Gemeinsame Ausgründung bei Helmholtz: Isodetect – Isotopenfraktionierung zur Altlastbewertung

Am Institut für Grundwasserökologie des GSF - Forschungszentrums für Umwelt und Gesundheit und am Department Isotopenbiogeochemie des UFZ -

Umweltforschungszentrums Leipzig-Halle wurde in Zusammenarbeit mit der Ascenion GmbH im September 2005 die Isodetect GmbH ausgegründet. Dabei handelt es sich um den bisher einmaligen Fall einer gemeinsamen Ausgründung zweier Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft.

Isodetect untersucht stabile Isotope in Altlasten und weist damit den natürlichen Schadstoffabbau in kontaminierten Arealen nach. Bei Nachweis dieser Selbstreinigung können Sanierungsvorhaben erheblich preisgünstiger durchgeführt werden. Das Verfahren ist in der Praxis 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, so dass eine erhebliche Nachfrage bezüglich preiswerter Reinigungsverfahren vorhanden ist. Im Mittelpunkt stehen neuerdings Ansätze, welche die natürlichen Selbstreinigungsprozesse der Böden nutzen. Der mikrobielle Schadstoffabbau im kontaminierten Grundwasser kann zur kostengünstigen Sicherung und Sanierung von Altlasten eingesetzt werden. Für solche Verfahren sind die von Isodetect erstellten Gutachten über mikrobielle Abbauprozesse essentiell, denn sie liefern den behördlich geforderten, sicheren Nachweis einer Selbstreinigung.

„Die Isotopenfraktionierungsmethode wurde vor allem innerhalb von Forschungsvorhaben des BMBF an der GSF und dem UFZ seit 2000 zur Charakterisierung des mikrobiellen Abbaus erprobt und validiert“, betont PD Dr. habil. Rainer U. Meckenstock, einer der Gründer des Unternehmens an der GSF. „Bisher wurde mit der Isotopenmethode der in situ Abbau von aromatischen Kohlenwasserstoffen (BTEX), chlorierten Kohlenwasserstoffen und Treibstoffadditiven erfolgreich nachgewiesen“.

Isodetect nutzt den Prozess der Isotopenfraktionierung, um die Selbstreinigung einer Altlast zu bewerten: Beim biologischen Abbau eines Schadstoffes werden Moleküle mit leichten Isotopen (z.B. 12C) bevorzugt abgebaut. Dadurch steigt der Anteil schwerer Isotopen (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 die Isotopenfraktionierung proportional zum Abbau erfolgt, kann die Selbstreinigung quantifiziert werden, wenn biologische und substratspezifische Anreicherungskonstanten bekannt sind. Je nach Schadensfall kann damit ein mikrobieller Abbau von 50-99% der Ausgangskonzentration quantifiziert werden. Aufgrund des hohen mikrobiellen Abbaupotentials im kontaminierten Grundwasser und der meist langjährigen Kontaminationen wird dieser Bereich sehr häufig erreicht.

Um den biologischen Schadstoffabbau besonders sensitiv nachzuweisen, setzt Isodetect ein besonderes Testsystem ein. Man bringt poröses Aufwuchsmaterial mit eingelagertem, isotopenmarkierten Schadstoff für vier bis zwölf Wochen in die Grundwasserbrunnen der Altlast ein. Diese Bakterienfallen (BACTRAP®) werden nach der Entnahme auf die isotopische Zusammensetzung der mikrobiellen Biomasse untersucht, die in ihnen gewachsen ist. Die Aufnahme der isotopischen Markierung in die Biomasse (Fettsäuren oder Aminosäuren) beweist, dass die Bakterien den Schadstoff abgebaut haben und eine biologische Selbstreinigung in Gang ist.

Infos: www.isodetect.de

Quelle: vdiol – Verband deutscher Biologen und biowissenschaftlicher Fachgesellschaften e.V.

Geonet News vom 13.02.2006