Gärtnern auf schwermetallbelasteten Böden

Schwermetalle kommen natürlicherweise in Böden und Gesteinen vor, man spricht von geogenen Vorkommen. Dem gegenüber stehen die anthropogenen Einträge, verursacht durch die Gewinnung von Schwermetallen und deren Verarbeitung, die Düngemittelherstellung, die Verbrennung von Kohle, Müll und Klärschlamm, den Kfz-Verkehr und die Stahl-, Zement- und Glasproduktion.


Ein Erfahrungsbericht von 2019

Mein Gartenboden ist mit verschiedenen Schwermetallen belastet. Entdeckt hatte ich diesen Umstand, als ich 2014, ein Jahr nach Übernahme des Schrebergartens, interessehalber Bodenproben untersuchen ließ. Mich trafen die Ergebnisse wie ein Schlag. Als Mutter von einem gerade zweijährigen Kind und den Ambitionen, sehr viel Gemüse selbst anzubauen, ging ich naiv davon aus, mit dem Garten ein Stückchen „ heile Welt“ gepachtet zu haben. Wir ließen bis dahin unser Kind bedenkenlos Erde in den Mund nehmen. Ersten Recherchen im Internet nach hätte ich eigentlich gleich die Nutzung des Gartens einstellen können, wenngleich die Faktenlage zunehmend unklar erschien. Ich las Hinweise wie „Frauen im gebärfähigen Alter sollten von dieser Fläche höchstens ab und zu mal ein paar Erdbeeren naschen“ oder „lassen Sie Ihre Kinder nur auf grasbewachsenen Flächen und nicht auf offenem Boden spielen“. Ich begab mich auf intensive Recherche, um eine belastbare Lösung im Umgang mit diesem Problem zu finden.

Ich möchte anderen GärtnerInnen die Ergebnisse meiner Recherchen im Umgang mit belasteten Gartenböden vermitteln, da teilweise sehr unterschiedliche Deutungen im Internet und bei Behörden zu finden sind, gleichsam aber viele Flächen im urbanen Raum sowie in Regionen von (ehemaligen) Erzabbaustandorten mit Schwermetallen belastet sind. In diesem Text konzentriere ich mich auf die häufig vorkommenden Schadstoffe Blei (Pb) und Cadmium (Cd).

Schwermetallquellen

Schwermetalle kommen natürlicherweise in Böden und Gesteinen vor, man spricht von geogenen Vorkommen. Dem gegenüber stehen die anthropogenen Einträge, verursacht durch die Gewinnung von Schwermetallen und deren Verarbeitung, die Düngemittelherstellung, die Verbrennung von Kohle, Müll und Klärschlamm, den Kfz-Verkehr und die Stahl-, Zement- und Glasproduktion.

Schwermetalle gelangen meist über die Nahrung in den menschlichen Körper. Pflanzen spielen dabei eine große Rolle, da sie Schwermetalle aufnehmen und anreichern können.

Bei näherer Betrachtung ergibt sich eine Zwickmühle zwischen menschengemachter Umweltbelastung und Leben in dieser Umwelt beziehungsweise Nutzung dieser belasteten Umwelt als Ackerfläche/Spielfläche und dem gleichzeitigen Wunsch nach Schadstofffreiheit und Gesundheit.

Die Belastung für sich richtig einzuordnen ist kein leichter Akt. Akt. Es sollten bei der Betrachtung auch andere verschiedene Faktoren im Leben mit einbezogen werden, um die schädigende Wirkung, die möglicherweise von meinem Gartenboden ausgeht, zu relativieren. Fragen, die sich dabei stellen lassen, sind folgende: Zählen Kinder zu den Nutzergruppen? Diese gelten als gefährdeter gegenüber den schädlichen Wirkungen von Schwermetallen.

Wie viel Gemüse erzeuge ich überhaupt auf der belasteten Fläche? Bin ich nur Hobbygärtner oder sogar Selbstversorger, oder ist die Ackerfläche Teil einer Solawi? Das beeinflusst jeweils das Maß der aufgenommenen Gehalte.

Welche schädlichen Einträge gibt es sonst in meinem Leben? Wohne ich an einer vielbefahrenen Straße? Rauche ich? Und andersherum gedacht: Welche Schadstoffe füge ich meiner Umwelt zu?

Wirkungspfade

Um zu wissen, wie Schwermetalle aus dem Boden in den menschlichen Körper gelangen, gilt es zwei Wirkungspfade zu unterscheiden. Über den direkten Weg, wenn also beispielsweise Kinder den Boden oral aufnehmen, kann eine vergleichsweise hohe Menge des Schwermetalls in den menschlichen Körper gelangen. Dieser Wirkungspfad gilt ebenso, wenn vor dem Verzehr Erdanhaftungen am Gemüse nicht abgewaschen oder nicht durch Schälen entfernt werden. Den indirekten Weg vom Boden in den menschlichen Körper finden Schwermetalle, indem die damit belastete Pflanze vom Menschen gegessen wird.

