Gastkommentar

Stephan Krämer © Thomas Exel
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Dossier

"Nährstoff, Schadstoff oder endliche Ressource?"

Gastkommentar

31.03.2017
  • Wien (Gastkommentar) - Das Selbstverständnis des Menschen in seinem Verhältnis zur Umwelt ist einer dramatischen Wandlung unterworfen. Wir erkennen zunehmend, in welchem Umfang lokale, regionale und globale Stoffkreisläufe und Energieflüsse durch menschliche Aktivitäten beeinflusst oder gesteuert werden. Diese Einflüsse haben ein solches Ausmaß angenommen, dass der Begriff Anthropozän als neue erdgeschichtliche Epoche diskutiert wird - eine Epoche, die durch signifikante menschliche Einflüsse auf das Erdsystem charakterisiert ist.

  • Die Sorge um die Nachhaltigkeit der Umweltsysteme und somit um den Erhalt der menschlichen Lebensgrundlagen gehört zu den wichtigsten Triebfedern moderner Forschung in den Umweltwissenschaften und Umweltingenieurwissenschaften. Die weiter zunehmende Bedeutung dieser interdisziplinären Forschung wird auch durch ihre zunehmende Verankerung im universitären Bereich belegt. So wurde vor wenigen Jahren an der Universität Wien der 'Forschungsverbund Umwelt' gegründet, dem mittlerweile Forscher aus elf der 15 an der Universität vertretenen Fakultäten angehören.

  • Die Begrenztheit von Ressourcen und die Schädlichkeit von Schadstoffen und Nährstoffen für Mensch und Natur sind Kernthemen umweltwissenschaftlicher Forschung. Diese Themen können eng zusammenhängen, wie das Beispiel von Phosphat zeigt, das gleichzeitig Schadstoff, Nährstoff und begrenzte Ressource ist. Die Einleitung von Phosphat führte im letzten Jahrhundert zur Eutrophierung vieler Seen in Österreich und weltweit. Die Reduzierung der Phosphatfrachten in Abwässern (u.a. durch den Einsatz von Ersatzstoffen in Waschmitteln), der Einsatz moderner Kläranlagen und die Reduzierung der Phosphatdüngung in der Landwirtschaft konnte diese Situation dramatisch verbessern. Das Problem ist sicher noch nicht vom Tisch, das Erreichte kann aber als Erfolgsgeschichte für das Zusammenspiel zwischen Wissenschaft, Ingenieurwesen, Industrie, Landwirtschaft und Gesetzgebung gelten.

  • In letzter Zeit ist allerdings ein anderer Aspekt der Phosphatnutzung in den Vordergrund getreten: die Endlichkeit der Ressource. Die Ernährungssicherheit Europas hängt auch in Zukunft von der Verfügbarkeit von Phosphat als Düngemittel ab. Während Pflanzenphysiologen und Agrarwissenschaftler nun an der Nutzbarmachung der Phosphatvorräte in landwirtschaftlichen Böden arbeiten, entwickeln Umweltwissenschaftler und Ingenieure innovative Verfahren zum Recycling von Phosphatlasten aus Abwässern und Abfallströmen. Diese Aufgabe ist dringend, sieht doch bereits der aktuelle Entwurf des Bundes-Abfallwirtschaftsplans 2017 des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft eine Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlämmen vor

  • Erkenntnisse über Toxikologie und Verhalten von an sich technisch wertvollen Substanzen können auch zur Entscheidung führen, diese Stoffe nicht mehr zu nutzen und sicher endzulagern. Hier können Asbest, Quecksilber und Uran als Beispiel dienen. Der Verkauf asbesthaltiger Produkte wurde EU-weit 2005 aufgrund der seit langem bekannten Toxizität von Asbest verboten. Trotzdem gehören laut Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung und Österreichische Allgemeine Versicherungsanstalt asbestbedingte Krankheiten in beiden Ländern immer noch zu den häufigsten berufsbedingten Todesursachen. Während heute die Asbestsanierung von Gebäuden und die Endlagerung asbesthaltiger Abfälle strengen Regeln unterworfen ist, wurden in der Vergangenheit Asbestabfälle ohne besondere Sicherheitsvorkehrungen abgelagert oder sogar als Recyclingmasse beim Bau wieder eingesetzt. Zufallsfunde von Asbestabfällen auf Äckern in Kärnten im letzten Jahr zeigen, dass dieses Problem in Österreich Relevanz hat und eine aggressiven Kartierung und Sanierung von solchen Altlasten notwendig ist.

