Arsen im Trinkwasser – Grenzwert, Symptome, Wasseranalyse
Arsen im Trinkwasser ist ein ernstzunehmendes Thema, das Verbraucher in Deutschland und weltweit betrifft. Als natürlich vorkommendes Halbmetall gelangt Arsen durch geologische Prozesse, aber auch durch industrielle Einflüsse in das Grund- und damit in das Trinkwasser. In diesem Beitrag erfahren Sie, welche Risiken von Arsen ausgehen, wie es sich auf die Gesundheit auswirkt, wo es in Deutschland verstärkt vorkommt und welche Möglichkeiten der Entfernung bestehen.1
Wo ist Arsen enthalten – und wie gelangt es ins Trinkwasser?
Geogene Quellen: Arsen aus dem Untergrund
Besonders vulkanisch geprägte Böden, Erzvorkommen und Sedimente mit hohem Schwefelgehalt enthalten erhöhte Konzentrationen an Arsen. In Regionen mit arsenhaltigen Mineralien wie Arsenopyrit (FeAsS), Realgar (As₄S₄) oder Orpiment (As₂S₃) kann es durch Verwitterung und Wasserlöslichkeit zu einem natürlichen Eintrag in das Grundwasser kommen. Dieser sogenannte geogene Eintrag ist weltweit verbreitet – betroffen sind unter anderem Regionen in Südostasien, Südamerika, aber auch bestimmte Gegenden in Europa, einschließlich Deutschlands.2
Anthropogene Quellen: Menschliche Einflüsse
Neben natürlichen Quellen kann Arsen auch durch menschliche Aktivitäten in die Umwelt und somit in das Trinkwasser gelangen. Historisch wurde es zum Beispiel in der Erzverhüttung, Glasherstellung oder in der chemischen Industrie verwendet. Heute stellen vor allem Altlasten, Rückstände von Holzschutzmitteln (z. B. Arsenverbindungen wie Chromarsenat), sowie Rückstände aus der Pestizidanwendung ein Problem dar. In vielen Regionen der Welt – etwa in Bangladesch – wurde früher arsenhaltiges Pestizid zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt, was heute noch Folgen für Grundwasser und Boden hat. In Deutschland zählen Altdeponien, Rückstände aus der Montanindustrie sowie landwirtschaftlich genutzte Flächen mit Arsen belasteten Rückständen zu den relevanten anthropogenen Quellen. Wenn solche Flächen nicht fachgerecht saniert wurden, können Arsenverbindungen durch Regenwasser in tiefere Bodenschichten einsickern und das Grundwasser verunreinigen.3
Wie gefährlich ist Arsen im Trinkwasser?
Im Kontext der Trinkwasser Gesundheitsrisiken stellt Arsen weltweit eine der bedeutendsten Belastungen dar, vor allem in Gebieten mit natürlichen Arsen Vorkommen oder unzureichend aufbereitetem Trinkwasser. Schon geringe Mengen über einen längeren Zeitraum können die Gesundheit ernsthaft beeinträchtigen – das betrifft nicht nur Entwicklungsländer, sondern auch einzelne Regionen in Europa und Deutschland.
Toxikologische Bewertung
Arsen wirkt in verschiedenen Formen unterschiedlich stark toxisch. Die anorganischen Arsenverbindungen, die im Trinkwasser am häufigsten auftreten (insbesondere Arsenit und Arsenat), gelten als besonders gefährlich. Sie reichern sich im Körper an und entfalten ihre Wirkung meist schleichend – insbesondere bei chronischer Aufnahme.4
Wirkmechanismen von Arsen:
- Zellschädigung und DNA-Schäden: Arsen fördert oxidative Prozesse und schädigt die Erbsubstanz.
- Störung des Enzymstoffwechsels: Arsen hemmt verschiedene Enzyme, die zelluläre Prozesse regulieren.
- Krebserzeugendes Potenzial: Arsenverbindungen gelten als krebserregend für den Menschen und stehen im Zusammenhang mit einem erhöhten Risiko für Haut-, Lungen-, Leber- und Blasenkrebs.
Besondere Gefährdung für sensible Bevölkerungsgruppen
Kinder, Schwangere und Menschen mit Vorerkrankungen gelten als besonders empfindlich gegenüber Arsen im Trinkwasser. Bei Säuglingen kann eine dauerhafte Belastung das Wachstum, die neurologische Entwicklung und das Immunsystem negativ beeinflussen. Auch das Risiko für angeborene Fehlbildungen steigt. Schwangere sollten daher bei der Qualitätsbeurteilung von Trinkwasser Arsen besonders beachten – insbesondere bei Eigenversorgungsanlagen.
