von Phosphor, (8) und das dem Boden als Düngemittel zugeführte Phosphor landet über den Wasserkreislauf beim Verbraucher. Der andere wesentliche Faktor sind Kläranlagen. Phosphor findet sich nämlich in größeren Mengen in natürlichen Ausscheidungen von Menschen und Nutztieren. Andere Phosphor-Elemente gelangen auf natürlichem Weg über die Regenauswaschung in die Kanalisation.

Problematisch ist ferner, dass zuweilen Leitungen gezielt mit Phosphor durchsetzt werden, um der Gefahr von Korrosion und Ablagerungen entgegenzuwirken. Natürlich findet sich Phosphor wiederum nach Auskunft der Landwirtschaftskammer Niedersachsen an sorptionsschwachen Moorböden, Anmooren und humusreichen Böden (9). Hierbei sind es Bodenerosionen, die dazu führen, dass Phosphor ins Grundwasser und damit in das Netz der Wasserversorgung gelangt.

Was sind die gesundheitlichen Folgen von Phosphor im Trinkwasser?

Natürlich reicht die alleinige Menge von Phosphor im Trinkwasser nicht aus, um gefährlich für den Menschen zu werden. Wieder einmal liegt das Gift in der Dosis. Problematisch ist in diesem Zusammenhang, dass Phosphor ein beliebter Zusatzstoff in Lebensmitteln ist, sodass Europäer ihren täglichen Phosphorbedarf leicht verdoppeln können.

Phosphor steckt in Form der Phosphate beispielsweise in Wurstwaren, Fleischprodukten und Backwaren als Säuerungs-, Antioxidations- und Konservierungsmittel. Phosphor wird als Phosphorsäure der Cola zugesetzt, um ihre dunkle Farbe sowie den sauren Geschmack zu erhalten. Weitere Verwendung findet Phosphor in Pudding und Babybrei zur Verhütung von Verklumpungen (10). Besonders viele Effekte bewirkt Phosphor im Schmelzkäse für einen gleichmäßigen Schmelzeffekt nach dem Erhitzen, eine schöne Bräunung im Backofen, als Weichmacher sowie als Konservierungsmittel (11).

Menschen mit gesunden Nieren können zwar überschüssige Mengen an Phosphor leichter ausscheiden. Bei beeinträchtigten Nieren ist dies aber nicht mehr der Fall. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) definiert bereits Personen ab einer mittelgradigen Einschränkung der Nierenfunktion als Risikogruppe. Weitere Risikogruppen sind Säuglinge, Kleinkinder, Kinder und Jugendliche, die sich viel von Fast Food und anderen Lebensmitteln ernähren, in denen größere Mengen an Phosphor enthalten sind (12).

Die gesundheitlichen Langzeitfolgen durch Phosphor betreffen vor allem die Knochenfestigkeit und den Blutkreislauf. Was den Blutkreislauf angeht, so besteht ein erhöhtes Risiko für Schlaganfall und Herzinfarkt. Bei der Knochenfestigkeit ist wiederum problematisch, dass Phosphat die Wirkung von Vitamin D hemmt und das Mineral Kalzium aus den Knochen löst. Dadurch steigt das Gefahr, an gefährlichen Knochenerkrankungen wie Osteoporose zu erkranken. Weitere Folgen können eine beschleunigte Alterung von Haut und Muskeln sein (10).

Phosphor im Trinkwasser – Wer ist dafür verantwortlich?

Streng zur Reinhaltung des Wassers sind die örtlichen Wasserwerke verpflichtet, die darüber hinaus die Grenzwerte der aktuellen TVO einhalten müssen. Wie bereits geschildert, besteht das Problem von Phosphor nun darin, dass dieses Element gar nicht als Schadstoff in der aktuell gültigen TVO aus dem Jahre 2001 aufgeführt wird. Insofern kann niemand zur Verantwortung gezogen werden, wenn sich größere Mengen an Phosphor im Trinkwasser befinden. Auch der Hauseigentümer muss sich an der aktuellen TVO orientieren und ist ebenfalls weder sensibilisiert, noch verpflichtet, etwas gegen zu viel Phosphor im Trinkwasser zu unternehmen.

Die Konzentrationen von Phosphor im Trinkwasser unterliegen wie bei anderen Schadstoffen starken regionalen Schwankungen. Ein Indikator von überhöhten Phosphor-Werten sind landwirtschaftliche Gebiete und Reinigungsstationen in der Nähe. Auch die lokale Bodenbeschaffenheit sowie die Qualität der örtlichen Wasserwerke wirken sich auf den Level der Phosphor-Konzentrationen im Trinkwasser aus.

Was tun bei zu viel Phosphor im Trinkwasser?

Im deutschen Leitungswasser wird Phosphar über die Trinkwasserverordnung im Rahmen der oben genannten Grenzwerte reguliert, daher stellt es für Verbraucher kein Problem dar.

Bei der Wasserversorgung mittels eigenem Brunnen, sieht die Sache anders aus. Verbraucher, die den Verdacht erhöhter Phosphor-Anteile im Trinkwasser hegen, haben die Möglichkeit, eine Laboruntersuchung des Trinkwassers vornehmen zu lassen. Sollte der Wassertest Ihren Verdacht bestätigen, dann können speziell eingestellte Brunnenfilter weiterhelfen. Als gelöstes Salz ist Phosphat nicht durch jede Filtertechnik ohne Weiteres entnehmbar.