Arzneimittel und Umwelt

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UnterschiedlicheTabletten in Blister-Verpackung

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Quelle: Ivan Josifovic / Fotolia.com

Rückstände von Human- und Tierarzneimitteln gelangen kontinuierlich in die Umwelt, vor allem in Gewässer. Arzneimittel sind biologisch hochaktive Stoffe. Sie können in der Umwelt schädlich auf Lebewesen wirken.

Arzneimittel in der Umwelt: Eintrag und Vorkommen

Arzneimittel sind wichtig für die medizinische Versorgung. Doch einmal in der Umwelt, haben sie bedeutende Nebenwirkungen. In der Humanmedizin werden in Deutschland pro Jahr etwa 8.100 Tonnen potenziell umweltrelevanter Arzneimittel-Wirkstoffe verwendet, die insgesamt etwa 1.500 verschiedene Wirkstoffe repräsentieren. Darüber hinaus gibt es zahlreiche weitere Arzneimittel-Wirkstoffe wie Naturstoffe, Peptide (Eiweißbausteine) oder Vitamine, die aber aufgrund ihrer natürlichen Herkunft oder ihrer leichten Abbaubarkeit kein Problem für die Umwelt darstellen. Die am häufigsten verschriebenen Arzneimittel sind Entzündungshemmer, Asthmamittel sowie Psychotherapeutika.
Für die Veterinärmedizin wichtige Arzneimittelgruppen sind vor allem Antibiotika und Antiparasitika, aber auch Entzündungshemmer und hormonell wirksame Substanzen. In der Tierhaltung werden allein an antibiotischen Wirkstoffen pro Jahr mehr als 1.700 Tonnen eingesetzt. Für andere Tierarzneimittelgruppen liegen leider keine aktuellen Verbrauchsmengen vor.

Zahlreiche Messprogramme zeigen, dass Rückstände von Arzneimittel-Wirkstoffen kontinuierlich in die Umwelt, vor allem in die Gewässer, gelangen und dort gefunden werden. Der Grund dafür ist einfach: Arzneimittel-Wirkstoffe sind oft schlecht abbaubar und mobil. In die Umwelt kommen sie durch einen unerwünschten Nebeneffekt: viele Stoffe werden vom menschlichen Körper unverändert wieder ausgeschieden. So gelangen alljährlich viele Tonnen Humanarzneimittelwirkstoffe und deren Abbauprodukte mit dem Abwasser über die Kläranlagen in die Umwelt. Denn viele Wirkstoffe werden auch in Kläranlagen nur wenig zurückgehalten. Tierarzneimittel werden überwiegend mit Mist und Gülle, die als Dünger verwendet werden, in die Umwelt eingetragen.

Rückstände von Arzneimitteln werden inzwischen nahezu flächendeckend und ganzjährig in Fließgewässern, aber auch in Boden- und Grundwasserproben gefunden. Bislang wurden etwa 150 verschiedene Arzneimittel-Wirkstoffe in der Umwelt, vor allem in Gewässern, nachgewiesen. Hier werden für viele Wirkstoffe regelmäßig Konzentrationen im Bereich von 0,1 bis 1 Mikrogramm pro Liter, in seltenen Fällen aber auch von mehreren Mikrogramm pro Liter gemessen. Auch im Trinkwasser gibt es vereinzelt Spuren von Arzneimitteln. Sie stellen zwar keinerlei Risiko für die menschliche Gesundheit dar, dennoch sollte aber allein aus Sicht eines vorsorgenden Umwelt- und Gesundheitsschutzes der Eintrag von Arzneimitteln in die Umwelt so gering wie möglich sein.

Wirkungen in der Umwelt

Arzneimittelwirkstoffe sind biologisch hochaktive Stoffe, die gezielt in den Regelungsmechanismus von Organismen eingreifen: Sie können zum Beispiel den Stoffwechsel beeinflussen, das hormonelle Gleichgewicht verschieben oder die Signalübertragung von Zelle zu Zelle verändern. Aufgrund ihrer biologischen Aktivität und der Vielzahl spezifischer Wirkungen liegt es auf der Hand, dass Arzneimittel auch Wirkungen auf andere Lebewesen haben, wenn sie in die Umwelt gelangen. Für viele Arzneimittel ist das Ausmaß der Risiken für die Umwelt vor allem wegen fehlender Wirkungsdaten und Langzeituntersuchungen nicht genau einzuschätzen. Dies ist beunruhigend, da für einige Arzneimittelwirkstoffe schädliche Auswirkungen auf Lebewesen in der Umwelt bereits klar belegt sind.

