Es ist was faul beim Antifouling
VDI nachrichten, Düsseldorf, 21. 4. 06, swe – Nach dem Verzicht auf Tributylzinn, kurz TBT, als Antifoulingmittel wird seit Jahren in der Schifffahrt das Biozid Irgarol für den Schutz des Schiffsrumpfes eingesetzt. In Teichexperimenten erweist sich dieses Mittel jetzt als chemische Keule. Die EU verhandelt demnächst über Zulassungen dieses Stoffes im Rahmen der Biozidrichtlinie. Biozidfreie Alternativen tun sich hingegen bisher schwer.
Berlins Süden, auf dem Versuchsfeld des Umweltbundesamtes, kurz UBA es ist wieder Ruhe eingekehrt. Die künstlichen Tümpel unterm Hallendach sind frisch geputzt. Mehrere Monate lang waren hier das Plätschern der naturnah gestalteten Teiche und das Raunen der Umwälzpumpen zu hören.
In Becken, jedes so groß wie ein Nilpferdpool, mit sandigen Uferzonen, Wasserpflanzen und Wassertierchen wurde das Antifoulingmittel Irgarol getestet. Es schützt Schiffsrümpfe vor lästigem Algenbewuchs, dicken Krusten aus Seepocken, Muscheln und Schnecken.
Allerdings kämpft das Mittel nicht nur an der Algenfront auf der Schiffsaußenhaut. „Im Hafenwasser von Singapur findet man Spitzenkonzentrationen von 4 µg/l“, sagt Silvia Mohr, die die Teichtests durchgeführt hat.
Nicht nur in Asien, auch vor unserer eigenen Haustür taucht das Algengift auf: In der Nordsee hat man Irgarol nachgewiesen, die Sedimente sind belastetet, in Wasserpflanzen findet sich die lipophile Substanz.
„Im Wannsee und in der Müritz fanden wir Ende Juli bis zu 0,2 µg/l, man kann davon ausgehen, dass der Wert im Frühjahr höher war. Da werden die Boote zu Wasser gelassen“, erklärt die Biologin Mohr. Sie beprobte pünktlich zur Bootssaison im April die Versuchsteiche.
„Als wir den Stoff hineingaben, waren in allen Teichen ein paar Wasserpflanzen, der Wachstumsschub kommt erst im Mai“, so Mohr. Nach wenigen Wochen springt der Unterschied ins Auge: Die Kontrollbecken ohne Biozid sind inzwischen völlig zugewachsen mit Laichkraut und ährigem Tausendblatt. In den behandelten Tümpeln hingegen ist der Effekt über die ganze Nahrungskette sichtbar. „In den kontaminierten Bassins ist Tabula rasa! Richtig milchig ist das Wasser mit der Höchstkonzentration von 5 µg/l“, beschreibt Mohr.
Ohne Antifoulingmittel sind die DIN-A4-großen Anwuchsfolien in den Teichen schnell mit Algen, Einzellern bedeckt, eine regelrechte Schneckenweide. Nicht so, wenn Irgarol dabei ist. Blanke Folien zeigen: Das Nahrungsangebot für die Wassertiere ist knapp. „Das ist eben das Problem bei dem Pflanzengift. Es soll ja den Anwuchs hemmen. Nur bleibt es nicht ausschließlich an den Schiffsrümpfen, sondern wird stark ans Wasser abgegeben“, meint die Expertin, die bis Mitte des Jahres die Ergebnisse auswertet.
Ob die Süßwasserschnecken nur hungerten oder das Mittel auch hormonelle Effekte hat, untersuchten Wissenschaftler an der Uni Frankfurt. Mehrmals schickten die Berliner lebende Exemplare ins Frankfurter Labor.
„Es ist das erste Mal, dass Süßwasserschnecken auf Irgarol-Effekte untersucht wurden. Bis jetzt hat man nur auf die Meeresorganismen geschaut, weil die höchsten Konzentrationen damals beim TBT in Küstengewässern auftraten“, sagt Jörg Oehlmann.
Schon nach einer Exposition von 15 Tagen gibt es Hinweise auf eine Beeinflussung des Hormonsystems und auf eine gestörte Fortpflanzung. „Ab 70 ng/l konnten wir sehen, dass der männliche Genitalapparat verkleinert war. Nach 60 Tagen fanden wir zudem Veränderungen in den weiblichen Geschlechtsorganen“, so der Zoologe.
Aus den Eiern der kontaminierten Tiere schlüpfte nichts. „Die sichtbaren Veränderungen kommen bei Konzentrationen, die um den Faktor eine Million niedriger liegen, als das bisher für Tiere bekannt war“, stellt Oehlmann fest.
