Nikotin in Berliner Gewässern Der Wasserfloh raucht mit – Umweltproblem Zigarettenstummel

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Leibniz-Institut für Gewässer- ökologie und Binnen- fischerei (IGB)

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Viele Probleme haben die Menschen selbst in der Hand. In diesem Fall wortwörtlich: Es geht um Zigarettenstummel. Werden diese in die Umwelt geworfen, können Nikotinreste negativ auf Kleinstlebewesen wirken – besonders in Gewässern, in denen sich nach einem Sommerregen die Zigarettenreste ansammeln.

Forscher des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) haben verschiedene Berliner Gewässer auf Nikotin untersucht. Sie fanden es in jeder Wasserprobe, jedoch schwankten die Konzentrationen stark; zwischen 7 und etwa 1.500 Nanogramm Nikotin pro Liter.

Das Nikotin aus weggeworfenen Kippen gelangt vor allem über Starkregen und die Kanalisation in die Gewässer. In Gewässern mit Kanalisationsanschluss waren die Konzentrationen im Schnitt etwa doppelt so hoch wie in Gewässern ohne Kanalisationseinleitungen. Niederschläge führten zu einem Anstieg des Nikotins, insbesondere in Kanälen, wo die Konzentrationen daraufhin bis zu 16-mal höher waren.

Im Rahmen eines siebenwöchigen Monitoringprogramms untersuchte das Forschungsteam des IGB im Sommer 2019 insgesamt 56 Wasserproben aus 14 Seen, 9 Teichen, 9 Flüssen, 8 Kanälen und 2 kanalisierten Bächen in Berlin. In all diesen untersuchten Oberflächengewässern wurde Nikotin nachgewiesen, der Mittelwert lag bei 73 Nanogramm pro Liter.

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Regen wäscht das Nikotin aus Kippen aus

Zigarettenkippen sind hierzulande die Hauptquelle für Nikotin in der Umwelt, seit die Anwendung als Insektizid in der EU in den 1980er Jahren verboten wurde. Laut einer Studie aus dem Jahr 2022 werden zwischen 76 und 90 Prozent aller gerauchten Zigaretten unsachgemäß in der Umwelt entsorgt, was sie zum Hauptmüll in Städten macht. Und eine Kippe enthält noch rund zwei Milligramm Nikotin.

Im Freien weggeworfene Zigarettenstummel gelangen nur zu einem geringen Anteil direkt in die Gewässer. „Die Hauptquelle für Nikotin ist tatsächlich der Niederschlag beziehungsweise Einleitungen aus der Kanalisation“, sagt IGB-Forscher Dr. Markus Venohr, Leiter der Studie. Nikotin ist nämlich gut wasserlöslich: Bereits nach etwa 30 Minuten ist etwa die Hälfte des Nikotins durch Regenwasser ausgewaschen.

Nach Starkregen sind die Konzentrationen in Kanälen bis zu 16-mal höher

Die Studie zeigt, dass die Nikotinkonzentration je nach Gewässertyp variiert. Am höchsten war sie in Kanälen, gefolgt von Teichen, Flüssen, Seen und kanalisierten Bächen. Dabei haben die Einträge über den Regenwasserabfluss von Oberflächen sowie die Zuleitung von Regenwasser über die Kanalisation den größten Einfluss: In Oberflächengewässern mit Regenwassereinleitungen aus der Trennkanalisation sowie mit Mischwasserkanalisationsüberläufen waren die mittleren Nikotinkonzentrationen etwa doppelt so hoch wie in Gewässern ohne solche Zuläufe. Nach starken Regenfällen stiegen die Nikotinkonzentrationen deutlich an, insbesondere in Kanälen, wo sie bis zu 16-mal höher waren.

„Dieser starke Anstieg nach Starkregen entsteht wahrscheinlich durch so genannte First-Flush-Ereignisse: Die Zigarettenkippen akkumulieren sich bei Trockenheit und werden dann bei einsetzendem Regen alle gleichzeitig ausgewaschen“, erklärt Venohr.