Spurensuche

Ich stelle hier meine Erfahrungen aus NRW dar, in anderen Bundesländern gibt es ähnliche Zuständigkeiten. Die Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen unterhält mit der Landwirtschaftlichen Untersuchungs- und Forschungsanstalt, kurz Lufa, ein Labor für Agrar- und Umweltanalytik. Hier können Böden, Wasser, Saatgut, Düngemittel, Futter- und Lebensmittel beispielsweise auf den Gehalt von Schwermetallen, untersucht werden. Das selbe Angebot findet man auch bei privaten Laboren.

Das angebotene „Schwermetallpaket“ beinhaltet die Untersuchung einer Bodenprobe auf Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium, Blei, Quecksilber und Chrom und kostet einmalig rund 60 Euro. Um selbst eine solche Untersuchung zu veranlassen, entnimmt man gemäß einer Anleitung an verschiedenen Stellen des Gartens Bodenproben, mischt diese und schickt 500 Gramm dieser Mischung an die Lufa. Wenige Wochen später erhält man die Untersuchungsergebnisse.

Man sollte nun aber nicht glauben, mit diesen Ergebnissen eindeutig zu wissen, was im Garten zu tun oder zu lassen ist. Eher sieht man sich einer Vielfalt an Werten und Interpretationsmöglichkeiten gegenüber.

Standardmäßig wird seitens der Lufa die Untersuchungsmethode des „Königswasseraufschlusses“ (KW) angewendet. Diese Methode ermöglicht es, den Gesamtgehalt eines Schwermetalls in Milligramm pro Kilogramm Boden (Trockenmasse) zu benennen. Das ist die übliche angewandte und empfohlene Methode für die Landwirtschaft, den Gemüsebau oder bei Hausgärten und entspricht dem regelgerechten Verfahren der Bundesbodenschutzverordnung (BBodSchV). Als Deutungshilfe fügt die Lufa den Untersuchungsergebnissen eine Tabelle bei mit verschiedenen Wertebereichen gemäß der BBodSchV, die helfen soll, die Ergebnisse einzuordnen. Es ist die Rede von Vorsorge-, Prüf- und Maßnahmewerten. Prüf- und Maßnahmewerte wiederum sind unterteilt in verschiedene Nutzungsarten wie Kinderspielfläche, Wohngebiet oder Nutzpflanzen.

Halte ich diesen Werten die Ergebnisse meiner Bodenuntersuchung entgegen, stelle ich fest, dass die Ergebnisse teilweise über den Vorsorgewerten liegen. Diese sind für Blei 70 mg/kg, mein Gartenboden hat 234 mg/kg, für Cadmium 1 mg/kg, mein Gartenboden zeigt 0,98 mg/kg. Außerdem wurden noch Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber und Zink in „Überdosis“ nachgewiesen. Ob damit auch die nächste Stufe, der Prüfwert, erreicht ist, lässt sich allerdings nicht feststellen, da dieser offiziell entweder nicht definiert ist oder in einem anderen Messverfahren – dem Ammonium-Nitrat-Extrakt (AN) dargestellt wird. Dieses AN-Verfahren zeigt den löslichen und damit pflanzenverfügbaren Anteil des Schwermetalls und wird beeinflusst von pH-Wert, Bodenart oder Humusanteil, wie ich später herausgefunden habe. Das AN-Verfahren selbst ist interessanterweise keine regulär angebotene Untersuchungsmethode der Lufa. Man findet sie nicht auf der Website oder bei den Auftragsformularen. Auf telefonische Nachfrage bei der Fachabteilung der Lufa ließ sich dann wiederum nach Rücksprache mit dem Laborleiter erfahren, dass sie dieses Verfahren auch machen würden, man solle auf dem Auftragsformular unter „Sonstiges“ den Hinweis „Extraktion mit Ammonium-Nitrat“ eintragen.

Entsprechend des Bundesbodenschutzgesetzes heißt es, dass der Vorsorgewert lediglich aussagt, dass eine schädliche Bodenveränderung vorliegt, die über einen möglichen „natürlichen“ Gehalt hinausgeht. Es solle Vorsorge getragen werden, dass kein weiterer Eintrag erfolgt. Nutzungs- oder Nichtnutzungsempfehlungen für Gärtner gehen aus diesen Vorsorgewerten seitens der Lufa oder des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) nicht hervor. Bei Überschreiten des Prüfwerts wäre eine „einzelfallbezogene Prüfung“ durchzuführen, um festzustellen, ob tatsächlich eine schädliche Bodenveränderung oder Altlast vorliegt. Wie eine solche Prüfung aussehen könnte, wird zunächst nirgendwo erläutert. Erst der Maßnahmewert sieht vor, dass bei seiner Überschreitung „Maßnahmen erforderlich“ sind. Da für den Bereich „Ackerbau/ Nutzpflanzen“ kein Maßnahmewert genannt ist, lässt sich als Laie oder LandwirtIn nicht ermessen, wann wie auch immer geartete Maßnahmen erforderlich sind.

