Wie man seine Reaktion verbessern kann

Blitzschnell hechtete Jens Lehmann, Torwart der deutschen Nationalmannschaft bei der Fußball-WM 2006, genau in die richtige Ecke und hielt zwei von vier Elfmeterschüssen der Argentinier auf sein Tor – Argentinien war besiegt, Lehmann ein Star. Welche Rolle hat dabei der Spickzettel gespielt, auf den Lehmann zwischen den Torschüssen immer mal wieder blickte? Hat es geholfen, zu lesen, dass Cruz häufig nach rechts schießt und Ayala nach links unten? Diese Frage versuchen Neurobiologen der Ruhr-Universität um Prof. Dr. Klaus-Peter Hoffmann zu beantworten. Sie untersuchen den Zusammenhang zwischen Vorhersagbarkeit und der Reaktionszeit bestimmter Bewegungen steuernder Nervenzellen im Gehirn.

Ein Affe blickt auf den springenden Punkt

Wichtige Hirnstruktur für die Verarbeitung von visuellen Informationen und die Steuerung von Bewegungen ist der Colliculus Superior. Er liegt wie ein Hügelchen auf dem Dach des Mittehirns und setzt eingehende Sinneseindrücke in Bewegungen der Augen, des Kopfes, der Arme und des Rumpfs um. Unter anderem werden hier die Blicksprünge (Sakkaden) gesteuert, die wir etwa dreimal pro Sekunde ausführen. Um die Auswirkungen von Vorbereitung auf die Reaktionszeit der Nervenzellen im Colliculus Superior zu untersuchen, trainierten die Forscher einen Rhesusaffen auf ein einfaches Experiment: Er sollte einen kleinen Punkt auf einem Monitor vor ihm mit den Augen fixieren und ihm mit den Augen folgen. Der Punkt wechselte zweimal seine Position: In einer Phase sprang er immer an dieselbe, vorhersagbare Stelle, in einer Phase sprang er an wechselnde, unvorhersagbare Orte.

Reaktionszeit verkürzt sich deutlich

Die Forscher beobachteten während dieses Experiments die Augenbewegungen des Affen und maßen die Aktivität seiner Hirnzellen im Colliculus Superior. Es zeigte sich, dass die Zeitverzögerung, mit der das Auge dem Punkt folgt, bei vorhersagbaren Sprüngen deutlich kürzer war als bei unvorhersagbaren: Sie verkürzte sich von durchschnittlich 223 auf 165 Millisekunden. Wenn der Affe sowohl wusste, wohin, als auch wann der Punkt springen würde, war die Reaktionszeit besonders kurz, und auch die Nervenzellaktivität im Colliculus Superior unterschied sich deutlich von der bei unvorhersagbaren Sprüngen. Fazit: Die Vorbereitung durchs Spicken hat Jens Lehmann also tatsächlich helfen können.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Klaus-Peter Hoffmann, Fakultät für Biologie der Ruhr-Universität Bochum, 447780 Bochum, Tel. 0234/32-24363, E-Mail: kph@neurobiologie.rub.de
Über das Projekt berichtet auch das aktuelle Wissenschaftsmagazin RUBIN: http://www.rub.de/rubin

