Antibiotika- und Heilmittelrückstände in der Umwelt: Die versteckte Seite des Medikamentenkonsums

26.08.2015 - Rückstände von Schmerzmitteln, Antibabypillen und generell von Medikamenten in der Umwelt sind problematisch. Besonders verbreitet sind sie in den Gewässern, in die sie zum Teil über bereits gereinigtes Abwasser eingetragen werden. Auch gegen Antibiotika resistente Keime gelangen mitunter trotz Abwasserreinigungsanlagen (ARAs) in Flüsse, Bäche und Seen.

Text: Kaspar Meuli

Zürich hat die Nase vorn und vermag mit Metropolen wie London, Amsterdam und Antwerpen mitzuhalten - jedenfalls, was den Konsum von Kokain betrifft. Das zeigte eine im Mai 2014 publizierte gesamteuropäische Studie, die das Abwasser aus 47 Kläranlagen in 42 Städten analysiert hatte. Die Ergebnisse verblüfften auch die Fachleute, die aufgrund der Suchtmonitoring-Befragungen für die Schweiz tiefere Werte erwartet hätten.

Was wir zu uns nehmen, landet früher oder später im Abwasser. Heikel ist dies vor allem bei biologisch wirksamen Substanzen - und zwar nicht nur bei illegal konsumierten, sondern auch bei solchen, die medizinisch verschrieben werden, um beispielsweise den Blutdruck zu senken, das Blut zu verdünnen oder den Hormonhaushalt zu beeinflussen. Der eigentliche «Blockbuster» bei den freigesetzten Arzneimitteln ist sogar für alle in der Drogerie oder Apotheke erhältlich: Es handelt sich um die Substanz Diclofenac, die Basis zahlreicher Schmerzmittel und Entzündungshemmer. «Dieser Wirkstoff findet sich in der Schweiz in allen ARA-Abwässern», bestätigt Saskia Zimmermann-Steffens von der BAFU-Sektion Gewässerschutz. Ein halbes Mikrogramm Diclofenac pro Liter Wasser führt bei Forellen zu Nierenschäden. «In besonders belasteten Gewässern sind die hohen Konzentrationen von Arzneimitteln und anderen Stoffen mit einer biologischen Wirkung ein Problem», bestätigt denn auch die BAFU-Fachfrau.

Medikamentenrückstände weltweit in der Umwelt präsent

Hohe Konzentrationen von Arzneimittelrückständen in der Umwelt werden nicht nur in den Industriestaaten gemessen, sondern auch in vielen Entwicklungs- und Schwellenländern. Eine Analyse des deutschen Umweltbundesamtes ermittelte im Jahr 2014 weltweit über 630 verschiedene in die Umwelt abgegebene Heilmittelwirkstoffe. Neben dem bereits erwähnten Diclofenac zählen etwa auch das Antiepileptikum Carbamazepin, das Schmerzmittel Ibuprofen, das Pillenhormon Ethinylestradiol und das Antibiotikum Sulfamethoxazol dazu.

Studien belegen, dass Arzneimittelrückstände unter anderem die Fortpflanzungsfähigkeit von Fischen und Amphibien beeinträchtigen. Medikamente verändern aber auch das Verhalten von Tieren. So zeigten Laborexperimente, dass Stare unter dem Einfluss des Antidepressivums Fluoxetin ihre Fressgewohnheiten modifizierten und an Gewicht verloren. Und bei Fischen können verschiedenste Arzneien - von Antidepressiva über diverse andere Psychopharmaka und künstliche Hormone bis zu Mitteln zur Behandlung allergischer Beschwerden - das Werbe-, Fress- oder Aggressionsverhalten beeinflussen. Unberechenbar sind aber insbesondere die Folgen eines Cocktails aus unterschiedlichen Arzneimittelrückständen.

Mikroverunreinigungen als Herausforderung für den Gewässerschutz

Medikamentenrückstände in den Gewässern sind Teil eines grösseren Problems, das in der Schweiz nun angepackt wird: die sogenannten Mikroverunreinigungen, die schon in tiefer Konzentration die Wasserqualität mindern. «In grossen Mengen eingesetzte langlebige Stoffe erweisen sich insbesondere für kleinere Flüsse mit geringer Wasserführung und hoher Abwasserbelastung als problematisch», so Saskia Zimmermann-Steffens. «Wenige Mikro- oder Nanogramm dieser Stoffe pro Liter reichen, um empfindliche Wasserlebewesen zu schädigen.»