„Das ist das alte Thema, dass hier der Teufel mit dem Beelzebub ausgetrieben wird“, meint Andreas Gies vom UBA. Tributylzinn, kurz TBT, schützte seit den 70er Jahren zwei Drittel aller Schiffsrümpfe vor dem Algenangriff. Anhaftende Mikroorganismen bildeten mit der zinnorganischen Verbindung einen Film, der sich in dünnen Schichten bei voller Fahrt abpellte.
TBT – eigentlich ein geniales Mittel, nur zu giftig. Mit dem EU-weiten TBT-Verbot ist das Problem, jedenfalls für die europäischen Häfen, so gut wie vom Tisch. Bleibt der Beelzebub: Seit Mitte der achtziger Jahre wird Irgarol als TBT-Ersatz auf Bootsrümpfe gestrichen und ist mit dem Biozid Diuron eines der am häufigsten eingesetzten Photosynthesehemmer in der Schifffahrt. Insbesondere für Sportboote, denn das Biozid wirkt, selbst wenn das Boot im Hafen liegt.
Schweden hat inzwischen die Anwendung verboten. Hier zu Lande gibt es Einzelfallregelungen für Seen. Auf dem Bodensee etwa darf nur biozidfrei geschippert werden, weil das schwäbische Meer Trinkwasser liefert.
Auch die europäische Biozidrichtlinie hat den Bewuchsstopper im Fokus. Gerade wird in einem Zehnjahresprogramm bis 2010 eine Prioritätenliste abgearbeitet, welche Mittel in Zukunft noch zulässig sind und welche nicht. Dazu gehört auch Kupfer, das allein oder als Kombipräparat weit verbreitet ist. Kupferionen werden aber auch in Gewässer eingetragen und führen zu Umweltbelastungen.
Die Abstimmungsprozesse laufen noch in diesem Jahr an. Bis zu Irgarol und den anderen bioziden Antifoulings eine Entscheidung fällt, können allerdings noch Jahre vergehen.
Das mögliche Auslaufen gängiger Mittel gibt Anlass zu einer Standortbestimmung in Sachen Antibewuchs. Erfahrungsgemäß dauert es oft Jahre, bis Ersatzprodukte am Markt sind.
Und ganz offensichtlich ist es ein Problem, nichtgiftige Ersatzlösungen zu finden. Mit wechselnden Ladungen wurde experimentiert. Ozeanriesen fahren probeweise mit neuen Beschichtungen auf Silikon- oder Teflonbasis. Die rutschigen Oberflächen lassen keine Besiedelung zu und die Silikonhaut gibt nichts an die Meeresumwelt ab.
Nachteil hier ist die aufwendige Beschichtungstechnik. Das geht nicht mit Rolle oder Pinsel, sondern muss völlig nasenfrei aufgespritzt werden, sonst gibt es Angriffsflächen für Organismen. Das ist nur in den großen Werften möglich. Außerdem muss das Schiff in Bewegung sein, um alles abzustreifen, das hat man bei Hobbybooten häufig nicht.
Die Bionik bietet ebenfalls Möglichkeiten im Kampf gegen den unerwünschten Biofilm: Für den Spezialfall seismischer Messkabel dienen Delfine als Vorlage. „Der Trick ist eine Art Handcreme, die bei Bewuchs ins Fließen gerät“, sagt Christof Baum vom Alfred-Wegener-Insitut in Bremerhaven.
Extrem temperatur- und säurebeständige Bakterien aus der Urzeit dienen beim Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik, Heiligenstadt, als Ausgangsmaterial für einen Schutzschild. Die Bakterienhüllen werden extrahiert und auf Flächen aufgetragen.
Bestrichen werden unter anderem Messbojen, die keine Temperatur- oder Strömungsdaten liefern können, wenn sie zugewachsen sind. Recht zuversichtlich ist Antonia Kesel von der Hochschule Bremen mit ihrer Haifischidee: Die Haihaut liefert die Bauanleitung. Holprige Oberflächen, auf denen Seepocken nicht richtig Fuß fassen können.
„Wir prägen Längsrillen in eine silikonhaltige Schicht ein, die so für das Auge nicht sichtbar sind“, beschreibt Kesel. Praxistests laufen: „Wir haben ein Schiff seit Monaten draußen in der Nordsee, das teilweise mit der neuen Oberfläche versehen ist. Fahrwassermarkierungen nutzen wir als Testflächen in starker Strömung.
„Nächste Woche hängen wir Proben in Warmwassergebiete, wie das Rote Meer“, erzählt sie. Wann kommt das fertige Produkt? „Ja, wir haben Industriepartner, die haben ein großes Interesse an der giftfreien Lösung. Mehr darf ich noch nicht verraten“, antwortet die Bionikprofessorin. KATHLEEN SPILOK
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