Ein bekanntes Beispiel dafür sind synthetische Hormone wie zum Beispiel 17α-Ethinylestradiol (EE2), der Wirkstoff der Anti-Baby-Pille. Er beeinträchtigt bereits im sehr niedrigen Nanogramm/Liter-Bereich die Reproduktion von Fischen nachhaltig. Die Beispiele ließen sich beliebig fortsetzen: Das Schmerzmittel Diclofenac schädigt bei Fischen innere Organe wie Leber und Niere; die häufig verwendeten Antibiotika töten nicht nur Bakterien sondern hemmen oft auch das Wachstum von Algen und Pflanzen.

Antibiotika-Resistenzen bei humanpathogenen Bakterien sind ein schwerwiegendes Problem des öffentlichen Gesundheitswesens. Auch in der Umwelt wurden bereits mehrfach multiresistente Mikroorganismen nachgewiesen: so zum Beispiel in Fließgewässern unterhalb von Kläranlagen-Abläufen, die oft besonders hohen Antibiotika-Konzentrationen ausgesetzt sind. Auch wenn seit 2008 mit der Deutschen Antibiotika-Resistenzstrategie (DART) ein Konzept zur internationalen und nationalen Eindämmung antimikrobieller Resistenzen in Deutschland vorliegt, besteht hinsichtlich der Resistenzen in der Umwelt noch erheblicher Forschungsbedarf.

Schutz des Wassers als Lebensraum und als Trinkwasserressource

Wasser bedarf nicht nur als Lebensraum für Wasserlebewesen sondern auch als unabdingbare Lebensgrundlage des Menschen eines besonderen Schutzes. Daher sollten besonders für Gewässer, die für die Trinkwassergewinnung genutzt werden, die Prinzipien der Vorsorge und der Vorbeugung gelten. Dennoch gibt es bislang weder für Oberflächengewässer noch für Grund- oder Trinkwasser verbindliche Normen oder Richtwerte, die den Eintrag von Arzneimittel-Rückständen regulieren würden. Hier besteht dringender Handlungsbedarf. So werden Arzneimittel bei der anstehenden Novellierung der nationalen Verordnung zum Schutz der Oberflächengewässer erneut diskutiert werden. Gleiches gilt auf europäischer Ebene für die Festlegung prioritärer Stoffe im Bereich der Wasserpolitik. Umweltqualitätsnormen und Grenzwerte sowohl für Oberflächen- als auch für Grundwasser wären ein wichtiger Impuls für die langfristige Reduzierung des Arzneimitteleintrags in Oberflächengewässer.

Rechtlicher Hintergrund

Die Zulassung und der Handel mit Arzneimitteln für Mensch und Tier werden durch das Gesetz über den Verkehr mit Arzneimitteln (Arzneimittelgesetz, AMG) geregelt. Zweck des Gesetzes ist es, im Interesse einer ordnungsgemäßen Arzneimittelversorgung vor allem für die Qualität, Wirksamkeit und Unbedenklichkeit der Arzneimittel zu sorgen. Dem Problem der Arzneimittelrückstände in der Umwelt hat der Gesetzgeber erstmals Mitte der 1990er-Jahre Rechnung getragen. Das Umweltbundesamt ist bereits seit 1998 als mitprüfende Einvernehmensbehörde aktiv. Es bewertet potenzielle Umweltrisiken, die von Tierarzneimitteln ausgehen. Das UBA bestimmt, welche Tierarzneimittel nur mit Auflagen zum Schutz der Umwelt zugelassen werden.