Grenzwerte und rechtliche Regelungen
Die Trinkwasserverordnung (TrinkwV 2023) legt den Grenzwert für Arsen in Deutschland auf 10 Mikrogramm pro Liter (µg/L) fest.5 Dieser Wert entspricht der Empfehlung der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und stellt eine Risikoschwelle dar6, unter der laut aktueller Datenlage keine unmittelbare Gesundheitsgefährdung zu erwarten ist. In Ländern wie den USA, Kanada oder der Schweiz wird dieser Grenzwert ebenfalls angewendet.
Internationale Vergleiche und Herausforderungen
In vielen Teilen der Welt ist Arsen im Trinkwasser ein ernstzunehmendes Problem. Besonders dramatisch ist die Situation in Bangladesch, Indien, Nepal, China, Argentinien und Teilen der USA (z. B. Kalifornien). Dort wurden Konzentrationen im Trinkwasser von mehreren Hundert Mikrogramm pro Liter gemessen. Millionen Menschen sind betroffen, viele leiden an den Spätfolgen chronischer Arsen Vergiftung.
In Deutschland ist die Situation besser kontrolliert – dennoch gibt es auch hier Hotspots mit geogener Arsenbelastung, in denen Wasserversorger aufwendige Aufbereitungsverfahren einsetzen müssen, um die Grenzwerte einzuhalten.
Schleimartige Schichten, sogenannte Biofilme, bilden sich aus Mikroorganismen wie Bakterien, Pilzen und deren Stoffwechselprodukten. Diese Organismen lagern sich an Oberflächen in feuchten Umgebungen ab – beispielsweise in Wasserleitungen oder auf Armaturen. Die Mikroben umgeben sich mit einer selbst produzierten Matrix aus Proteinen, Polysacchariden und anderen Substanzen. So können sich in Biofilme Bakterien einen Schutzraum schaffen, der sie vor Hitze, Desinfektionsmitteln und sogar Antibiotika weitgehend abschirmt.1
Die Entstehung der Schicht beginnt oft harmlos: Einzelne Keime setzen sich an einer Oberfläche ab und vermehren sich dort. Wenn die Bedingungen stimmen – etwa bei lauwarmem, stehendem Wasser und organischen Rückständen – wächst innerhalb weniger Tage ein stabiler Biofilm heran.
Resistenz der Biofilmstrukturen im Wasser
Ein besonderes Problem stellt die hohe Widerstandskraft von bakteriellen Biofilmen gegenüber Desinfektionsmitteln und Antibiotika dar. Die schleimige Matrix wirkt wie ein Schutzschild: Sie verzögert das Eindringen von Wirkstoffen und ermöglicht es den eingeschlossenen Mikroorganismen, sich in eine Art „Schutzmodus“ zu versetzen. In dieser Umgebung können sich sogenannte persistente Keime und antibiotikaresistente Bakterien entwickeln und über lange Zeit im Leitungssystem überleben.
Welche Probleme können durch Biofilme in Wasserleitungen entstehen?
Wenn sich Biofilme bilden, ist dies weit mehr als ein ästhetisches oder hygienisches Ärgernis. Sie wirken sich negativ auf die Wasserqualität, die Funktion der Trinkwasserinstallation und potenziell auf die Gesundheit aus – besonders in sensiblen Bereichen.
Mikrobielle Belastung: Unsichtbares Risiko
Biofilme bieten ideale Bedingungen für das Wachstum gesundheitsgefährdender Mikroorganismen. Besonders problematisch sind:
- Legionellen, die beim Einatmen von Aerosolen (z. B. beim Duschen) Lungeninfektionen auslösen können.
- Pseudomonas aeruginosa, ein typischer Biofilmbewohner, der schwere Infektionen bei geschwächten Menschen verursacht.
- Enterokokken, die Hinweise auf fäkale Verunreinigungen geben und Durchfallerkrankungen auslösen können.
Beeinträchtigung der technischen Funktion
Die schleimige Matrix des Biofilms haftet an Innenflächen von Rohren, Ventilen oder Perlatoren. Dort verändert sie die Strömungsverhältnisse und begünstigt technische Probleme:
- Reduzierte Durchflussmengen durch Ansammlung biologischer Ablagerungen
- Ungleichmäßige Temperaturverteilung in Warmwasseranlagen
- Materialangriff und Korrosion, besonders bei metallischen Werkstoffen
- Erhöhter Energiebedarf, etwa durch schlechtere Wärmeübertragung in Wärmetauschern
Geruchs- und Geschmacksveränderungen
Biofilme können chemische Veränderungen im Wasser hervorrufen, die sich sensorisch bemerkbar machen.
