Düngen mit Uran

Peter Jaeggi | Ausgabe_5_2018

Anfang 2017 fanden Ärzte im Urin ihrer Patienten teilweise grosse Mengen Uran. Woher es kam, ist bis heute rätselhaft. Klar ist nur: auf unseren Äckern landen mit mineralischen Phosphatdüngern jährlich viele Tonnen des radioaktiven Gifts.

@ Peter Jaeggi, istockphoto.com

 «Das kannte ich früher nicht, doch heute werde ich sehr schnell sehr müde. Ich bin ständig an der Grenze meiner Kräfte», berichtet die ehemalige Lehrerin Maria Walter. So wie ihr erging es Anfang 2017 vielen Patientinnen und Patienten des Arztes Thomas Carmine aus Pfäffikon (SZ). Die ungewohnte Müdigkeit machte richtig Angst. Im Urin seiner Patienten entdeckte Carmine einen möglichen Grund der Erschöpfung, der ihn schockierte: «Wir konnten es zunächst nicht glauben und dachten, es lägen analytische oder methodische Fehler vor.» Deshalb schickte er die Proben an verschiedene unabhängige Speziallabors in der Schweiz und in den USA, wo sie im Massenspektrometrie-Verfahren analysiert wurden. Sie alle kamen zum gleichen Resultat: Uran im Urin. 

Uran im Urin

Zwischen dem 22. Februar und 11. Mai 2017 fand Thomas Carmine im Urin von allen untersuchten 37 Patienten unüblich hohe Mengen an Uran-238. Vor und nach diesem Zeitraum war kaum Uran im Urin zu finden. Die Patienten wohnen verstreut in einem Gebiet, das grosse Teile der deutschsprachigen Schweiz abdeckt – von Mels bis Solothurn, von Pfäffikon bis Winterthur. Gleiche Resultate trafen aus Deutschland ein. Thomas Fischer, Präsident der Ärztegesellschaft für klinische Metalltoxikologie, wies im Raum Düsseldorf im gleichen Zeitraum in 250 Urinproben ebenfalls einen kontinuierlichen Anstieg von Uran im Urin fest.

Frühsymptome einer Uranvergiftung sind Müdigkeit, längere Erholungszeiten nach Anstrengungen und manchmal Depressionen. «Sie treten auf, bevor Organe geschädigt werden», sagt Carmine. Und: «Grössere Mengen können zu Organschäden führen. In erster Linie sind die Nieren betroffen, aber auch Leber, Knochen und Nervensystem. Inhalierte Uranstäube reichern sich zudem in der Lunge und in den Lungenlymphknoten an. Sie sind ein Risiko für Lungenerkrankungen und Krebs.»

Rätselhafte Herkunft

Woher das Uran kommt, das im Urin gefunden worden ist, weiss man bis heute nicht. Der Arzt aus Pfäffikon meint: «Es muss Anfang 2017 eine grössere Menge davon freigesetzt worden sein und  Menschen haben es aufgenommen.» Wegen der grossflächigen Verteilung sei es am wahrscheinlichsten, dass das Gift eingeatmet worden sei. Dabei dürfte es sich um natürliches oder schwach angereichertes Uran gehandelt haben, wie Uran-Isotopenanalysen nahelegen.

Eine entscheidende Rolle spielte offenbar das Wetter. Es herrschte damals sowohl im Raum Düsseldorf als auch in der Schweiz eine ungewöhnlich lange austauscharme Wetterperiode. So konnten sich viele Schadstoffe, darunter Uran, in der bodennahen Luft anreichern. In der letzten Januarwoche und Mitte Februar entstanden windschwache Inversionswetterlagen mit hoher Feinstaubbelastung. Und genau in dieser Zeit fanden die Mediziner in der Schweiz und in Deutschland den uranbelasteten Urin. Was sagen zuständige Behörden zu den Resultaten von Thomas Carmine? Der Geologe Philipp Steinman ist beim Schweizer Bundesamt für Gesundheit (BAG) stellvertretender Leiter der Abteilung Umwelt-Radioaktivität. Er sagt, man habe in der fraglichen Zeit keine  erhöhten Werte gemessen. Und: «Es bestand keine akute Gefährdung.» Carmine relativiert die Aussage. Laut dem Arzt können selbst scheinbar unbedeutende Mengen gefährlich werden. 

Trifft Uranmunition auch uns?

