Strom unterstützt Bakterien 19.04.2013, 07:00 Uhr

Neue Sanierungstechnik für vergiftete Böden

Leipziger Wissenschaftler sorgen mit elektrischen Feldern dafür, dass Schadstoffe selbst aus feinsten Poren herausgespült werden. Dann lassen sie sich leichter vernichten.

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe entstehen bei der unvollständigen Verbrennung von Kohle, Holz, Treibstoffen und allen anderen organischen Materialien. In großen Mengen reicherten sie sich im Boden von Kokereien und Gaswerken an, in denen das einstige Stadtgas aus Steinkohle hergestellt wurde.

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe entstehen bei der unvollständigen Verbrennung von Kohle, Holz, Treibstoffen und allen anderen organischen Materialien. In großen Mengen reicherten sie sich im Boden von Kokereien und Gaswerken an, in denen das einstige Stadtgas aus Steinkohle hergestellt wurde.

Foto: dpa

Mit einer Art unterirdischer Waschmaschine lassen sich Böden reinigen, die mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen verseucht sind. Das zeigen Versuche von Wissenschaftlern am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig. Als Reinigungsmittel setzen sie Bakterien ein, die das Gift verputzen, ohne Schaden zu nehmen.

Damit die Bakterien auch schlecht zugängliche Giftmoleküle erreichen, erzeugen die Wissenschaftler um den Mikrobiologen Lukas Y. Wick mit Hilfe von elektrischen Feldern unterirdische Wasserströme, die die Schadstoffe selbst aus winzigen Poren herauswaschen. Dazu rammen sie Elektroden in den Boden und legen eine Spannung an. Das im Untergrund fein verteilte Wasser ist zwar elektrisch neutral. An den Oberflächen aber sitzen Ionen, also positiv geladene Wassermoleküle. Diese bewegen sich wegen des elektrischen Feldes zur Kathode, also zum Minuspol. Dabei reißen sie benachbarte Moleküle mit – es entsteht eine langsame Strömung.

Versuchsaufbau Elektroosmose

Versuchsaufbau Elektroosmose

Foto: UFZ

Elektroosmose nennen Wissenschaftler dieses Phänomen. Zunächst untersuchten sie den Einfluss schwacher elektrischer Felder auf Bakterien, die Schadstoffe abbauen, und fanden heraus, dass diese sich nicht beirren lassen. Ihr Hunger auf Giftstoffe blieb erhalten.

In einem zweiten Schritt testeten sie an Modellböden im Labor die Wirkung der Elektroosmose.  Das Ergebnis war ermutigend. Wie theoretisch vorhergesagt wurden Schadstoffe selbst aus Poren herausgewaschen, in die sich nicht einmal Bakterien verirren.

Jetzt wollen Wick und seine Kollegen das System in realen Böden testen. Sie hoffen, dass sich mit ihrer Technik Altlasten gründlicher, schneller und damit kostengünstiger sanieren lassen als mit bisherigen Biotechniken.

Altlasten vor allem an Kokereien und Gaswerken

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe entstehen bei der unvollständigen Verbrennung von Holz, Treibstoffen, Kohle, Tabak und allen anderen organischen Materialien. In großen Mengen reicherten sie sich im Boden von Kokereien und Gaswerken an, in denen das einstige Stadtgas aus Steinkohle hergestellt wurde.

Ihre Ergebnisse stellten die Leipziger Forscher auf der nach vier Tagen am 19. April endenden  AquaConSoil in Barcelona vor. Dort trafen sich mehr als 700 Umweltexperten aus Forschung, Behörden und Industrie.

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