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Nr. 91, 15.07.2017  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE  Feedback 

Schadstoffmessung mit Muscheln

Nach dem Zweiten Weltkrieg im Meer versenkte, scharfe Munition rostet vor sich hin und sondert ihre giftige Fracht ins Meerwasser ab. Mit Unterstützung des Exzel­lenzclusters »Ozean der Zukunft« entwickelt die Kieler Toxikologie ein Verfahren zum Nachweis der Belastung.


Diese Muscheln haben rund drei Monate in der Nähe von Munitionsaltlasten in der Ostsee verbracht. Sie sind ein Indikator dafür, wie stark das Meerwasser mit Sprengstoffschadstoffen belastet ist. Foto: T. Schott, Geomar

Am Strand angespülte Munitionsteile, etwa ein glitzernder Brocken Schießwolle, eine mit Muscheln und Steinchen umschlossene Granate oder auch weißer Phosphor, der Bernstein zum Verwechseln ähnlich sieht, sind nur die Spitze des Eisbergs. Gefährlich sind solche seltenen Funde vor allem, wenn sie nicht als Munitionsreste erkannt werden. »Schätzungsweise 1,6 Millionen Tonnen Schießmunition lagern noch in den deutschen Nord- und Ostseegewässern. Da kommt es immer wieder vor, dass Kinder einen merkwürdigen Stein mit nach Hause nehmen«, sagt der Kieler Toxikologe Professor Edmund Maser. Damit zu spielen oder gar den Stein anzuzünden, wäre fatal. Die von der deutschen Wehrmacht und auch von den Alliierten zu Kriegsende versenkte Munition sei immer noch brandgefährlich, auch wenn teilweise Zünder fehlten, weiß Maser.

Übrigens sind die deutschen Gewässer keine Ausnahme: Europa- und weltweit lagert explosiver Schrott auf Meeres- und Seegründen. Die schnelle Entsorgung von Bomben, Minen und Granaten in Gewässern ist weit verbreitet, auch heute noch. Die von ihnen ausgehende Gefahr für Mensch und Umwelt wurde kaum wahrgenommen. Mittlerweile wächst das Problembewusstsein. In verschiedenen Verbund­pro­jekten (siehe unten) setzt sich das Land Schleswig-Holstein für die automatisierte Räumung mit einem Roboterverfahren ein, Delaboration genannt.

Professor Edmund Maser (links) entwickelt gemeinsam mit Doktorand Daniel Appel und Doktorandin Jennifer Strehse ein Biomonitoring-Verfahren mit Miesmuscheln. Foto: Institut für Toxikologie und Pharma&skologie für Naturwissenschaftler.

Hierbei ist auch die Expertise von Edmund Maser gefragt, der an der Universität Kiel das Institut für Toxikologie und Pharmakologie für Naturwissenschaftler leitet. Denn TNT (Trinitrotoluol) und andere Sprengstoffe sind nicht nur wegen ihrer Explosivkraft gefährlich für Mensch und Umwelt, auch die Sub­stanzen selbst und speziell ihre Abbauprodukte belasten das Ökosystem und können durch Eintrag in die Nahrungskette die menschliche Gesundheit gefährden. »Von TNT und den Abbauprodukten weiß man, dass sie giftig sind. Sie schädigen zum Beispiel die Leber. Einige Substanzen sind sogar krebs­erregend.«

Nach jahrzehntelanger Lagerung im Salzwasser rostet das Metall von Bomben und Granaten, so dass die giftigen Stoffe ins Meer gelangen. Das Gleiche passiert auch bei kontrollierter Sprengung, da durch den Sauerstoffmangel unter Wasser die Sprengstoffe nur unvollständig verbrennen. Und auch bei der geplanten Delaboration, also dem »Einpacken und Entschärfen« unter Wasser mittels Roboter können schädliche Stoffe freigesetzt werden.

Im Labor wurde das Muschelgewebe aufbereitet und analysiert.

