Erfolgreicher Wissenstransfer - Isodetect GmbH untersucht sanierungspflichtige Altlasten mit innovativen Verfahren

11.11.2005

Erstmals gründen zwei Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft eine gemeinsame Firma. Die Isodetect GmbH ist eine Initiative von Mitarbeitern des Forschungszentrums für Umwelt und Gesundheit (GSF) in München und des Umweltforschungszentrums Leipzig-Halle (UFZ). Die langjährige Zusammenarbeit der beiden Zentren bei der Grundlagenforschung auf den Gebieten der Mikrobiologie und Isotopengeochemie führt zu einer neuen Anwendung in der Altlastenbewertung.

Die Isodetect GmbH untersucht stabile Isotope in Altlasten. Auf diese Weise kann der natürliche Schadstoffabbau in kontaminierten Böden nachgewiesen und dadurch Sanierungsvorhaben erheblich preisgünstiger durchgeführt werden. Das Verfahren erweist sich in der Praxis als zuverlässiger und aussagekräftiger als herkömmliche Nachweismethoden.

In Deutschland gibt es nach aktuellem Stand etwa 270.000 zivile, altlastenverdächtige Flächen, von denen nach Darstellung des Deutschen Umweltrates etwa 10 bis 15 Prozent ernste Sanierungsfälle darstellen. Die Finanzierung der Altlastenbeseitigung bereitet trotz staatlicher Fördermittel ernste Probleme, deshalb ist die Nachfrage nach preiswerten Reinigungsverfahren groß. Interessant sind vor allem die natürlichen Selbstreinigungsprozesse im Boden. Grundlage für die Planung sind Gutachten über mikrobielle Abbauprozesse. Diese will Isodetect erstellen, denn nur mit dem sicheren Nachweis der Selbstreinigung ist die Anwendung dieser kostengünstigen Sanierungsverfahren akzeptabel. Sie helfen, den Schaden zu managen. Beim biologischen Abbau eines Schadstoffes werden Moleküle des leichten Kohlenstoff-Isotops (12C) bevorzugt abgebaut, weil Bakterien diese Bindungen leichter aufbrechen können. Dadurch steigt der Anteil schwerer Kohlenstoff-Isotope (13C) in der Kontamination. Isodetect ermittelt das Isotopenverhältnis von Schadstoffen an verschiedenen Stellen des schadstoffbeladenen Areals. Ein signifikanter Anstieg schwerer Isotopen bedeutet den Nachweis des Schadstoffabbaus. Da dieser Prozess - die so genannte Isotopenfraktionierung - proportional zum Abbau erfolgt, kann der Umfang der Selbstreinigung bestimmt werden.

Um den biologischen Schadstoffabbau besonders empfindlich nachzuweisen, setzt Isodetect ein weiteres Testsystem ein. Man bringt poröses Aufwuchsmaterial mit eingelagertem, isotopenmarkiertem Schadstoff für vier bis zwölf Wochen in die Grundwasserbrunnen der Altlast ein. Bakterien, die auf dem auf dem Material wachsen, bilden Biofilme und werden im Aufwuchsmaterial gefangen. Diese Bakterienfallen (BACTRAP®) werden nach der Entnahme auf die isotopische Zusammensetzung der mikrobiellen Biomasse untersucht. Die isotopische Markierung in Biomasse wie Fettsäuren oder Aminosäuren beweist, dass die Bakterien den Schadstoff abgebaut und den Kohlenstoff zur Biosynthese verwendet haben.

Besonders vorteilhaft an dieser Methode ist die Bestimmung des Schadstoffabbaus in situ. Schnelligkeit und die hohe Qualität der Informationen sind weitere Stärken des Verfahrens. Außerdem ist das Isotopenprofil von Schadstoffen häufig so spezifisch, dass damit eine Ortung der Kontaminationsquelle möglich ist. In bestimmten Fällen können Schadensverursacher schnell identifiziert und damit die Sanierungspflicht geklärt werden. Wissenschaftliche Arbeiten, die jetzt durch Isodetect in die Praxis überführt werden, wurden auch durch das Bundesforschungsministerium unterstützt.

Mit der Isodetect GmbH soll das Verfahren nun von der Grundlagenforschung in die Praxis überführt werden. UFZ und GSF entwickeln das Isotopenmonitoring von Altlasten weiter. Die Forschungsinstitute wollen so neue Forschungsergebnisse über Isodetect den zukünftigen Nutzern zur Verfügung stellen, um ein kosteneffektives und innovatives Umweltmonitoring zu ermöglichen.

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