Das Wahrzeichen musste dringend verschwinden. Über dem Stadtpanorama von Ronneburg in Thüringen ragten lange Zeit vier hohe Schuttkegel aus uranhaltigem Gestein. Daneben der Tagebau aus DDR-Zeiten: Gut zwei Quadratkilometer groß und 240 Meter tief. Das Gelände direkt am Stadtrand galt als gefährlich für Mensch und Natur und wurde bis 2008 saniert. Die uranhaltigen Schutthalden wurden aufgebaggert, zurück in den Tagebau gefüllt und mit einer lehmigen Bodenschicht abgedichtet. Völlig beseitigt sind die Risiken durch Uran und andere Schwermetalle im Boden dadurch aber noch nicht.
"Das Problem ist, dass also unter der Halde das Gelände kontaminiert war beziehungsweise ist. Es sind zwar Isolierschichten drunter vor Jahrzehnten aufgebracht worden. Die haben aber eben nicht diese Kontamination des Untergrundes verhindert. Und wir haben also eine sehr tiefe Kontamination heute dieses Untergrundes."
Wie sich diese Altlast in der Tiefe beseitigen lässt, hat ein Team um Sabine Willscher von der TU Dresden untersucht. Mit widerstandsfähigen Pflanzen will es verhindern, dass Sickerwasser ständig natürliches Uran aus dem Gestein wäscht. Das bereitet zwar nicht wegen seiner radioaktiven Strahlung Probleme, aber durch die toxische Wirkung des Schwermetalls, gegen die bestimmte Kulturpflanzen resistent sind. Ihr Anbau auf bergbaugeschädigten Halden wird seit über 20 Jahren erprobt, hat aber nicht überall gut funktioniert. Auch Sabine Willscher war am Anfang noch skeptisch.
"Also die beiden Nachteile sind, einmal ist es relativ langsam."
Und zum anderen glaubte die Forscherin: Die pflanzliche Bodenentgiftung könne nur in Tiefen funktionieren, wo die Wurzeln hinreichen. Ein Irrtum, wie sich herausstellte:
"Dadurch, dass wir jetzt die Sickerwassermenge vermindern und die Kationenaustauschkapazität in der oberen Bodenschicht verstärken, dass also diese obere Bodenschicht wie ein Schwamm wirkt und wir dadurch also größere Bereiche des darunter liegenden Bodens also auch schützen können."
Diese tiefgreifend entgiftende Wirkung der Pflanzen überprüften die Forscher zunächst im Labor und bestimmten, wie viel Schwermetalle sie aus dem Boden extrahieren. Später testeten die Wissenschaftler, wie gut die verschiedenen Kulturpflanzen auf der Tagebaufläche selbst gedeihen.
"Sonnenblumen sind eine beliebte Sanierungspflanze. Genauso dieser indische Senf. Der ist also bekannt für seine Eigenschaften zum Metalle sammeln."
Aber diese Pflanzen wollten nicht so richtig wachsen. Zu rau war offenbar das Klima im Osten Thüringens, zu nährstoffarm der aufgeschüttete Lehmboden. Bei der dritten getesteten Pflanze erlebten die Forscher dagegen eine Überraschung: Triticale – eine Kreuzung aus Weizen und Roggen – ist ideal an Klima und dem nährstoffarmen Boden angepasst.
"Wir haben hier Versuche gemacht doch in einigen Höhenlagen. Und der Weizen hat dann schon Wachstumsprobleme, während also Roggen bis Skandinavien wächst. Und damit kann man also diese günstigen Ertragseigenschaften von Weizen mit der klimatischen Stabilität vom Roggen verbinden und dadurch haben wir eben auch trotz schlechterer klimatischer Bedingungen in diesen Bereichen relativ gute Ernteausbeuten an diesem Triticale erzielen können."