Bisher gibt es noch kein zuverlässiges Verfahren, um die Belastung mit sprengstofftypischen Verbindun­gen von Meer- und Seegewässern zu bestimmen. Die Analytik ist schwierig, weil sich die toxischen Substanzen im Wasser schnell verdünnen. Maser entwickelt daher gemeinsam mit Doktorandin Jennifer Strehse und Doktorand Daniel Appel ein Biomonitoring-Verfahren mit Miesmuscheln. Miesmuscheln sind zum Nachweis von Wasserschadstoffen gut geeignet, da sie das Wasser filtrieren und sich von den darin enthaltenen Schwebstoffen ernähren. Auf diese Weise reichern sich auch Schadstoffe im Muschel­gewebe an. Rund zwei Liter Wasser filtert eine Miesmuschel pro Stunde.

Als Testgebiet für das Muschelmonitoring dient das Munitionsaltlastgebiet Kolberger Heide nordöstlich der Kieler Außenförde. Dort lagern unter anderem Berge von Ankertauminen. Jede misst etwa einen Meter im Durchmesser und enthält 150 bis 340 Kilogramm Sprengstoff. Die Muscheln werden in Netzen zu je 20 Stück in unterschiedlichen Tiefen und Abständen bei den Munitionskörpern ausgebracht und nach definierten Zeiträumen zurückgeholt.

Ein Taucher des Kampfmittel­räum­dienstes setzt die Miesmuscheln im Munitionsaltlastgebiet Kolleriger Heide ab.

Das Deponieren und Zurückholen der Muscheln erfolgt in Zu­sammenarbeit mit dem Kampf­mittel­räum­dienst, da das Tau­chen in diesem Gebiet besonderen Bestimmungen unterliegt. Im April 2016 wurden die ersten Muschelnetze ausgebracht und nach drei Monaten zurückgeholt.
Im Labor wurde das Muschelgewebe aufbereitet und analysiert. Ein Spezialgerät, das durch das Land Schleswig-Holstein und den Exzellenzcluster »Ozean der Zukunft« mitfinanziert wurde, analysiert den Gehalt an spreng­stofftypischen Verbindungen (STV). Nachgewiesen wurden bis zu 120 Nanogramm STV pro Gramm Muschelgewebe.

»Klar ist, wenn die Stoffe in die Muschel gelangen, dann gehen sie auch in Plankton, Krebse und Fische und landen wahr­scheinlich auch bei uns auf dem Teller«, schlussfolgert Maser. Mit sogenannten Bioakkumulationsfaktoren lässt sich die Gefahr berechnen, die letztlich für den Menschen besteht, wenn er kontaminierte Muscheln oder Fische isst.

Ergänzt werden diese Untersuchungen durch Aquariumexperimente, bei denen die Gesundheit der Muscheln in Abhängigkeit von der Sprengstoffkonzentration im Wasser untersucht wird.

Kerstin Nees

www.munition-im-meer.de
Gebündelte Expertise gegen Unterwassersprengstoff
Mit zwei Verbundprojekten wollen Partner aus Wirtschaft, Forschung und Politik der unsichtbaren Gefahr zu Leibe rücken. Gemeinsam mit der Kieler Uni, dem Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozean­forschung Kiel und dem Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde will das Land Schleswig-Holstein die ökologischen Auswirkungen der Munitionsaltlasten untersuchen und damit die Voraus­setzungen zur umweltverträglichen Räumung schaffen.

Die staatlich geförderten Forschungs- und Innovationsprojekte greifen dazu eng ineinander: Im Rah­men von RoBEMM entwickelt ein Verbund aus Industrie und Forschung ein Roboterverfahren zur Bergung und sicheren Entsorgung von Munition, die in Tiefen bis zu 50 Metern versteckt liegt. Ergänzt wird RoBEMM durch UDEMM (»Umweltüberwachung vor, während und nach der Delaboration von Munition im Meer»). Hier geht es vor allem darum, die Risiken abzuschätzen und den ökologisch sinnvollsten Umgang mit den Altlasten zu erforschen. (ne)
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