Die Sonne spiegelt sich im Wasser des Sees …

Länder Lateinamerikas kämpfen mit Problemen der Wasserwirtschaft

Eine leichte Brise weht durch das Schilf. Die Sonne spiegelt sich im Wasser des San Pablo Sees, im Hintergrund ragen majestätisch die Anden hervor. Eine wahrlich malerische Idylle, die sich da in 2.700 Metern Höhe präsentiert. Doch der Eindruck täuscht, der größte See Ecuadors ist durch Abwassereinleitungen stark belastet. Gut 20.000 Menschen leben im Einzugsgebiet des Sees. Das Wasser wird im Grunde für alles genutzt, von der Bewässerung der landwirtschaftlich genutzten Böden bis hin zum Waschen und Baden. Alles Abwasser wird ungefiltert in den San Pablo See eingeleitet. ”Dies ist umso bedenklicher, da das Wasser auch zur Trinkwasserversorgung dient", sagt Dr. Günter Gunkel. Der Privatdozent am Fachgebiet Wasserreinhaltung der TU leitet das Forschungsprojekt zur Untersuchung des Sees, das gemeinsam von der TU Berlin und der Escuela Politécnica Nacional de Quito durchgeführt wird.

NICHT MIT EUROPÄISCHEN SEEN VERGLEICHBAR

Das Forschungsvorhaben stand zunächst vor einem erheblichen Problem: Es konnte auf keinerlei früher gemessene Daten zurückgegriffen werden. Untersuchungen zur Gewässerökologie wurden dort noch nie durchgeführt. Hinzu kommt, daß die Kenntnisse von europäischen Gewässern nicht übertragbar sind. ”Im europäischen Winter sind quasi keine Organismen im Gewässer. In dieser Region Lateinamerikas gibt es dagegen keinen Unterschied zwischen den Jahreszeiten. Das hat Konsequenzen, ebenso wie die Höhenlage des Sees. Die ganze Chemie und die Physik des San Pablo Sees sind anders, als wir es von europäischen Seen kennen", erläutert Gunkel.

Daher mußten zunächst Basisdaten erhoben werden, um festzustellen, welche Organismen im Gewässer leben. Denn auch die Gewässerverunreinigungen können die Wissenschaftler erst dann genau beschreiben, wenn sie wissen, wer oder was überhaupt im See vorkommen könnte. Die Aufgabe, die Biologie des Sees zu erkunden, übernahmen u. a. Studierende des TU-Fachgebiets. Seit einem Jahr sind fast permanent studentische Arbeitsgruppen am San Pablo See. Zur Zeit sind es sechs Studierende, die in zwei Gruppen arbeiten. Die eine Gruppe sammelt Proben im See und bearbeitet diese vor Ort bzw. in den Laboren der Politécnica in Quito. Die andere untersucht den Wasserhaushalt im Einzugsgebiet. Möglich wurden die drei- bzw. fünfmonatigen Aufenthalte durch die Unterstützung durch das Amt für Außenbeziehungen der TU Berlin und bei einer Projektgruppe auch durch die Gesellschaft von Freunden der TU.

NUTZUNG ALS BADEGEWÄSSER AUSGESCHLOSSEN

Die Mitarbeiter des Forschungsvorhabens haben inzwischen erste Organismen bestimmt und chemische Daten ermittelt. Das bisherige Fazit ist ernüchternd: Mit der derzeitigen Wasserqualität ist eine Nutzung als Badegewässer oder als Wassersportgebiet ausgeschlossen. Dies ist auch deshalb von Bedeutung, weil in der Region Hotel- und Wassersportanlagen entstehen sollen. Ecuador ist besonders bei Rucksacktouristen und Pauschalreisenden beliebt, die neben einem Abstecher zu den Galapagos-Inseln auch das Festland besuchen.

Wenn das Projekt, vermutlich im Jahr 2001, abgeschlossen sein wird, soll eine komplette Dokumentierung vorliegen. ”Darin wird deutlich werden, daß die Regierung etwas für die Abwasserentsorgung tun muß", sagt Gunkel. Er empfiehlt den Bau eines Abwasser-Ringkanals und den stufenweisen Aufbau einer Kläranlage.

Ein anderes Problem in Ecuador, aber auch in Chile, sind die Umweltbelastungen durch die Lederindustrie. In beiden Staaten ist dieser Zweig ein bedeutendes Gewerbe, zugleich aber auch ein großer Umweltverschmutzer. Im Rahmen eines EU-Projekts befassen sich die TU-Forscher um Professor Jekel mit der Abwasserverschmutzung durch das Ledergewerbe. Beteiligt sind die Universidad de Concepcion, die Universidad de la Frontera in Temuco (beide Chile), die Escuela Politécnica Nacional in Quito (Ecuador), die Universidad Santiago de Compostela (Spanien), die Montanuniversität Leoben (Österreich) sowie die TU Berlin.

In dem Projekt geht es nicht nur die Untersuchung der Abwasserverschmutzung, sondern auch um die Abfälle, die beim Gerben der Felle entstehen. ”Alles was an den Häuten noch dranhängt, wie etwa Fette, Bindegewebe oder Knochenreste, wird abgetrennt - entweder chemisch, dann landet dieser Rest in Abwasser, oder mechanisch. Damit passiert nichts mehr, es ist Restmüll", sagt Dr.-Ing. Thorsten Reemstma, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Wasserreinhaltung. Die entscheidende Frage ist nun: Wie kann man diese Stoffe wiederverwenden und dadurch den Abfall reduzieren, zum Beispiel als Düngemittel für die Land- und Forstwirtschaft oder durch Kompostierung? Daneben untersuchen die Wissenschaftler am Fachgebiet Wasserreinhaltung natürliche und organische Gerbstoffe als Alternativen zum häufig verwendeten Chrom. Ursprünglich hatte man in der Lederindustrie pflanzliche Gerbstoffe wie Eichenrinde eingesetzt, bis diese im Laufe der Industrialiserung durch das Chrom verdrängt wurden. Mit diesem Stoff kann das Leder wesentlich schneller und besser gegerbt werden. ”Es stellte sich aber heraus, daß Chrom äußerst ungesund ist, nämlich krebserregend. Dem versuchte man zu begegnen, indem man andere, weniger giftige Chrom-Verbindungen einsetzt. Das Chrom kommt natürlich weiterhin ins Abwasser. Mittlerweile gibt es aber eine Reihe von Arbeiten, die sich mit der Chromentfernung aus dem Abwasser beschäftigt haben", erläutert Reemstma.

Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 193 ”Biologische Behandlung gewerblicher und industrieller Abwässer", dessen Sprecher Professor Jekel ist, haben sich TU-Wissenschaftler ebenfalls mit dem Thema auseinandergesetzt und insbesondere synthetische Gerbstoffe untersucht. Diese sind nach heutigem Wissen ungiftig, aber sie können auch nicht mit biologischen Methoden aus dem Abwasser entfernt werden. Weitere Alternativen müssen nun in dem Projekt in Lateinamerika geprüft und daraus später ein Konzept zur Verringerung der Umweltbelastung entwickelt werden.

In Brasilien sieht es etwas anders aus. Im Gegensatz zu Ecuador oder Chile sind dort Umweltpolitik und Gewässerökologie weit entwickelt. Dafür tun sich andere Schwierigkeiten auf. Am Beispiel des ältesten Stausees von Amazonien/ Brasilien, dem 20 Jahre alten und 80 Kilometer langen Curúa-Una, untersucht ein interdisziplinäres Forschungsvorhaben Defizite der Wasserkraftnutzung. Das Forschungsvorhaben wird von Prof. Uwe Lange, Technische Fachhochschule Berlin, Priv. Doz. Dr. Günter Gunkel von der TU, sowie Prof. Detlev Walde und Prof. João Willy Corrêa Rosa, beide Universidade de Brasília, durchgeführt. ”Bei meinem letzten Besuch war dort kaum Wasser vorhanden. Der Stausee war auf ein Minimum abgesenkt. Dadurch mußten die Turbinen der Anlage jeden Tag vier Stunden abgeschaltet werden. Riesige Dieselaggregate wurden angeschafft, um das Stromdefizit aufzufangen", berichtet der TU-Wissenschaftler. Die Erklärung liegt in der mangelnden Beachtung der Niederschlagsintensität. Eine Erhebung des Niederschlag- und des Abflußverhaltens in dem Gebiet ist Voraussetzung, um durch eine sinnvolle Bewirtschaftung stets ausreichende Wasservorräte zu haben.

Im Fall von Curúa-Una kommen allerdings auch gewässerökologische Probleme hinzu. Zum einen haben die Kraftwerksbetreiber das Gebiet des heutigen Stausees zuvor nicht gerodet - aus Kostengründen. ”Eine ökologische Katastrophe", findet Gunkel. Anders als angenommen ist die unter Wasser stehende Vegetation nicht verrottet, so daß sowohl Fischerei als auch Schiffahrt unmöglich sind. Bei geringer Wasserhöhe ragen die Spitzen der Bäume wie ein Heer von Nadeln aus dem See heraus. Zum anderen treten im See hohe Eisenkonzentrationen auf, die zu erheblichen Beschädigungen der Anlage führen. Günter Gunkel vermutet die Ursache der Konzentration in der Entwaldung des Regenwalds. ”Es wäre schön, wenn wir das im Rahmen unserer Untersuchungen nachweisen könnten", hofft der TU-Forscher. Gleichzeitig hält er es für möglich, daß die Versauerung im Stausee für den verzögerten Abbau der Vegetation verantwortlich ist. Große Chancen, hier etwas zu verändern, sieht Gunkel allerdings nicht: ”Die nachträgliche Rodung ist viel zu teuer. Man kann hier nur die Erkenntnis für weitere Planungen mitnehmen, zum Beispiel daß in der Umgebung von Stauseen eben keine Entwaldung mehr vorgenommen werden darf".

In einem weiteren Projekt, das unter der Leitung von Professor Jekel mit der chilenischen Universidad de Antofagasta durchgeführt und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) finanziert wird, geht es um die Entfernung von Arsen aus dem Trinkwasser. Die Weltgesundheitsorganisationen WHO hat einen Trinkwassergrenzwert von 10 µg/l vorgeschlagen, das entspricht etwa einem Würfelzucker in einem 300.000-Liter-Tank.

HOHE ARSENGEHALTE IM WASSER

Der Norden Chiles, insbesondere die überaus trockene Atacama-Wüste, ist bekannt für hohe natürliche Arsengehalte in den wenigen nutzbaren Wasservorkommen. Solche hohen Arsengehalte sind nicht ausschließlich ein südamerikanisches Phänomen, auch in anderen Ländern wie den USA, Indien oder Italien ist so etwas festzustellen. In Chile handelt es sich in der Regel um Schmelzwässer der vulkanisch aktiven Anden. Das TU-Fachgebiet hatte bereits eine Pilotanlage zur Untersuchung des Arsengehalts nach Chile gesandt. Außerdem haben zwei TU-Studentinnen ihre Diplomarbeiten zur verbesserten Arsenentfernung in Antofagasta und Calama angefertigt. Bei dem nun genehmigten Forschungsvorhaben soll eine vielversprechende einfachere Technik zur Arsenabtrennung mittels korrodierenden Eisens untersucht werden.

Christian Hohlfeld