In herkömmlichen ARAs werden Mikroverunreinigungen kaum entfernt. Doch seit Kurzem werden in der Schweiz neue technologische Möglichkeiten genutzt, um den Spurenstoffen in den Gewässern zu Leibe zu rücken. In Dübendorf (ZH) hat 2014 eine zusätzliche Klärstufe zur Behandlung von Mikroverunreinigungen ihren Betrieb aufgenommen. Die ARA Neugut ist die erste von rund 100 kommunalen Kläranlagen, die in den kommenden Jahren ausgebaut werden sollen. Um die nötigen finanziellen Mittel effizient einzusetzen, sollen gemäss Beschluss des Parlaments nur die wichtigsten Anlagen, die zusammen über die Hälfte des gesamten Abwassers in der Schweiz reinigen, ausgebaut werden. Die Aufrüstung der ARAs wird in den kommenden 20 Jahren total 1,2 Mrd. CHF kosten. Finanziert wird sie hauptsächlich über eine bei allen ARAs erhobene Abwasserabgabe von maximal 9 CHF pro Kopf und Jahr.

Während feststeht, dass Arzneimittelrückstände und andere Mikroverunreinigungen Fische und weitere Wasserlebewesen schädigen, sind die Folgen für die menschliche Gesundheit weniger klar. «Von einer Gefährdung zu sprechen, wäre übertrieben», sagt Saskia Zimmermann-Steffens. «Die Konzentrationen, die im als Trinkwasser genutzten Grundwasser und in den Oberflächengewässern nachgewiesen wurden, sind nach heutigem Kenntnisstand unbedenklich.» Doch die Belastung der Gewässer durch Abwässer nehme zu, und damit gelangten vermehrt auch Spurenstoffe in die Trinkwasservorkommen. «Diese langlebigen Substanzen gilt es aus den Wasserressourcen fernzuhalten, und die Belastung der Trinkwasservorkommen sollte aus vorsorglichen Gründen vermieden werden», so die BAFU-Gewässerschutzexpertin.

Widerstandsfähige Bakterien

Unter den medizinischen Wirkstoffen stellen Antibiotika eine spezielle Klasse dar, denn sie zielen nicht auf den Stoffwechsel des Patienten ab, sondern auf den Erreger, der die Krankheit verursacht. Die Fähigkeit, Abwehrmechanismen gegen ihre Feinde - vorzugsweise gegen Schimmelpilze, die Produzenten vieler natürlicher Antibiotika - zu entwickeln, ist in der Natur vieler Bakterien angelegt. So fanden Forschende im US-Bundesstaat New Mexico in einem seit vier Mio. Jahren von der Umwelt abgeschotteten Höhlensystem uralte Bakterienstämme, die gegen zahlreiche moderne antibiotische Wirkstoffe resistent waren.

Besonders rasch können sich resistente Keime dort ausbilden, wo Antibiotika oft zum Einsatz kommen - also in Spitälern, Arztpraxen und Ställen. Gefährlich wird es, wenn Träger antibiotikaresistenter Keime erkranken oder operiert werden und es keine Medikamente mehr gibt, die gegen die resistenten Bakterien wirken. Im Gesundheitswesen ist diese Gefahr durchaus real: Deshalb erklärte die Eidgenössische Fachkommission für biologische Sicherheit in einer Mitteilung vom Dezember 2014 antibiotikaresistente Keime zur «grössten Bedrohung für die Gesundheit der Bevölkerung in der Schweiz», die mit mehreren hundert Personen pro Jahr gleich viele Todesopfer wie der Strassenverkehr fordern. Gemäss einer Schätzung der schweizerischen Expertengruppe im Bereich Infektiologie und Spitalhygiene Swissnoso treten jährlich rund 70‘000 spitalbedingte Infektionsfälle auf, die bei rund 2000 der Kranken zum Tod führen. Wie gross der Anteil ist, der auf resistente Keime zurückgeht, ist allerdings nicht bekannt. Die Mehrkosten aus allen spitalbedingten Infektionen belaufen sich der gleichen Quelle zufolge auf 240 Mio. CHF pro Jahr. Ein erheblicher Teil der Antibiotika wird allerdings nicht im Krankenhaus angewendet, sondern in Arztpraxen verschrieben und von den Patientinnen und Patienten zu Hause eingenommen.