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Ein EU-finanziertes Forschungsprojekt hat ein mutiertes Gen identifiziert, das zu Nikotinabhängigkeit führt. Dabei handelt es sich um die bestimmte Variante eines menschlichen Gens, das als Nikotinrezeptor funktioniert und sich auf das Rauchverhalten auswirkt. Etwa die Hälfte der Menschen mit europäischer Abstammung trägt mindestens eine Kopie dieser genetischen Variante in sich. Zwar spielt sie keine Rolle, ob jemand mit dem Rauchen anfängt – jedoch erschwert sie das Aufhören. Das europäische Projekt namens GENADDICT (Genomik, Mechanismen und Behandlung von Sucht) wurde vom 6. EU-Rahmenprogramm für Forschung und vom U.S. National Institutes of Health mit 8,1 Millionen Euro gefördert. Auch eine deutsche Arbeitsgruppe beteiligt sich an der integrierten, multidisziplinären Forschergemeinschaft.
EU-Forschungskommissar Janez Potočnik sagte: „Dieser Durchbruch ist dem Fachwissen und dem Engagement der europäischen Wissenschaftler zu verdanken, aber auch deren zunehmender Zusammenarbeit. Die Europäische Union unterstützt die Gesundheitsforschung seit über 20 Jahren und wir sehen jetzt klar den Nutzen dieser Zusammenarbeit. Dadurch werden weitere entsprechende Maßnahmen in diesem Zusammenhang ergänzt, die von der Europäischen Kommission im Bereich der öffentlichen Gesundheit gefördert werden“.
Bislang war weitgehend unbekannt, weshalb manche Menschen leichter nikotinabhängig werden und somit unter anderem ein um 30 Prozent erhöhtes Lungenkrebsrisiko und andere Krankheiten riskieren. Die Ergebnisse gelten als Meilenstein für die Identifizierung genetischer Risikofaktoren und der Gene, die an Sucherkrankungen beteiligt sind. GENADDICT führt bei der Identifizierung der für diese und andere Suchterkrankungen verantwortlichen Gene die Arbeit von führenden öffentlichen und privaten Forschungseinrichtungen in Europa zusammen. In dem Projekt arbeiten zwölf Arbeitsgruppen aus sieben europäischen Ländern. Die beteiligte deutsche Arbeitsgruppe gehört der Organisation „Life&Brain GmbH“ an.
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http://ec.europa.eu/deutschland/press/pr_releases/index_7699_de.htm

Ein Viertel der Kläranlagen Baden-Württembergs gewinnt bei der Klärschlammbehandlung Klärgas. Während die Anzahl dieser Klärwerke in den letzten 10 Jahren relativ stabil blieb, stieg die Zahl der Kläranlagen mit eigener Stromerzeugung deutlich. Dabei wird das Klärgas mehrheitlich am Standort der Kläranlage zur Energieerzeugung eingesetzt und die erzeugte Energie überwiegend selbst verbraucht. Die erzeugte Strommenge stieg seit 1998 in Baden-Württemberg stärker als in Deutschland insgesamt. Im Ortenaukreis befinden sich die meisten Kläranlagen mit Klärgasgewinnung und Stromerzeugung im Land. Wenn in Baden-Württemberg von erneuerbaren Energien die Rede ist, denken viele zunächst an die Wasserkraft, die bei der Stromerzeugung mit 60 % den größten Anteil an den erneuerbaren Energien stellt. Auch die Sonnen- und Windkraftenergie haben in der Öffentlichkeit einen relativ hohen Bekanntheitsgrad. Weniger präsent ist hingegen die Strom- und Wärmeerzeugung aus Klärgas, welche überwiegend in den Kläranlagen selbst erfolgt. In Kläranlagen fällt im Abwasserreinigungsprozess Schlamm an. Wird die Behandlung dieses Rohschlamms unter Ausschluss von Sauerstoff (sogenannte anaerobe Stabilisierung) vorgenommen1, entsteht in den Faulbehältern Klärgas. Es enthält als energetisch wichtigste Komponente das Methangas, außerdem Kohlendioxid, Wasserstoff und einige Spurengase. Der Methangasanteil liegt in den baden-württembergischen Kläranlagen im Mittel bei 65 %. Für die Energieerzeugung kann es zum Beispiel in Heizwerken oder Blockheizkraftwerken eingesetzt werden. Aufgrund des hohen Methangehaltes ist Klärgas besonders klimaschädlich und darf nicht in die Atmosphäre entlassen werden.

Den ganzen Bericht lesen Sie unter: http://www.statistik.baden-wuerttemberg.de/Veroeffentl/Monatshefte/PDF/Beitrag08_03_11.pdf#search=%22stromerzeugung%22