Zur Erläuterung: Die Trennkanalisation umfasst nur Regenwasser, in der Mischkanalisation befindet sich hingegen eine Mischung aus Regenwasser und häuslichen Abwässern. Wenn die Reinigungskapazität der Kläranlagen durch das Regenwasser überschritten wird, werden zusätzliche Speicher gefüllt. Wird das Speichervolumen weiter überschritten, wird das überschüssige Abwassergemisch bei so genannten Mischwasserüberläufen direkt in Oberflächengewässer wie Spree, Havel und Teltowkanal eingeleitet.

Die Krumme Lanke: Sonderfall am Berliner Stadtrand

Die Studie zeigt außerdem, dass die Nikotinkonzentration mit der Bevölkerungsdichte ansteigt – zumindest in Gewässern mit Anschluss an die Kanalisation bei Regen. In Oberflächengewässern ohne Anschluss an die Kanalisation korrelierten die Konzentrationen dagegen eher mit dem Einfluss von Haltestellen öffentlicher Verkehrsmittel oder Naherholungsgebieten. Die Forschenden fanden im Innenstadtbereich höhere Konzentrationen – mit einer Ausnahme: die Krumme Lanke in Zehlendorf. Sie wird im Sommer intensiv als Naherholungsgebiet genutzt und ist daher wahrscheinlich höher belastet.

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Gemessene Nikotinkonzentrationen meist unbedenklich, außer für Kleinstorganismen

Die gemessenen Nikotinkonzentrationen in Berliner Oberflächengewässern lagen je nach zitierter Studie teilweise über den „Konzentrationen ohne negativen Effekt“ (PNEC: Predicted No Effect Concentration) für aquatische Organismen. Sie erreichten jedoch keine tödlichen Werte. So wird für zehn verschiedene Süßwasserfischarten eine letale Dosis zwischen 2.210 und 8.450 Nanogramm pro Liter bei einwöchiger Exposition genannt. Für Kleinstorganismen wie Wasserflöhe liegt der PNEC-Wert jedoch bereits bei 100 Nanogramm pro Liter. Bei den erfassten Höchstwerten einzelner Proben mit etwa 1.500 Nanogramm pro Liter wären Kleinstorganismen wie der Wasserfloh also durchaus betroffen.

Es lasse sich jedoch keine fundierte Aussage zur Gefahr für die Organismen in Seen und Bächen verlässlich aus den erhobenen Daten ableiten, wie Studienleiter Venohr erklärt: „Um die toxikologische Relevanz der beobachteten Konzentrationen zu bewerten, müsste man die mittleren Konzentrationen in Oberflächengewässern beispielsweise während der Sommermonate kennen. Unsere Studie war nur eine Momentaufnahme.“

Wie sind die Messergebnisse der Berliner Gewässer einzuordnen? Die Analyse von Gewässern in anderen Städten ergab mitunter erheblich höhere Messwerte für Nikotin. So wurde beispielsweise in einer Studie in Madrid ein Durchschnittswert von 527 Nanogramm pro Liter gemessen.

Bloß, weil in anderen Städten höhere Nikotinwerte ermittelt wurden, gibt Venohr aber noch keine Entwarnung: „Angesichts der allgemein abnehmenden Wasserführung von Gewässern und der Zunahme von einzelnen Starkregenereignissen kann die Nikotinbelastung von innerstädtischen Gewässern auch in Berlin zu einem Problem werden“, sagt der Experte. „Zudem wird aus Zigarettenkippen ein ganzer Cocktail potenziell schädlicher Stoffe ausgewaschen, die einzeln oder alle zusammen weit größere ökologische Auswirkungen haben können.“

Originalpublikation: Markus Venohr; Christine Beusch; Tobias Goldhammer; Hanh Hong Nguyen; Simone Podschun; Claudia Schmalsch; Christian Wolter: Spatial distribution of nicotine concentrations in Berlin’s surface waters and their potential sources, Environmental Science and Pollution Research. - 32(2025), 6784–6803; DOI: 10.1007/s11356-025-36124-w

(ID:50508336)