Woher also könnte das Uran stammen, das die Menschen in einem grossen Teil der Schweiz und Deutschlands und unbemerkt auch in anderen Teilen Europas aufgenommen hatten? Eine erste Spurensuche beginnt im zweiten Irakkrieg von 2003. Im völkerrechtswidrigen Angriffskrieg gegen Saddam Hussein hatten die USA bis zu zweitausend Tonnen Uranmunition ver schossen. Heute gilt der Irak als Land, das am meisten mit Uran verseucht ist. Der Kosovo, Bosnien und Herzegowina, Afghanistan, Libyen, die Ukraine und Syrien sind weitere Uranmunitions-Tatorte.

Der deutsche Filmproduzent Frieder Wagner («Deadly Dust – Todesstaub») erklärt: «Bei der Detonation entstehen Aerosole, die kleiner sind als rote Blutkörperchen. Diese Aersosole können im Körper überall hinwandern – in alle Organe, in die Lungen, ins Gehirn, in die Eizellen, in den Samen.» Die amerikanische Uranmunition-Expertin Leuren Moret bezeichnete diese Waffe denn auch als eine Art Trojanische Pferd des Atom krieges. Weil Uranmunition wegen der langlebigen Radioaktivität und der chemotoxischen Wirkung auch noch lange nach dem Krieg weitermordet.

Uranaerosole, vom Wind fortgetragen und weiträumig verteilt, können bis weit ausserhalb der Kriegsschauplätze verheerend wirken. Auch hier? Indem sie zum Beispiel aus dem Syrienkrieg bis zu uns gelangen? Theoretisch ja, sagt der Kernphysiker Martin Kalinowski. Er ist zuständig für weltweite Radioaktivitätsmessungen bei der «Organisation über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen» mit Sitz in Wien. «Schwebstoffteilchen können beliebig lange in der Luft bleiben und sehr weit transportiert werden. Die gesamte Reise um den Globus dauert etwa 14 Tage», sagt er. Falls die Teilchen nicht vorher als Staub zur ErDE fallen oder Regen und Schnee sie herunterwaschen. So wie es nach einer langen Trockenperiode vielleicht mit jenem Uran geschah, das Anfang 2017 in der Schweiz und im Raum Düsseldorf im Urin von Menschen gefunden worden ist? Kalinowski relativiert: «Auf der langen Reise so kleiner Partikel durch die Luftschichten findet eine so grosse Verdünnung statt, dass hier kaum mehr etwas ankommen kann.» Deshalb ist es umstritten, ob die Munition aus dem Irak oder aus Syrien an der Urankontamination bei uns verantwortlich ist.

Uran gelangt auch mit Flugasche in die Luft. Etwa dann, wenn geheizt wird. Philipp Steinmann vom BAG: «Die Verbrennung von Kohle kann im Winter dazu führen, dass etwas mehr Uran in die Luft gelangt.» Europas gefährlichste uranhaltige Quelle für Flugasche sind die beiden Uralt-Braunkohlekraftwerke in der Nähe von Pristina im Kosovo. Die Weltbank bezeichnete das Werk «Kosova A» bereits vor vielen Jahren als die «grösste punktuelle Quelle für Umweltverschmutzung in Europa» – die schlimmste Dreckschleuder auf dem Kontinent. Dessen Schadstoffausstoss überschreitet die europäischen Grenzwerte bisweilen um das 70-Fache.

Uran im Dünger

Szenenwechsel. Tatort Landwirtschaft: Seit Jahrzehnten akkumuliert sich in unseren Ackerböden Uran. Enthalten ist es in Phosphatdüngern, die aus Millionen Jahre alten ausgetrockneten Meeren stammen. Etwa vier Fünftel unserer mineralischen Phosphatdünger stammen aus marokkanischen Minen, die natürlicherweise uranhaltig und radioaktiv sind. Das Schwermetall ist auch da weniger wegen seiner radioaktiven Strahlung gefährlich, sondern vielmehr wegen seiner toxischen Wirkung auf Mensch und Umwelt, wie wir bereits bei der Uranmunition gesehen haben. 