Dr. Markus Blesl, Michael Ohl

Klärgas, ein Nebenprodukt kommunaler Kläranlagen, kann zur Produktion von Strom und Wärme genutzt werden. Derzeit werden dafür deutschlandweit mehr als 700 Blockheizkraftwerke eingesetzt. Im Folgenden wird das technische Potenzial der Klärgasverstromung durch Brennstoffzellen bzw. Blockheizkraftwerke (BHKW) in Deutschland ermittelt. Das technische Potenzial umfasst die bei gegebenem Klärgasaufkommen auf Kläranlagen in Deutschland maximal installierbaren Kapazitäten der verschiedenen Technologien zur Klärgasverstromung und die damit gewinnbaren Strommengen. Beispielsweise können mit dem aktuellen Klärgasaufkommen in Deutschland1 durch den Einsatz von Brennstoffzellen pro Jahr 1,23 TWh Strom erzeugt werden, wodurch die Emissionen um mehr als 700 000 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr (CO2/a) gesenkt werden könnten. Die vorliegende Untersuchung ist ein Projekt der Universität Stuttgart, durchgeführt im Statistischen Landesamt Baden-Württemberg im Rahmen des Forschungsdatenzentrums. Klärgasnutzung und Stromerzeugung in Deutschland In über 1 100 kommunalen Kläranlagen in Deutschland fielen im Jahr 2004 insgesamt mehr als 4 400 GWh Klärgas an. Dieses Nebenprodukt der Abwasserreinigung kann zur Produktion von Strom und Wärme genutzt werden, womit der Energiebedarf von Kläranlagen zumindest teilweise gedeckt werden kann. Hierzu werden derzeit auf mehr als 700 Kläranlagen motorische Blockheizkraftwerke (BHKW) eingesetzt, mit denen 2004 eine kumulierte Stromproduktion von 865 GWh ermöglicht wurde. Mit der Brennstoffzelle schickt sich nun eine neue Technologie an, den BHKW Konkurrenz zu machen. Im nachfolgenden Beitrag werden die technischen Potenziale des Brennstoffzelleneinsatzes auf deutschen Kläranlagen für einzelne Bundesländer ermittelt. Gleichzeitig wird auch die Frage behandelt, welche Spielräume der etablierten BHKW-Technologie bleiben bzw. welche Möglichkeiten des BHKW-Einsatzes bisher ungenutzt blieben. Um das vorhandene Potenzial der Nutzung von Klärgas2 in Brennstoffzellen abzuschätzen, werden alle Kläranlagen mit anaerober, das heißt sauerstoffloser, Schlammstabilisierung erfasst, da nur diese Klärgas produzieren. Kläranlagen werden größenmäßig nach Einwohnerwerten (EW) kategorisiert. Die EW-Zahl besteht aus der Einwohnerzahl des Einzugsgebiets und den Einwohnergleichwerten, die unter anderem das Abwasseraufkommen aus der Industrie beziffern. Die Kläranlagen werden in Größenklassen von 1 (unter 1 000 EW) bis 5 (über 100 000 EW) eingeteilt. Zur besseren Einordnung wurde die Größenklasse 4 (10 000 bis 100 000 EW) für die Potenzialbestimmung in die Unterklassen 4a (10 000 bis 50 000 EW) und 4bc (über 50 000 bis 100 000 EW) differenziert. Da kleinere Kläranlagen überwiegend den Schlamm aerob, das heißt unter Sauerstoffeinsatz und damit ohne Klärgasanfall, stabilisieren, kommen in Deutschland nur 1 156 von insgesamt ca. 6 600 Kläranlagen für die Potenzialabschätzung infrage. Auf diesen Kläranlagen werden jährlich rund 4 400 GWh Klärgas produziert (Tabelle 1). Der größte Anteil der Klärgasproduktion (64 %), der installierten BHKW-Leistung und der erzeugten Strommengen entfällt auf die Kläranlagen der Klasse 5. Die Klasse 4a besitzt aufgrund der höheren Anlagenzahl eine höhere kumulierte Klärgasproduktion als Klasse 4bc.

1 Die Werte beziehen sich auf das Jahr 2004.
2 Angaben aus der Klärgasstatistik in Verbindung mit der Statistik der öffentlichen Abwasserbehandlung 2004. Statistische Ämter des Bundes und der Länder; Forschungsdatenzentren, Stuttgart, 2006.

Dr.-Ing. Markus Blesl ist Leiter der Fachgruppe „Energiesystem- und Technikanalyse“ am Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) der Universität Stuttgart.
Dipl.-Ing. Michael Ohl ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am gleichen Institut.