Zum Essen eignet sich das angebaute Getreide zwar nicht. Mit dem Bodenuran angereichert könnte es höchstens in Biomassekraftwerken Verwendung finden. Aber langfristig angebaut könnte Triticale dabei helfen, Untergrund und Gewässer von der ungesunden Metallfracht zu säubern. Ein Ansatz, der im Versuchsmaßstab zumindest in Ostthüringen funktioniert. Für Bergbauhalden in anderen Klimazonen müsste die jeweils passende Entgiftungspflanze erst noch gefunden werden.
"Das Problem ist, dass also unter der Halde das Gelände kontaminiert war beziehungsweise ist. Es sind zwar Isolierschichten drunter vor Jahrzehnten aufgebracht worden. Die haben aber eben nicht diese Kontamination des Untergrundes verhindert. Und wir haben also eine sehr tiefe Kontamination heute dieses Untergrundes."
Wie sich diese Altlast in der Tiefe beseitigen lässt, hat ein Team um Sabine Willscher von der TU Dresden untersucht. Mit widerstandsfähigen Pflanzen will es verhindern, dass Sickerwasser ständig natürliches Uran aus dem Gestein wäscht. Das bereitet zwar nicht wegen seiner radioaktiven Strahlung Probleme, aber durch die toxische Wirkung des Schwermetalls, gegen die bestimmte Kulturpflanzen resistent sind. Ihr Anbau auf bergbaugeschädigten Halden wird seit über 20 Jahren erprobt, hat aber nicht überall gut funktioniert. Auch Sabine Willscher war am Anfang noch skeptisch.
"Also die beiden Nachteile sind, einmal ist es relativ langsam."
Und zum anderen glaubte die Forscherin: Die pflanzliche Bodenentgiftung könne nur in Tiefen funktionieren, wo die Wurzeln hinreichen. Ein Irrtum, wie sich herausstellte:
"Dadurch, dass wir jetzt die Sickerwassermenge vermindern und die Kationenaustauschkapazität in der oberen Bodenschicht verstärken, dass also diese obere Bodenschicht wie ein Schwamm wirkt und wir dadurch also größere Bereiche des darunter liegenden Bodens also auch schützen können."
Diese tiefgreifend entgiftende Wirkung der Pflanzen überprüften die Forscher zunächst im Labor und bestimmten, wie viel Schwermetalle sie aus dem Boden extrahieren. Später testeten die Wissenschaftler, wie gut die verschiedenen Kulturpflanzen auf der Tagebaufläche selbst gedeihen.
"Sonnenblumen sind eine beliebte Sanierungspflanze. Genauso dieser indische Senf. Der ist also bekannt für seine Eigenschaften zum Metalle sammeln."
Aber diese Pflanzen wollten nicht so richtig wachsen. Zu rau war offenbar das Klima im Osten Thüringens, zu nährstoffarm der aufgeschüttete Lehmboden. Bei der dritten getesteten Pflanze erlebten die Forscher dagegen eine Überraschung: Triticale – eine Kreuzung aus Weizen und Roggen – ist ideal an Klima und dem nährstoffarmen Boden angepasst.
"Wir haben hier Versuche gemacht doch in einigen Höhenlagen. Und der Weizen hat dann schon Wachstumsprobleme, während also Roggen bis Skandinavien wächst. Und damit kann man also diese günstigen Ertragseigenschaften von Weizen mit der klimatischen Stabilität vom Roggen verbinden und dadurch haben wir eben auch trotz schlechterer klimatischer Bedingungen in diesen Bereichen relativ gute Ernteausbeuten an diesem Triticale erzielen können."
Zum Essen eignet sich das angebaute Getreide zwar nicht. Mit dem Bodenuran angereichert könnte es höchstens in Biomassekraftwerken Verwendung finden. Aber langfristig angebaut könnte Triticale dabei helfen, Untergrund und Gewässer von der ungesunden Metallfracht zu säubern. Ein Ansatz, der im Versuchsmaßstab zumindest in Ostthüringen funktioniert. Für Bergbauhalden in anderen Klimazonen müsste die jeweils passende Entgiftungspflanze erst noch gefunden werden.