Für Humanarzneimittel verlangte erst die EU-Richtlinie 2001/83/EG, geändert durch die Richtlinie 2004/27/EG, zwingend die Prüfung möglicher Auswirkungen auf die Umwelt bei der Zulassung. Seitdem sind im Zulassungsverfahren auch Unterlagen einzureichen, die eine Bewertung des potentiellen Risikos für die Umwelt durch die Anwendung eines Arzneimittels ermöglichen. Auch die Zulassung von Humanarzneimitteln kann mit Auflagen zum Schutz der Umwelt verbunden werden.

Nach der Zulassung eines Arzneimittels erfolgt bisher keine systematische Erhebung von Daten zu Arzneimittel-Rückständen in der Umwelt und zu möglichen unbeabsichtigten Wirkungen. Aus Sicht des Umweltbundesamtes erscheint es jedoch erforderlich, besonders umweltrelevante Arzneimittel auch nach der Zulassung zu überwachen. Das etablierte System der Pharmakovigilanz – die Überwachung nach der Zulassung – sollte daher um den Umweltbereich ergänzt werden. Dies soll helfen, Belastungsschwerpunkte und ökologische Auswirkungen von Medikamenten zu erkennen, die Risikobewertung von Arzneimitteln zu verbessern und letztlich deren Umweltsicherheit zu erhöhen.

Bislang sind nur für neu zuzulassende Arzneimittel Unterlagen zur Umweltrisikobewertung vorzulegen. Dies hat zur Folge, dass für das Gros der seit Jahrzehnten vermarkteten sogenannten „Altarzneimittel“ kaum Informationen vorliegen. Es ist besorgniserregend, dass das Umweltrisiko vieler Wirkstoffe, die in Oberflächengewässern gefunden werden, daher bislang nicht umfassend beurteilt werden kann. Bislang liegen erst für schätzungsweise zehn Prozent der potenziell umweltrelevanten Arzneimittel-Wirkstoffe aus der Humanmedizin ausreichende Informationen für die Beurteilung des Umweltrisikos vor. Das UBA setzt sich daher für ein „Altwirkstoffprogramm“ zur Schließung der bestehenden Datenlücken ein.

Handlungsbedarf

Grundsätzlich stellt die Belastung von Gewässern und Böden durch indirekte Einträge wie zum Beispiel über Kläranlagen (Humanarzneimittel) und aus der Landwirtschaft (Tierarzneimittel) eine Herausforderung für eine effektive Regulierung dar. Seit etwa zehn Jahren werden über die Risikobewertung bei der Zulassung neue Informationen von Medikamenten gewonnen. Sie machen deutlich, dass die Risiken bisher oft unterschätzt wurden. Auch stellen die oft schwer abbaubaren Arzneimittel-Wirkstoffe eine besondere Herausforderung für die Abwasserreinigung dar, da konventionelle Reinigungstechniken nicht ausreichen, um die Mehrzahl der Stoffe effektiv aus dem Abwasser zu entfernen.

Eine effiziente Strategie zur Verminderung von Arzneimittel-Rückständen in Gewässern muss Maßnahmen entlang des gesamten Lebenswegs von Arzneimitteln und vor allem den verantwortungsvollen Umgang mit Arzneimitteln umfassen. Ein alleiniger Fokus auf End-of-pipe-Lösungen wie die Abwasserreinigung und die Trinkwasseraufbereitung ist nicht zielführend. Auch wenn die Weiterentwicklung der Kläranlagentechnik (4. Reinigungsstufe) zur Entfernung von anthropogenen Spurenstoffen durchaus erfolgversprechend ist.

Im Sinne des Vorsorgeprinzips und zum Schutz von Mensch und Umwelt sollten Lösungsansätze vor allem am Beginn der Kausalkette ansetzen. So sollten Umweltaspekte möglichst bereits bei der Entwicklung von Medikamenten berücksichtigt werden, zum Beispiel im Hinblick auf verbesserte Abbaubarkeit der Wirkstoffe. Einen wichtigen Beitrag kann und wird aber vor allem der verantwortungsbewusste Umgang mit Arzneimitteln leisten, angefangen bei einer veränderten und angepassten Verschreibungspraxis durch den behandelnden Arzt über die Förderung einer gesünderen Lebensweise bis hin zu einer sachgerechten Entsorgung von Arzneimittelresten durch Patientinnen und Patienten.