Bei den ersten Demonstrationsprojekten mit der neuen Technologie Brennstoffzelle standen noch grundsätzliche technische Fragen im Mittelpunkt. Mittlerweile wurden in diesen Punkten Fortschritte erzielt, sodass nun auch die Nutzung biogener Brennstoffe untersucht wird. Den Anfang machte bereits im Jahr 2000 eine PAFC (phosphoric acid fuel cell, Phosphorsäurebrennstoffzelle), die auf einem Kölner Klärwerk installiert wurde. In den Folgejahren wurden vor allem MCFC (molten carbonate fuel cell, Schmelzkarbonatbrennstoffzelle) zur Nutzung biogener Gase installiert, zuletzt 2007 auf einer Stuttgarter Kläranlage.

Umwelt, Verkehr, Tourismus
Statistisches Monatsheft Baden-Württemberg 3/2008 49 Die Klassen 1 bis 3 spielen wegen der geringen Anzahl an Anlagen und des geringen Klärgasaufkommens keine nennenswerte Rolle bei der Klärgasverstromung. Die sich aus diesen Daten ergebenden Potenziale für den Neubau und die kapazitive Optimierung bereits bestehender Stromerzeugungsanlagen auf Kläranlagen werden in den folgenden Abschnitten thematisiert. Bestimmung des technischen Neubaupotenzials von Anlagen zur Klärgasverstromung Obwohl ein Betrieb von BHKW auf Kläranlagen wirtschaftlich möglich ist, wird heute noch in 430 der betrachteten 1 156 Kläranlagen das Klärgas höchstens zur Wärmeerzeugung in Kesseln genutzt. Bei der Ermittlung des technischen Neubaupotenzials werden alle Kläranlagen ohne eigene Stromerzeugung berücksichtigt. Als Untergrenze für die BHKW-Leistung werden 25 kW zugrunde gelegt. Bei einer entsprechenden Auslegung kann eine Jahresnutzung von 7 500 Volllaststunden erreicht werden. Unter diesen Rahmenbedingungen beträgt das Neubaupotenzial von BHKW 34,8 MW mit einer Stromproduktion von 261 GWh/a (Tabelle 2). Ein besonders hohes technisches Neubaupotenzial für BHKW ergibt sich mit 221 zusätzlichen Anlagen für die Klasse 4a. Trotz der geringeren Anzahl von 33 Anlagen entfällt jedoch das größte Neubaupotenzial auf die Klasse 5 mit einer elektrischen Leistung von 16,6 MW und einer möglichen Stromerzeugung von 122 GWh/a. Brennstoffzellen haben zwar einen höheren elektrischen Wirkungsgrad als BHKW, erreichen aber wegen der höheren Mindestanlagengröße (250 kW) nur ein ähnlich großes Neubaupotenzial wie BHKW-Anlagen. 26 Kläranlagen ohne Kennzahlen klärgasproduzierender Kläranlagen in Deutschland 2004 T1 nach Größenklassen Größenklasse EW-Bereich Ausbau-EW Anlagen Davon mit BHKW Klärgasproduktion Inst. BHKWKapazität.  

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Forscher der TU Berlin entwarfen umweltgerechtes Konzept zum Wasser-Recycling im Olympischen Park von Peking

„Grün“ sollen die Spiele in Peking werden, das haben sich die Chinesen fest vorgenommen. Kein einfaches Ziel angesichts der extrem umweltbelasteten chinesischen Metropole. Die Luftqualität wird mithilfe kurzfristiger Einschränkungen und Verordnungen verbessert. Für das Wasser bedurfte es schon einer längerfristigen Anstrengung. Wasserforscher der TU Berlin haben einen großen Anteil daran. Nach mehrjährigen Pilotversuchen in Pekinger Klärwerken wird nun das wiederaufbereitete Abwasser in den 75 Hektar großen „Drachensee“ auf dem olympischen Gelände eingelassen. An der Umsetzung des Recycling-Konzepts waren die TU-Forscher beteiligt.

