Photochemische Prozesse und verwandte Technologien wurden im 20. Jahrhundert häufig für die Desinfektion von Trinkwasser als auch Abwasser (sekundäre und tertiäre Kläranlagenabwässer) eingesetzt. Aktuell werden die direkte UV-Photolyse, Photokatalyse und erweiterte Oxidationsverfahren zur Entfernung von organischen Mikroschadstoffen in Wasser angewendet. Basierend auf den Entwicklungen neuester Analysetechniken und die damit einhergehende höhere Empfindlichkeit können heutzutage Mikroschadstoffe wie beispielsweise Arzneimitelwirkstoffen bereits in dem unteren ng L-1 Bereich in aquatischen Umweltproben nachgewiesen werden. Zudem gibt es ein steigendes Interesse an der Entfernung von solchen Kontaminanten aus den Gewässern in der Öffentlichkeit, unter anderem aufgrund von potentiell toxischen Effekten auf den Menschen und die Umwelt. In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal der beta-Blocker Nebivolol in Ablaufproben von 12 deutschen Kläranlagen detektiert. Der photolytische Abbau von Nebivolol wurde mit drei verschiedenen UV-Quellen in Reinstwasser, Reinstwasser in Anwesenheit eines Hydroxylradikalfängers und in Abwasser untersucht. Die eingesetzten UV-Quellen waren UV-C (Emission bei 254 nm), UV-B (Hauptemission bei 312 nm) und UV-A (Hauptemission bei 365 nm). Während der photolytischen Untersuchungen konnte keine Elimination von Nebivolol mittels UV-A-Bestrahlung festgestellt werden. Im Gegensatz dazu konnte bei dem Einsatz von UV-B- und UV-C-Strahlern ein Abbau nach pseudo-erster Ordnung mit der höchsten Eliminationsrate bei UV-C in Reinstwasser erreicht werden (k = 7.8 × 10−4 s−1). Auch der Abbaumechanismus von Nebivolol bei dem Einsatz von UV-B-und UV-C-Strahlern wurden in dieser Arbeit untersucht. Dabei konnten drei Transformationsprodukte (TPs) nach UV-B- und UV-C-Bestrahlung mittels hochauflösender Massenspektrometrie identifiziert werden. Die TPs werden bei der Substitution von Fluor-Atomen des Benzopyran-Ringsystems mit einer Hydroxylgruppe gebildet. Der biologisch aktive Teil von Nebovolol ist auch nach Bestrahlung von zwei Stunden noch in den TPs vorhanden. Der pH-Wert der Matrix spielt bei dem Eliminationsmechanismus in der Umwelt eine wichtige Rolle. Im Hinblick auf die Photolyse, können die verschiedenen Spezies unterschiedliche Reaktionsmechanismen und Kinetiken haben, die zur verschiedene Abbauwegen und Transformationsprodukten führen. Um dies zu demonstrieren, wurde der Einfluss von verschiedenen pH-Werten (3, 5, 7 und 9) auf die Reaktionskinetik und den Abbaumechanismus von Ciprofloxacin während der UV-Photolyse (UV-C) und Photokatalyse (TiO2/UV-C) untersucht. Während des photolytischen und photokatalytischen Abbaus von Ciprofloxacin, konnte eine Kinetik pseudo-erster Ordnung mit der höchsten Eliminationsrate bei pH 9 (kUV and TiO2/UV= 4.0 × 10−4s−1) festgestellt werden. Insgesamt sind 18 Transformationsprodukte bei den verschiedenen pH-Werten (3, 5, 7 und 9) identifiziert worden. Vier dieser Transformationsprodukte wurden das erste Mal detektiert, zwei der neu vorgeschlagenen Strukturen werden unterstützt durch Untersuchungsergebnisse mit deuteriertem Ciprofloxacin. Der Einsatz der Photolyse wurden für weitere fünf bekannte Mikroschadstoffe untersucht, ein Korrosionsschutzmittel (1H-Benzotriazol) und vier Arzneimittelwirkstoffe verschiedener Substanzklassen. Diese waren zum einen ein ß-Blocker (Metoprolol), ein Antibiotikum (Sulfamethoxazol), ein Entzündungshemmer (Diclofenac) sowie ein anti-Epilektikum (Carbamazepin). Der photolytische Abbau war von der Abwassermatrix beeinflusst. Einige organische und/oder anorganische Substanzen, welche in Abwasser oder natürlichen Gewässern vorkommen, wirkten sich verstärkend oder auch als Quencher auf den photolytischen Abbau aus. In dieser Arbeit konnte ein Anstieg der photolytischen Abbauraten von Metoprolol und Carbamazepin in Anwesenheit der Abwassermatrix, wahrscheinlich auf Grund der Anwesenheit von Photosensibilisatoren, gezeigt werden. Im Gegensatz dazu konnte für Diclofenac und Sulfamethoxazol eine Reduktion der photolytischen Abbauraten gezeigt werden. Dies kann auf physikalisches oder chemisches Quenchen der photochemischen Zwischenprodukte von Kompetitoren zurückgeführt werden. Auch auf den photolytischen Abbau von Benzotriazol hat die Matrix einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss. Durch diese Arbeit konnte die Relevanz der direkten Photolyse zur Elimination von Mikroschadstoffen in der aquatischen Umwelt gezeigt werden. Um die Anwendung der Photolyse in einem größeren Maßstab einzusetzen, ist es essentiell, den Einfluss der UV-Quellen, der für den Abbau relevanten Strukturelemente der Mikroschadstoffe sowie der Matrixzusammensetzung auf den Prozess besser zu verstehen.