Typisch sind:
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Veränderung |
Mögliche Ursache |
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Modriger Geruch |
Anaerobe Stoffwechselprozesse im Biofilm |
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Chlorähnlicher Geschmack |
Reaktion von Biofilm mit Desinfektionsmitteln |
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Eisen-/Metallgeschmack |
Wechselwirkungen mit Rohrmaterialien bei Korrosion |
Besonders auffällig werden diese Veränderungen bei längerer Stagnation oder nach Sanierungsarbeiten.
Kritische Bedeutung in sensiblen Bereichen
Ein mikrobiologisch aktiver Biofilm stellt in bestimmten Einrichtungen ein erhebliches Risiko dar – dort gelten erhöhte Vorsichtsmaßnahmen:
- Krankenhäuser und Pflegeeinrichtungen
- Kindergärten und Schulen
- Lebensmittelverarbeitende Betriebe
- Privathaushalte mit Kleinkindern, Schwangeren oder chronisch Kranken
Was bringen Hausmittel gegen Biofilm – und wo sind die Grenzen?
Viele greifen zunächst zu Hausmitteln – doch deren Wirkung ist begrenzt:
Typische Hausmittel:
- Essig oder Zitronensäure: gut gegen Kalk, kaum Wirkung auf Biofilm-Matrix
- Natron und heißes Wasser: leicht alkalisch, reinigt oberflächlich
- Mechanisches Reinigen (z. B. Ausbürsten von Duschköpfen)
Grenzen:
- Der innere Kern des Biofilms bleibt meist unberührt
- In tiefen Leitungsabschnitten nicht erreichbar
- Rückfallgefahr innerhalb weniger Tage
Wann sollte man Biofilme professionell entfernen lassen?
Eine professionelle Entfernung von Biofilmen ist immer dann notwendig, wenn Hinweise auf eine hygienische Beeinträchtigung der Trinkwasserinstallation vorliegen.
Das gilt insbesondere bei einem Nachweis von pathogenen Mikroorganismen wie Pseudomonas aeruginosa, Legionellen oder Enterokokken, die über das Trinkwasser aufgenommen oder beim Duschen eingeatmet werden können. Auch sensorische Veränderungen – etwa eine Trübung des Wassers, ein unangenehmer Geruch oder ein veränderter Geschmack – sind ernst zu nehmende Warnzeichen.3
Um Ihre Warnzeichen zu überprüfen, empfehlen wir Ihnen einen "Wassertest auf Bakterien" zu machen, womit Sie Ihr Wasser unter anderem auf krankheitserregende Keime wie E. Coli untersuchen können.
Bleiben mehrere Reinigungsversuche mit haushaltsüblichen Mitteln ohne Erfolg, deutet das auf einen etablierten Biofilm hin, der sich tief in den Leitungen festgesetzt hat. Ebenso problematisch sind längere Nutzungsunterbrechungen, wie sie in Ferienwohnungen oder während Sanierungen vorkommen. In solchen Fällen kann sich der Biofilm ungestört entwickeln, vor allem bei lauwarmen Temperaturen und stehenden Wasserverhältnissen.
Besondere Aufmerksamkeit ist in sensiblen Einrichtungen geboten – beispielsweise in Krankenhäusern, Pflegeheimen oder Kindertagesstätten. Hier ist eine professionelle Analyse der mikrobiologischen Wasserqualität nicht nur sinnvoll, sondern gesetzlich vorgeschrieben. Nur durch gezielte Maßnahmen wie chemische Desinfektion, Druckspülungen und mikrobiologische Kontrolluntersuchungen lässt sich der Biofilm wirksam und nachhaltig entfernen.4
Ablauf einer professionellen Biofilmentfernung
Die Entfernung von Biofilmen in Trinkwasserinstallationen erfolgt in einem strukturierten, mehrstufigen Verfahren. Ziel ist es, die mikrobiologische Belastung dauerhaft zu beseitigen und die hygienische Unbedenklichkeit des Wassers wiederherzustellen. Der Ablauf orientiert sich an den Vorgaben des DVGW, insbesondere an Arbeitsblatt W 291.5
Analyse – Erfassung der Belastungssituation
Im ersten Schritt erfolgt eine gezielte mikrobiologische Untersuchung. Hierbei werden Wasserproben aus unterschiedlichen Entnahmestellen entnommen, insbesondere aus Bereichen mit Verdacht auf Stagnation oder verminderter Durchströmung. Die Proben werden im Labor auf typische Biofilmindikatoren wie Pseudomonas aeruginosa, Legionellen oder allgemeine Keimzahlen untersucht. Parallel erfolgt eine technische Bestandsaufnahme der betroffenen Installation.