Laut WHO-Richtlinien sollte ein Erwachsener täglich weniger als ein Mikrogramm Uran pro Kilogramm Körpergewicht aufnehmen. Sonst drohen Langzeitschäden, etwa der Niere. Die WHO hat diesen Wert auf politischen Druck hin mehrmals nach oben korrigiert und die Schweiz hat ihn übernommen. Ein achtzig Kilo schwerer Erwachsener sollte also täglich weniger als achtzig Millionstel Gramm Uran aufnehmen. 2012 ergab eine Studie des Bundesamts für Landwirtschaft, dass in einem Kilogramm Phosphordünger die mehrtausendfache Uranmenge davon vorkommen kann. Das zeigt, wie sorglos tonnenweise kontaminierter Dünger auf Schweizer Äckern ausgebracht wird. Uran in Böden ist nicht nur für den Menschen gefährlich. Zu viel Uran kann auch toxisch auf Bodenlebewesen wirken und gefährdet die Bodenfruchtbarkeit. Der deutsche Agrarwissenschaftler Ewald Schnug ist Präsident des Internationalen wissenschaftlichen Zentrums für Düngemittel und lehrt an der Technischen Universität Braunschweig; in Wissenschaftskreisen gilt er als führender Experte für Düngerfragen. Er sagt, Uran werde in geringsten Mengen auch von Pflanzen aufgenommen, wo der radioaktive Zerfall weitergehe.

Was ist Uran?
Uran ist ein natürliches, im Erdboden vorkommendes radioaktives Element; es stammt aus der Entstehungszeit des Universums.  In unseren Regionen sind die grössten natürlichen Konzentrationen  im Granit. Mehr als 99 Prozent dieses Natur-Urans bestehen aus dem Isotop Uran-238. 
Man hat früher versucht, das Uranproblem herunterzuspielen, indem man auf die geringe Radioaktivität hinwies. Doch Uran ist ge- fährlich. Es ist ein sogenannter Alphastrahler und kann unabhängig von seiner Radioaktivität mit seiner chemischen Toxizität den Energiehaushalt unserer Zellen empfindlich stören. Vor allem Kinder und Jugendliche reagieren empfindlicher auf Uran. Normalerweise bleibt die Uranstrahlung im Gestein gefangen. Gefährlich wird sie erst, wenn radioaktive Partikel vom Körper aufgenommen werden.
Uran-238 hat eine Halbwertszeit von fast viereinhalb Milliarden Jahren. Es zerfällt in mehreren Schritten zu Folgeelementen wie Thorium, Radon, Radium und Polonium. Dabei wird es immer gefährlicher, da die Radioaktivität stark zunimmt. Die Zerfallsprodukte sind Alpha-, Beta- und Gammastrahler. 
Uran dient als Energieträger in Atomkraftwerken und zum Herstellen von Kernwaffen.

Uran im Trinkwasser

Nichtsdestotrotz: Was an Uranmengen in unsere Böden gelangt, ist gewaltig. Phosphathaltige Mineraldünger sind in Europa seit etwa 75 Jahren bekannt. Ewald Schnug sagt, dass allein die deutsche Landwirtschaft – konservativ geschätzt – bisher in all diesen Jahrzehnten um die 15 000 Tonnen Uran ausgebracht habe. Laut dem Verband der Kantonschemiker landen hierzulande jährlich zwei bis fünf Tonnen Uran auf Äckern. Und weil mineralischer Phosphordünger meist auch Cadmium enthält, gelangen jedes Jahr auch über zweihundert Kilogramm dieses gefährlichen Schwermetalls in Schweizer Böden – rund 1,5 Gramm pro Hektare.

Ein Teil davon gelangt ins Grund- und damit in unser Trinkwasser. Deswegen ist verseuchtes uranbelastetes Trinkwasser die wohl unmittelbarste Gefahr, die vom Uran ausgeht. Gemäss einer Studie des BAG könnte etwa die Hälfte des Urans im Trinkwasser aus dem Dünger stammen.

Grenzwertige Grenzwerte

Gar keinen Grenzwert für Uran im Dünger möchte der Bund. Dazu Samuel Vogel, beim Bundesamt für Landwirtschaft zuständig für den Fachbereich Agrarumweltsysteme und Nährstoffe: «Es braucht keinen Grenzwert. Wir haben keine Hinweise, dass von der Düngung eine Gefahr ausginge. Wir haben ja einen Grenzwert fürs Trinkwasser und da gibt es ein Monitoring. Dieses zeigt, dass Uran nirgends über dem Grenzwert liegt.» Es gebe zwar einige Gemeinden im Wallis mit zu hohen Urangehalten im Wasser, weil es dort im Gestein vorkomme. Aber sonst gebe es keine Probleme. Dabei gibt es nicht einmal eine Deklarationspflicht. Landwirte und Private streuen ahnungslos Uran aus. Dagegen wehrt sich Otmar Deflorin, Kantonschemiker des Kantons Bern: «Wir sind der Meinung, dass man unbedingt auch für Uran im Dünger einen Höchstwert festlegt.» Dies fordert auch der Verband der Kantonschemiker. Vor  allem auf Böden, die natürlicherweise kaum belastet seien, stamme das Uran aus der Düngung der vergangenen fünfzig, sechzig Jahre, so Deflorin. «Das muss gestoppt werden», fordert auch der Agrarwissenschaftler Ewald Schnug.