„Wasser ist schon länger knapp in Peking“, erläutert der TU-Wasserreinhaltungsexperte Prof. Dr. Martin Jekel. „Die Stadt ist in den letzten Jahren dynamisch gewachsen. Bei den relativ geringen Niederschlägen und hohen Förderraten sind die Grundwasserpegel seit 1980 um jährlich ein bis zwei Meter gefallen.“ Zur Olympiade will Peking aber mit großzügigen Grün- und Wasserflächen beeindrucken, ohne die Grundwasserressourcen weiter zu belasten. Da musste ein nachhaltiges Recycling-Konzept her.

China definiert Standards

Es wurden zwischen 2000 und 2007 also 17 neue Klärwerke in der Umgebung gebaut, die das kommunale Abwasser sammeln und zur Wiederverwendung aufbereiten sollen. Dadurch konnte das städtische Abwasser, das 1998 nur zu 22 Prozent behandelt wurde, nun zu 90 Prozent behandelt werden. Davon sollen nun 50 Prozent in verschiedenen Bereichen der Stadt wiederverwendet werden, zum Beispiel in Springbrunnen. Auch definierten die chinesischen Behörden inzwischen Qualitätsstandards für das aufbereitete Abwasser, die beispielsweise bei den Grenzwerten für koliforme Bakterien nur geringfügig über den US-Standards liegen.

Das Projekt „Nachhaltiges Wasserkonzept und dessen Anwendung für den Olympischen Park 2008“, koordiniert von der DHI-Wasy GmbH, führte die TU Berlin in Zusammenarbeit mit den Pekinger Abwasserbetrieben (Beijing Drainage Group), der Tsinghua University und dem Brandenburger Institut für angewandte Gewässerökologie durch, gleichermaßen gefördert vom deutschen (BMBF) und vom chinesischen Forschungsministerium (MOST).
Bedacht werden musste, dass das Wasser im See, der nur ein bis zwei Meter tief ist, sich zeitweilig auf bis zu 30 Grad Celsius aufheizt. Der nördliche begrünte und bewaldete Teil des Parks soll neben den Seen ebenfalls mit Recyclingwasser bewässert werden. Außerdem wird das recycelte Wasser im zentralen Bereich der Spielstätten und Sportlerunterkünfte für Toilettenspülungen sowie als Springbrunnenwasser eingesetzt. Mit einem Membranbioreaktorverfahren (MBR) werden nun Kohlenstoff, Stickstoffverbindungen und Phosphat biologisch entfernt. Nach dem Passieren der Membran ist das Filtrat praktisch partikelfrei und kann für die Bewässerung eingesetzt werden. Für die Seen muss allerdings mehr Phosphat entfernt werden, um Algenwachstum zu vermeiden. „Das erreichen wir durch ein speziell von uns entwickeltes Material auf Basis von granuliertem Eisenhydroxid, abgekürzt GEH“, erklärt Martin Jekel.

Spezial-Uferfiltrat für die Drachenseen

Das GEH wird inzwischen durch eine Unternehmensausgründung bereits weltweit zur Trinkwasseraufbereitung und Arsenentfernung vertrieben. Für die Pekinger Drachenseen wurde weiterhin ein spezielles Uferfiltrat-Verfahren zur Entfernung von Partikeln, Bakterien und organischen Verbindungen vorgeschlagen. Das Phosphatverfahren wird den Chinesen noch viele Jahre umweltgerechtes Wirtschaften ermöglichen. Das mit Phosphaten aufgeladene GEH-Material kann nämlich nach entsprechender Regeneration der Rückstände zu Dünger aufbereitet werden. Und auch die TU-Wasserforscher bleiben dran: Ein Folgeprojekt steht in den Startlöchern.

Dr. Kristina R. Zerges, Presse- und Informationsreferat
Technische Universität Berlin
26.05.2008

Weiterführende Links:
Homepage des Projektes „Nachhaltiges Wasserkonzept und dessen Anwendung für die Olympischen Spiele 2008 – TP 4: Abwasserbehandlung und -wiederverwendung“: itu107.ut.tu-berlin.de/peking08/

Homepage des Projektes Nachhaltiges Wasserkonzept für den Olympischen Park, Beijing 2008: www.olympic-water.com:
www.pressestelle.tu-berlin.de/medieninformationen/

Weitere Informationen:
http://www.pressestelle.tu-berlin.de/newsportal
http://www.pressestelle.tu-berlin.de/medieninformationen/
http://www.itu107.ut.tu-berlin.de/peking08/
http://www.olympic-water.com