  • Auch beim Quecksilber entsteht ein ähnliches Problembewusstsein. Quecksilbervergiftungen bei der japanischen Stadt Minamata erlangten bereits in den 50er-Jahren traurige Berühmtheit. Die globale Ausbreitung von Quecksilberkontaminationen über die Atmosphäre und Anreicherung in der Nahrungskette in industriefernen Standorten wurde in den letzten Jahren klar dokumentiert. Als Folge wurde 2013 ein Übereinkommen vorbereitet, das völkerrechtlich verbindlich der Nutzung von Quecksilber sehr enge Grenzen setzt und die sichere Endlagerung reguliert. Doch ist mit einem Verbot von Substanzen wie Quecksilber und Asbest das Problem gelöst? Wegen Ihrer weiten Verbreitung und Persistenz müssen viele Fragen der Schadstoffausbreitung und Exposition, sowie der sicheren Endlagerung rasch und mit Nachdruck gelöst werden, damit die Bevölkerung nicht über viele Jahrzehnte mit den negativen Konsequenzen leben muss.

  • Welche dominierende Rolle die toxikologische Bewertung und politische Willensbildung für die Forschung an Schadstoffen hat, wird am Beispiel Uran deutlich. In den letzten Jahren haben sich Deutschland und Österreich entschieden, Grenzwerte für den Gehalt von Uran in Trinkwasser zu etablieren, nicht zuletzt dank der Öffentlichkeitsarbeit von Nichtregierungsorganisationen. Die Etablierung der Grenzwerte hat in Deutschland und Österreich zu einer Intensivierung der Forschungstätigkeit zu den Ursachen für hohe Grundwasser-Urankonzentrationen nach sich gezogen. Wir arbeiten gegenwärtig an einem facettenreiches Bild zur Herkunft des Urans, dass durchaus aus natürlichen Quellen kommen kann, und zu den geochemischen Prozessen, die zu lokalen Konzentrationsspitzen in Grundwässern führen. Dieses Wissen kann der Wasserwirtschaft in Zukunft als Planungsgrundlage für die Erschließung und den Betrieb von Grundwasserförderanlagen dienen.

  • Die Entwicklung ressourcenschonender Prozesse und das Erkennen der Schädlichkeit bekannter oder neu geschaffener Substanzen (man denke an Medikamente, Nanomaterialien, hormonaktive Substanzen usw.) sind enorme Aufgaben. Die oben genannten Beispiele zeigen, wie lange es in der Vergangenheit zwischen Einführung solcher Substanzen und der Etablierung sicherer und ressourcenschonender Standards zum Umgang mit diesen Substanzen gedauert hat. Innerhalb dieser Zeiträume und weit darüber hinaus wurden Ressourcen vergeudet und in Fällen wie Asbest und Quecksilber haben Menschen gelitten oder sind zu Tode gekommen.

  • Um Ähnliches in der Zukunft zu vermeiden, werden heute große Anstrengungen auf Forschungsseite unternommen, etwa um 'emerging contaminants' frühzeitig als solche zu erkennen und ihr Verhalten zu verstehen. Dabei müssen auch die Endlichkeit von Ressourcen in den Blick genommen werden, um vorausschauend die langfristige Verfügbarkeit betrachten und Standards zum Umgang mit kommenden Ressourcenverknappungen entwickeln zu können. Es bleibt anzumerken, dass die Etablierung von Standards auch mit Kosten verbunden ist. Der jüngste Vorschlag des amerikanischen Präsidenten zur Kürzung des Budgets der US Environmental Protection Agency und anderer Budgets zur Unterstützung von Umweltforschung zeigt nicht nur, dass manche Entscheidungsträger diese Standards nur mehr für eine lästige Einschränkung der Handlungsfreiheit und der wirtschaftlichen Entwicklung eines Landes halten. Es ist bezeichnend, dass der Rotstift dort angesetzt wird, wo die Erkenntnis und Bewertung des Problems ihren Ausgang nimmt: bei der Wissenschaft.

Zur Person

Stephan Krämer, Leiter des Departments für Umweltgeowissenschaften, Universität Wien

Stephan Krämer ist Professor für Umweltgeochemie und Mitglied des Beirats des Forschungsverbunds Umwelt der Universität Wien. Er hat Geowissenschaften an der TH Darmstadt und Ruhr-Universität Bochum und als Fulbright Fellow an der Universität Oklahoma studiert und seine Dissertation am California Institute of Technology, Environmental Engineering Science Division, verfasst. Nach mehrjährigen Forschungsaufenthalten an der University of California, Berkeley, Department of Environmental Science, Policy and Management und Habilitation an der ETH Zürich, Department für Umweltwissenschaften, lehrt und forscht er seit 2006 an der Universität Wien. Er hat über 70 Artikel in Wissenschaftsjournalen veröffentlicht.

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