Düngen ohne Uran

Es gibt hauptsächlich zwei Wege, ohne Uran zu düngen. Da ist einmal die Wahl des Produktes. Um die zehn Prozent des Phosphatdüngers auf dem Markt enthalten nämlich kein oder kaum Uran. Etwa jenes von der russischen Kola-Halbinsel. Ein anderer Weg, den jetzt die Schweiz beschreitet, heisst Recycling. Seit Januar 2016 schreibt die Schweizer Abfallverordnung ein Phosphor-Recyling vor. Samuel Vogel vom BLW: «Laut Verordnung muss man Phosphor aus Abfällen zurückgewinnen. Es gibt für diese Recyclingpflicht eine Übergangsfrist von zehn Jahre. Kläranlagenbetreiber müssen sich jetzt überlegen, wie sie das anstellen und was sie mit dem Phosphor machen können.» Eine Möglichkeit sei eben, Phosphor als Dünger in den Nahrungsmittelkreislauf zurückzubringen.

In der Schweiz fallen jedes Jahr etwa 200 000 Tonnen Trockenklärschlamm an; darin sind bis zu 15 000 Tonnen Phosphor enthalten – auch deshalb, weil jeder Mensch mit seinem Urin Phosphor ausscheidet. Was im Schweizer Klärschlamm anfällt, würde den  Jahresbedarf an Phosphordünger decken. Doch derzeit bekannte Recycling-Verfahren sind noch teurer als der Abbau in Phosphatminen. Eine Versuchsanlage läuft in Bazenheid (SG).

Genetische Schäden durch Uran im Dünger?

Dass auch geringste Strahlendosen, so wie sie vom Natururan ausgehen, ein Risiko sein können, belegen zahlreiche Studien. Eine der neusten stammt von Ben Spycher vom Institut für Sozial- und Präventivmedizin der Universität Bern. Er fand heraus, dass jene Kinder ein grösseres Krebsrisiko haben, die in Regionen der Schweiz wohnen, wo eine höhere natürliche Hintergrundstrahlung herrscht – aus dem Boden und dem Weltall. Vor allem Alpenregionen, wo einerseits das Uranvorkommen grösser und deshalb die Strahlung höher ist. Gleichzeitig ist dort wegen der dünneren Luftschicht die kosmische Strahlung höher. «Wir haben gesehen, dass Kinder in solchen Regionen ein etwas erhöhtes Risiko haben, an Leukämie und Hirntumoren zu erkranken», sagt Spycher. 

Zu möglichen genetischen Effekten nach Uranvergiftungen sagt der Agrarwissenschaftler Ewald Schnug: «Uran bindet sich gerne an Phosphat. Und Phosphat ist in höherer Konzentration in der DNA enthalten, also in der Erbsubstanz. An dieses Phosphat lagert sich Uran an, das dann wie ein Brennglas wirkt: Zusätzlich zu seiner eigenen Partikelstrahlung, zur Alphastrahlung, fängt es Gammastrahlung aus der Umgebung auf und wandelt diese in Betastrahlung um – quasi ein doppelter Beschuss.» 

Es sei unbestreitbar, dass Uran in der Langzeitwirkung genetische Schäden verursache und die DNA verändere, betont Schnug, relativiert aber: «Das Risiko, dass es gefährlich wird, ist relativ gering.» Eine Uranbelastung könne aber zusammen mit all den anderen Umweltgiften ein weiterer Baustein etwa einer Krebserkrankung sein. Deshalb sei es wichtig, jede zusätzliche Belastung zu vermeiden, sagt der Agrarwissenschaftler. Und deshalb sei es eben wichtig, Grenzwerte einführen und Uran aus dem Dünger zu eliminieren oder zumindest zu minimieren. 

Literatur 
André Leu «Die Pestizidlüge. Wie die Industrie  die Gesundheit unserer Kinder  aufs Spiel setzt», Oekom 2018, Fr. 29.90




Fotos: Peter Jaeggi, istockphoto.com

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