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58 Prozent der Arbeitnehmerinnen in Deutschland glauben, Ihrer Arbeit auch mit 67 Jahren noch gewachsen sein zu können, 42 Prozent sehen dabei Schwierigkeiten – das ist das Ergebnis einer repräsentativen Studie des Instituts für Gerontologie an der Technischen Universität Dortmund im Auftrag von INQA. Befragt wurden insgesamt 1.800 weibliche Arbeitskräfte der Jahrgänge 1947 bis 1964. Das Ziel der Studie „Rente mit 67 – Voraussetzungen zur Weiterarbeitsfähigkeit älterer Arbeitnehmerinnen“: Frühzeitig mögliche Problembereiche zu identifizieren, um Personal-verantwortlichen aber auch den Beschäftigten selbst Handlungsmöglichkeiten aufzuzeigen.
Dass die Studie nur die weiblichen Beschäftigten in den Mittelpunkt stellt, kommt nicht von ungefähr: Frauen haben nach wie vor geringere Entwicklungs- und Aufstiegsmöglichkeiten als Männer, sie verdienen weniger und sind vielfach in der Situation, Kindererziehung bzw. Pflegearbeit und Beruf zu vereinbaren. Frauen arbeiten außerdem eher in Teilzeit oder in zeitlich begrenzten Arbeitsverhältnissen und sind in der Regel schlechter gegen soziale Risiken abgesichert. „Gelingt es nicht, Frauen ausreichend beim Erreichen der neuen Altersgrenze von 67 Jahren zu unterstützen, droht nicht nur ein unzureichendes Alterseinkommen für die Betroffenen, auch der Wirtschaft insgesamt gehen dringend benötigte Arbeitskräfte verloren“, erläuterte INQA-Sprecher Dr. Rainer Thiehoff am Montag bei der Vorstellung der Studie, deren Idee und Projektbegleitung auf den INQA-Initiativkreis „30, 40, 50plus – Älterwerden in Beschäftigung“ zurückgeht.
Als besondere Hindernisse bei der Rente mit 67 sehen die Befragten ihre gesundheitlichen Voraussetzungen, vorherrschende Arbeits-bedingungen, die persönliche bzw. familiäre Situation sowie die Qualifikation. Auch wenn sich die Beschäftigten selbst in der Pflicht sehen, aktiv zu werden: von den Unternehmen erwarten sie vor allem Maßnahmen im Bereich der Gesundheitsförderung und Qualifizierung. Weitere interessante Ergebnisse der Studie beziehen sich auf die Aktivitäten, denen Arbeitnehmerinnen schon heute nachkommen, um ihre Arbeitsfähigkeit zu erhalten sowie Unterschiede zwischen Branchen und Statusgruppen. „INQA wird die Studie zum Anlass nehmen, den Wissenstransfer im Bereich der Beschäftigungsfähigkeit zu forcieren und passgenaue Informationsangebote zu machen“, so Thiehoff.

INQA ist ein Zusammenschluss von allen, die in Deutschland für eine neue Qualität der Arbeit eintreten. Beteiligt sind zahlreiche Organisationen – vom Bund und den Ländern bis hin zu Unternehmen, Gewerkschaften, Stiftungen und Sozialversicherungsträgern. Das Motto von INQA lautet: „Wertschöpfung durch Wertschätzung“. Dahinter steckt der Gedanke, dass Deutschland nur dann im globalen Wettbewerb bestehen kann, wenn es effizientes und effektives Wirtschaften mit einer mitarbeiterorientierten Unternehmenskultur verbindet. INQA wurde vom Bundesministerium für Arbeit und Soziales initiiert und wird operativ von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) begleitet.
Ole Lünnemann, Referat für Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Dortmund

Pressemitteilung vom 20.05.2008
Kontakt:
Prof. Dr. Gerhard Naegele, Ruf: 755-2870/-2826