Auch in der Veterinärmedizin im Einsatz

Antibiotika finden auch in der Veterinärmedizin Verwendung. Dort landen die Rückstände zwar nicht in der Kläranlage, sondern im Boden, von wo wenige Prozente mit der Erosion wieder in die Gewässer ausgeschwemmt werden. Im Zuge des Nationalen Forschungsprogramms «Antibiotikaresistenz» (NFP 49) stellte ein Projekt in einem Feldversuch fest, dass mit dem Ausbringen von Gülle Sulfonamide - das sind in der Veterinärmedizin häufig eingesetzte Antibiotika - auf die Wiesen gelangten. Die Konzentration im Boden nahm freilich schnell ab; dennoch blieben Rückstände über Monate hinweg nachweisbar.

Pro Jahr werden hierzulande rund 50 bis 60 t dieser Bakterien tötenden Medikamente an Tiere verabreicht. Obschon zwischen 2008 und 2012 die Zahl der in der hiesigen Veterinärmedizin verkauften Antibiotika um 21 % zurückgegangen ist, liegt die Schweiz damit erst im europäischen Mittelfeld. Und es gibt keinen Grund, sich mit dem Erreichten zufriedenzugeben. Eine Untersuchung im Auftrag verschiedener Konsumentenorganisationen aus dem Jahr 2013 zeigte, dass 19 von 40 bei Grossverteilern gekauften Poulet- und Truthahnfleischproben antibiotikaresistente Bakterien enthielten - und zwar im importierten wie im Schweizer Fleisch.

Gesundheit von Menschen und Tieren langfristig sichern

Noch lässt sich nicht sagen, ob zur Zunahme der gefährlichen Multiresistenzen auch deren Verbreitung über die Umwelt beiträgt. Sicher ist: Hauptursache des Problems sind unsachgemässe Anwendungen von Antibiotika.

Nun hat der Bund den resistenten Bakterien mit der Ende 2014 vorgestellten «Nationalen Strategie Antibiotikaresistenzen» (StAR) den Kampf angesagt. Das BAFU wurde von Anfang an in ihre Ausarbeitung eingebunden. «Hauptziel ist, die Wirksamkeit der Antibiotika zur Erhaltung der menschlichen und tierischen Gesundheit langfristig sicherzustellen», sagt Karin Wäfler, Projektleiterin der Strategie im Bundesamt für Gesundheit (BAG). Dass der Bundesrat im Juni 2015 beschloss, 20 Mio. CHF für ein neues Nationales Forschungsprogramm «Antimikrobielle Resistenz» zur Verfügung zu stellen, zeigt die Dringlichkeit, die der Bund der Problematik zuweist.

Zu den Massnahmen, welche die Strategie ab 2016 vorsieht, gehört die Überwachung des Verbrauchs von Antibiotika. Zudem sollen Richtlinien für deren Anwendung erarbeitet werden. In den Zuständigkeitsbereich des BAFU fällt, dass künftig regelmässig Bodenproben auf das Vorhandensein antibiotikaresistenter Bakterien analysiert werden sollen. Natürlich bleibt auch die Wasserqualität im Fokus: «Unter anderem soll beim Ausbau der ARAs geprüft werden, wie sich im Rahmen der geplanten Massnahmen der Eintrag von Resistenzen in die Gewässer eindämmen lässt», so Saskia Zimmermann-Steffens vom BAFU. «Vordringliche Massnahme bleibt aber die Reduktion an der Quelle», betont Basil Gerber von der BAFU-Sektion Biotechnologie, der für das Amt die Arbeiten an der Strategie koordiniert. «Und wir alle können dazu beitragen, indem wir nicht gleich bei jedem Schnupfen zu Antibiotika greifen.»

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Letzte Änderung 26.08.2015

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