Anreicherung in Schalen 17.07.2015, 09:15 Uhr

Muscheln im Rhein enthalten Seltene Erden

Im Rhein lebende Muscheln reichern in ihren Schalen Lanthan und Samarium an. Das stammt aus einer Fabrik in Worms, die Katalysatoren herstellt. Eine Gefahr für den Menschen ist nicht ausgeschlossen. Auf Gadolinium, eine anderes Selten-Erd-Metall aus der medizinischen Diagnostik, das in fast allen Flüssen und Seen vorkommt, haben Wassertiere dagegen keinen Appetit.

Muscheln am Niederrhein bei Wesel: Rheinmuscheln unterhalb von Worms bis Holland reichern Seltene Erden an. Das haben Bremer Forscher herausgefunden.

Muscheln am Niederrhein bei Wesel: Rheinmuscheln unterhalb von Worms bis Holland reichern Seltene Erden an. Das haben Bremer Forscher herausgefunden.

Foto: Heike Kappes/Forschungsinstitut Senckenberg

Mag sein, dass Muscheln und andere Lebewesen in Flüssen irgendwann zu begehrten Objekten der Elektronikindustrie werden. Denn sie nehmen mit ihrer Nahrung Spuren von Seltenen Erden auf. Das sind teure Metalle, die in immer mehr elektronischen Geräten wie in Smartphones enthalten sind. Michael Bau, Professor für Geowissenschaften an der Jacobs University in Bremen, und seine Doktorandin Gila Merschel haben herausgefunden, dass Muscheln die Hightech-Werkstoffe in ihren Schalen einlagern.

Sie hatten vor anderthalb Jahren festgestellt, das eine Katalysatorfabrik in Worms vor allem Lanthan in den Rhein leitet. In der alten Nibelungenstadt stellt das Unternehmen Katalysatoren für die Erdölverarbeitung her. Dabei benötigt der Hersteller die Seltenen Erden Lanthan und Samarium. Ein Teil davon landet im Abwasser. Unterhalb von Worms steigt die Konzentration von Lanthan sprunghaft auf 49 Milligramm pro Kilogramm an. In Worms und Mainz liegt der Wert damit beim 46-fachen der natürlichen Konzentration, im Flussabschnitt bei Leverkusen noch bei mehr als dem 25-fachen. 

Belastung aus Katalysator-Fabrik in Worms

Doch das Lanthan fließt nicht einfach in die Nordsee ab. Es reichert sich in den Muscheln an, die im Rhein in großer Zahl leben. Das haben jetzt die beiden Wissenschaftler festgestellt. Bisher war unklar, ob derartige Verunreinigungen von Tieren eingelagert werden. 

Abendstimmung am Rhein bei Köln: Der Rhein ist zwar erheblich sauberer geworden und hat wieder Trinkwasserqualität. Aber aus der Industrie kommen Seltene Erden ins Wasser, die etwa von Muscheln aufgenommen werden.

Abendstimmung am Rhein bei Köln: Der Rhein ist zwar erheblich sauberer geworden und hat wieder Trinkwasserqualität. Aber aus der Industrie kommen Seltene Erden ins Wasser, die etwa von Muscheln aufgenommen werden.

Foto: Henning Kaiser/dpa

Bau und Merschel haben jetzt Klarheit geschaffen. „Wir haben an neun Stellen am Rhein zwischen Bodensee und niederländischer Grenze die Schalen von Körbchenmuscheln untersucht. Alle Muschelschalen, die wir nördlich von Worms beprobt haben, also flussabwärts von der Stelle, an der anthropogenes Lanthan und Samarium in den Rhein gelangen, weisen anomal hohe Gehalte dieser Metalle auf“, so Bau. Ob das alarmierend ist, kann der Geowissenschaftler nicht sagen, denn es ist unbekannt, ob Seltene Erden, die über die Nahrung aufgenommen werden, für Menschen schädlich sind. Dazu müssten weitere Studien angefertigt werden.

Der Lago Paranoa in Brasilia ist ungefährlich

Entwarnung konnten die Geowissenschaftler bei einem anderen Selten-Erd-Element geben. Gadolinium sei zwar in nahezu allen Flüssen vorhanden, werde aber nicht von Tieren aufgenommen, sei demnach auch keine Gefahr für den Menschen, der etwa Flussfische verzehrt. Gadolinium stammt aus Kontrastmitteln, die bei der medizinischen Diagnostik in der Magnetresonanztomographie verwendet werden. Auch dieses Element schlüpft durch alle Barrieren in den Kläranlagen.

Flussabwärts von Worms haben Michael Bau und Gila Merschel von der Universität Bremen anthropogene Hochtechnologiemetalle in Muscheln gefunden. Sie stammen aus einem Betrieb in Worms.

Flussabwärts von Worms haben Michael Bau und Gila Merschel von der Universität Bremen anthropogene Hochtechnologiemetalle in Muscheln gefunden. Sie stammen aus einem Betrieb in Worms.

Foto: Jacobs Universität Bremen

Mit dieser Erkenntnis konnten die beiden Forscher auch Brasiliens Behörden beruhigen. Der viel besuchte Lago Paranoa in der Hauptstadt Brasilia, der stark mit Gadolinium verseucht ist, stellt demnach keine Gefahr für den Menschen dar. Endgültige Entwarnung will Merschel, die dieses Projekt mit Kollegen der Universität Brasilia durchzog, jedoch nicht geben: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass mit dem Gadolinium-haltigen Abwasser in Zukunft auch andere Xenobiotika wie zum Beispiel Arzneimittelrückstände in den See gelangen können.“

Von Wolfgang Kempkens

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