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Mehrere tausend Tonnen Antibiotika werden jedes Jahr in der EU vor allem an landwirtschaftliche Nutztiere wie Schweine, Rinder oder Geflügel verabreicht. Die Tiere scheiden bis zu 90 Prozent davon unverändert wieder aus; mit dem Mist oder der Gülle landen die hochreaktiven Wirkstoffe dann auf den Feldern. Seit 2005 untersuchen deutsche Forscher am Beispiel der weit verbreiteten Tierantibiotika Sulfadiazin und Difloxacin, was mit den Medikamenten danach passiert. Nach ersten Erkenntnissen scheinen die Substanzen aus dem Boden nicht in das Grundwasser zu gelangen. Allerdings beobachteten die Wissenschaftler eine Anreicherung resistenter Mikroorganismen. Das Verbundprojekt unter Federführung der Landwirtschaftlichen Fakultät an der Universität Bonn geht nun in die zweite Runde: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert es für weitere drei Jahre.
Wenn man einen Acker mit Sulfadiazin-belasteter Gülle düngt, verschwindet das Medikament wie von Zauberhand: Schon nach wenigen Tagen lässt sich nur noch die Hälfte der ursprünglich ausgebrachten Substanz mit Wasser aus dem Erdreich herauslösen, nach einem Monat scheint gar kein Sulfadiazin mehr im Boden vorhanden zu sein. Mit anderen Antibiotika sieht das ähnlich aus. Doch wirklich „weg“ sind die Tierarzneien nicht: „Ein kleiner Anteil wird augenscheinlich in mikroskopisch feinen Bodenporen eingeschlossen und kann dort vermutlich viele Jahre überdauern“, erklärt der Bonner Bodenkundler Professor Dr. Wulf Amelung. Biologisch aktiv scheinen die Substanzen in dieser Form nicht mehr zu sein. Die Bonner Wissenschaftler werden nun unter anderem untersuchen, ob Sulfadiazin aus den Bodenporen wieder freigesetzt werden kann und wenn ja, unter welchen Bedingungen.

Amelung ist der neue Sprecher der Forschergruppe „Tierarzneimittel in Böden“, die von der DFG seit 2005 gefördert wird. Zusammen mit Kollegen aus Aachen, Berlin, Braunschweig, Dortmund, Jülich, München, Osnabrück und Trier und mit praktischer Unterstützung der Lehr- und Forschungsstation Frankenforst untersuchen die Wissenschaftler, ob Sulfadiazin und Difloxacin im Boden Schaden anrichten können. Denn diese Tierantibiotika können Bodenbakterien hemmen bzw. abtöten und damit das natürliche Mikroorganismen-Gleichgewicht und die daran gekoppelten Nährstoffkreisläufe empfindlich stören. Zudem besteht die Gefahr, dass sich im Boden resistente Bakterien anreichern und später vielleicht ihre Resistenzgene an menschliche Krankheitserreger weiter geben. Darüber hinaus könnten Tierantibiotika über den Boden ins Grund- und Trinkwasser gelangen und schließlich vom Menschen direkt aufgenommen werden. „Zumindest für die von uns untersuchten Zielstoffe halten wir diesen Weg allerdings inzwischen für unwahrscheinlich“, betont Amelung.

Was die Resistenzbildung anbelangt, können seine Kollegen und er allerdings keine Entwarnung geben. „Schon mit der Gülle gelangen resistente Bakterien aufs Feld“, sagt er. Dank der Nährstoffe in den Tierexkrementen können sich die Mikroben dort überdies gut vermehren. „Im Oberboden beobachten wir daher eine Anreicherung von Gen-Resistenzen“, erklärt Amelung.

Interessanterweise sorgen bestimmte Boden-Mikroorganismen sogar von sich aus für Sulfadiazin-Nachschub. Weil Rinder und Schweine das Medikament bereits verstoffwechseln, enthält die Gülle neben dem eigentlichen Antibiotikum auch diverse Ab- und Umbauprodukte. Bodenbakterien können daraus wieder funktionsfähiges Sulfadiazin zurückbauen und so vorübergehend seine Konzentration im Boden weiter erhöhen.

Pressemitteilung 29.05.2008
Frank Luerweg, Abteilung Presse und Kommunikation
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Kontakt:
Professor Dr. Wulf Amelung
Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES)
Universität Bonn
Telefon: 0228/73-2780 oder -81
Email: wulf.amelung@uni-bonn.de

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