Wir empfehlen Ihnen hierfür unseren "Wassertest auf Bakterien".
Desinfektion – Abtötung der Mikroorganismen
Je nach Ergebnis der Voruntersuchung kommen verschiedene Desinfektionsmethoden zum Einsatz:
- Thermische Desinfektion: Aufheizung des Trinkwassersystems auf > 70 °C für mehrere Minuten, wirksam insbesondere gegen Legionellen.
- Chemische Desinfektion: Einsatz von geeigneten Desinfektionsmitteln wie Chlordioxid, Peressigsäure oder Wasserstoffperoxid (H₂O₂) – auch zur Tiefenwirkung in verzweigten Leitungen geeignet.
Mechanische Reinigung – Entfernung der Matrix
Im Anschluss an die Desinfektion erfolgt eine mechanische Entfernung der abgetöteten Biofilmreste und Ablagerungen.
Dazu werden Verfahren wie:
- Druckspülungen mit Impulsgebern,
- das Einbringen von Reinigungskugeln in geschlossene Leitungssysteme,
- oder spezielle Druckstoßverfahren (z. B. mit Luft-Wasser-Gemischen) eingesetzt.
Nachkontrolle – Sicherstellung der Wasserqualität
Nach Abschluss der Reinigung ist eine gründliche Nachkontrolle unerlässlich.
Hierzu zählen:
- Mikrobiologische Nachbeprobungen an repräsentativen Entnahmestellen
- Sensorische Prüfungen (Geruch, Geschmack, Trübung)
- ggf. eine technische Funktionskontrolle der Anlage
Wichtig:
Die gesamte Vorgehensweise muss dokumentiert werden und sollte nur durch qualifizierte Fachunternehmen erfolgen. Gerade in öffentlichen oder sensiblen Gebäuden sind Nachweise gegenüber Gesundheitsämtern oder Aufsichtsbehörden erforderlich. Die Orientierung an DVGW W 291 stellt sicher, dass die Maßnahmen rechtssicher und wirkungsvoll durchgeführt werden.
Wie lässt sich Biofilm langfristig vorbeugen?
Die wirksamste Maßnahme gegen Biofilme ist die Vermeidung von stagnierendem Wasser. Denn Stillstand, lauwarme Temperaturen (20–45 °C) und organische Nährstoffe bilden ideale Voraussetzungen, dass ein Biofilm wächst. Mit einfachen Maßnahmen im Alltag lässt sich das Risiko deutlich senken:
- Regelmäßiger Wasseraustausch: Alle Entnahmestellen mindestens alle 72 Stunden durchspülen – besonders in selten genutzten Räumen.
- Temperaturkontrolle: Warmwasser auf ≥ 60 °C einstellen, Kaltwasser < 20 °C halten. Totleitungen vermeiden: Nicht mehr benötigte Rohrabschnitte zurückbauen.
- Hygienisch einwandfreie Armaturen: Austausch poröser Dichtungen und Filtereinsätze, z. B. nach Sanierungsarbeiten.
- Regelmäßige Wasseranalysen: Vor allem bei älteren Gebäuden oder sensiblen Nutzern sinnvoll.
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Unsere Quellen
1Vgl.: Umweltbundesamt (UBA): „Empfehlung zu erforderlichen Untersuchungen auf Pseudomonas aeruginosa, zur Risikoeinschätzung und zu Maßnahmen beim Nachweis im Trinkwasser“, zuletzt gesehen am 13.06.2025.
2Vgl.: DVGW – Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V.: „Untersuchung zu den Auswirkungen erhöhter Wassertemperaturen auf mikrobiologische Situationen bei der Trinkwasserverteilung (W 202016)“, zuletzt gesehen am 13.06.2025.
3Vgl.: TZW – Technologiezentrum Wasser: „Schwarze Biofilme an Trinkwasserzapfstellen – Vorkommen, Relevanz und Forschungsbedarf“, zuletzt gesehen am 13.06.2025.
4Vgl.: VAAM – Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie: Fachgruppenbericht Wasser 2020: Mikrobiologie von Trinkwasser und Biofilmen, zuletzt gesehen am 13.06.2025.
5Vgl.: DVGW – Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V.: „Arbeitsblatt W 291 – Reinigung und Desinfektion von Trinkwasser-Installationen“, 2023.
