Mit Tierknochen für besseres Trinkwasser

Fluorid ist eine der weltweit bedeutendsten Trinkwasserverunreinigungen. In Ostafrika wird es mithilfe von Schweizer Forschern mit Knochenkohle aus dem Wasser gefiltert.

Bild: TA Grafiik

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«All Ding’ sind Gift und nichts ohn’ Gift», schrieb Paracelsus 1589. Die Dosis mache den Unterschied. So auch beim Fluorid, wie man heute weiss. Kleine Mengen von Fluorid härten den Zahnschmelz und helfen so, Karies vorzubeugen. Es ist daher in Zahnpasten enthalten, und es gibt in der Schweiz Speisesalz zu kaufen, dem es beigemengt worden ist.

Viele Regionen der Welt kämpfen jedoch nicht mit zu viel natürlichem Fluorid. So ist Grundwasser, das zur Trinkwassergewinnung hochgepumpt wird, mancherorts fluoridbelastet und schädlich: Zähne können sich gelb verfärben, und bei viel zu viel Fluorid können sich gar Knochen verformen und Gelenke versteifen.

So ist das Grundwasser im Rift Valley, dem ostafrikanischen Grabenbruch, fluorbelastet. Hier wird das Fluorid seit einigen Jahren mit Filtern aus verkohlten und gemahlenen Tierknochen aus dem Trinkwasser entfernt. Schweizer Wissenschaftler der Eidgenössischen Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (Eawag) unterstützen das afrikanische Projekt.

Vulkanisches Gestein

«Das Fluoridproblem hat im Rift Valley in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen», sagt Peter Mutheki. Er ist für die Wasserqualität verantwortlich bei einem der bedeutendsten Wasserprogramme im kenianischen Teil des Rift Valleys, jenem der katholischen Kirche in Nakuru (CDN). Früher hätten die Leute häufig Flusswasser genutzt. Die Flüsse führten allerdings immer weniger Wasser, weshalb immer mehr Grundwasserpumpen gebaut würden.

Grund für die Fluorbelastung ist das vulkanische Gestein, das stark fluoridhaltig ist, sagt Annette Johnson von der Eawag. Vom Gestein wird das Fluorid ins Grundwasser ausgewaschen. Zudem ist das Rift Valley eine trockene Region. Das Grundwasser wird dort weniger stark verdünnt als an Orten mit viel Regen.

Das Problem stellt sich aber längst nicht nur in Ostafrika. Auch in Regionen Indiens, Chinas, Südamerikas und Südafrikas wurden im Grundwasser Fluoridkonzentrationen gemessen, die weit über dem von der WHO empfohlenen Grenzwert von 1,5 Milligramm pro Liter liegen. Schätzungen zufolge sind weltweit über 200 Millionen Menschen von fluoridverunreinigtem Trinkwasser abhängig. «Neben Arsen und einem allgemein zu hohen Salzgehalt ist Fluorid die bedeutendste Trinkwasserverunreinigung aus dem Erdinnern», so Johnson.

Sie und ihre Kollegen entwickelten ein Computermodell, um damit das regionale Risiko für erhöhte Fluoridwerte zu errechnen – auch für Regionen, in denen noch keine Fluoridmessungen gemacht worden sind. Gespeist haben sie das Modell mit vorhandenen Fluoridmessdaten sowie mit Informationen zur Geologie und zum Klima. Damit konnten die Wissenschaftler eine Weltkarte erstellen und beispielsweise voraussagen, dass auch auf einem ausgedehnten Gürtel von Nordafrika über den Mittleren Osten bis nach Zentralasien mit erhöhten Fluoridwerten zu rechnen ist.

Organische Filter

Wo es als Problem erkannt worden ist, wird Fluorid aus dem Trinkwasser entfernt, etwa in Teilen Indiens, der USA und Argentiniens. Dort geschieht das mit Filtern aus aktiviertem Aluminiumoxid. Diese Methode setzt eine aufwendige Laborinfrastruktur voraus, ist für ländliche Regionen Afrikas also ungeeignet.

Als man im kenianischen Nakuru vor 20 Jahren angefangen hat, das Fluorid aus dem Trinkwasser zu entfernen, besann man sich auf eine simplere Methode: auf die Filtration mit Knochenkohle. Sie wurde in den Dreissigerjahren bereits in den USA angewandt, später dort aber von verbesserten Verfahren abgelöst.

«Wir kaufen Tierknochen von lokalen Schlachthöfen und Metzgereien», sagt Mutheki und zeigt auf ein haushohes, überdachtes Knochenlager im Werkhof von CDN. Einzelne Unterkiefer von Ziegen und Oberschenkel von Rindern sind auf dem Haufen auszumachen. Und er zeigt auf einen Ofen nebenan, in dem die Knochen während rund neun Tagen bei grosser Hitze verkohlt werden. Anschliessend werden sie gewaschen, gemahlen und in Filter gefüllt. In 12-Liter-Kunststofffilter für einzelne Haushalte oder in bis zu tausendmal grössere Tanks für die Wasserversorgung ganzer Dorfgemeinschaften. Fluorid bindet natürlicherweise an Hydroxylapatit, einen wichtigen Bestandteil sowohl tierischer als auch menschlicher Knochen. Leitet man Trinkwasser durch Knochenkohlefilter, bindet Fluorid dort – statt später im menschlichen Körper.

Mittlerweile verkauft CDN die Filter in ganz Kenia und auch an Hilfswerke, die im Südsudan tätig sind. In Äthiopien, auch Teil des ostafrikanischen Grabenbruchs, wo das Fluoridproblem noch grösser ist, betreibt man Wissenstransfer. Gemeinsam mit dem Schweizer Hilfswerk Heks und mit wissenschaftlicher Unterstützung der Eawag will man auch dort Knochenkohle herstellen.

Schweizer Wissenschaftler helfen unter anderem, die Lebensdauer der Filter zu erhöhen. Derzeit liegt sie bei wenigen Jahren. Mutheki berichtet von ersten Erfolgen: «Wir erreichen eine um die Hälfte verlängerte Lebensdauer, wenn wir statt reiner Knochenkohle Pellets verwenden, die neben der Knochenkohle zusätzlich Kalziumphosphat enthalten.» (Tages-Anzeiger)

Erstellt: 17.06.2010, 10:48 Uhr

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