Bei mir haben die ersten Bodenuntersuchungsergebnisse zunächst viele Fragen aufgeworfen und allergrößte Verunsicherung gebracht, obwohl ich mir eine eindeutige Einordnung der Werte gewünscht hätte. Deutlich und einordbar sind hingegen die angegebenen Höchstwerte im Hinblick auf den Wirkungspfad Boden-Mensch, da eindeutige Prüfwerte für Kinderspielflächen angegeben sind, dieser wiederum liegt bei 200 mg/ kg Blei und bei 10 mg/kg Cadmium. Als Kinderspielfläche taugt unser Gartenboden offiziell also schon mal nicht.

Blei im Gemüse?

In einem anderen Projekt habe ich nicht nur Bodenproben vorgenommen, sondern auch Gemüse auf Blei hin untersuchen lassen, die Fläche wies Bleigehalte von über 250 mg/kg auf, bei einem schwach sauren pH-Wert. Zu der Zeit kollidierten meine Informationen aus verschieden Quellen miteinander. Zum einen eine behördliche Aussage darüber, dass Gemüseanbau auf einer Fläche bis zu einer Blei-Belastung von 200 mg/kg (KW) problemlos möglich sei, und zum anderen die Empfehlungen verschiedener Landkreise und des Bundesverbands deutscher Kleingärtner, wonach bereits bei einem Blei-Gesamtgehalt von 100 mg/kg (KW) vielfach vom Anbau abgeraten wird.

Da ich Verantwortung in diesem Projekt hatte und die gemessenen Werte über den  Empfehlungen lagen, ließ ich verschiedene Gemüse im Labor untersuchen, woraufhin auch erhöhte Bleiwerte festgestellt wurden.  Dazu sei gesagt, dass das LANUV Pflanzenuntersuchungen nicht für geeignet hält, um den Bodenstandort generell als geeignet oder ungeeignet für den Nutzpflanzenanbau zu beurteilen. Denn der Witterungsverlauf in der Vegetationsperiode, die Pflanzenart und -sorte, die Bewirtschaftung, der Erntezeitpunkt sowie das Ernteverfahren beeinflussen die Transferrate offensichtlich sehr stark.

Ich habe mich im Verlauf der Zeit intensiv mit dem Thema befasst und Informationen dazu gesammelt. Es finden sich zahlreiche Veröffentlichungen auf Landesebene, gerade aus Bundesländern, in denen Landkreise aufgrund von historischer Erzgewinnung mit hohen Schwermetallbelastungen zu tun haben. Zu nennen sind da der Landkreis Emmendingen, Freiburg im Breisgau, der Kreis Salzwedel, die Stadt Goslar, das Ruhrgebiet allgemein und weitere. Dabei bin ich auf sehr unterschiedliche Bewertungen der Gefahrenlage beziehungsweise der Belastungssituation gestoßen. Im Hinblick auf die Mobilität von Blei kursieren im Internet Aussagen, auch von öffentlicher Seite, dass Blei erst bei einem pH-Wert von circa 4 mobil wird und sich in Pflanzen anreichert. Das lässt sich, meiner Erfahrung nach, verneinen. Blei ist auch bei höherem pH-Wert bereits mobil. Ein vergleichsweise hoher pH-Wert verhindert nicht die Aufnahme über das Wurzelsystem, er hemmt die Aufnahme lediglich.

Auch der Bundesverband Deutscher Gartenfreunde e.V., der Dachverband des deutschen Kleingartenwesens, hat eine umfangreiche Broschüre herausgebracht, da im Umfeld von Kleingartenanlagen sehr häufig belastete Flächen vorzufinden sind. Schrebergärten wurden häufig auf oder in der Nähe von alten Industriestandorten gegründet.

Vergleicht man alle Publikationen, werden unterschiedliche Grenzwerte genannt, ab deren Überschreiten kein Gemüse mehr oder nur bestimmte Gemüse auf der Fläche angebaut werden sollen. Auch werden Gemüsearten genannt, welche kaum, mittel, stark oder sehr stark Schwermetalle anreichern. Jedoch gibt es hier scheinbar unterschiedliche Erkenntnisse, weswegen beispielsweise Kopfsalat mal als stark anreichernd und mal als kaum anreichernd beschrieben wird.

So teilt beispielsweise der Kreis Euskirchen den Bewohnern im Mechernicher Bleigebiet mit, dass Radieschen und Obst sich dort besonders eignen für den Anbau. Die Stadt Goslar hingegen, ebenfalls historisches Bleigebiet, warnt davor, dass gerade Radieschen und Beerenobst stark Blei anreichern. Das Umweltschutzamt Freiburg weist auf das starke Blei-Anreicherungsvermögen von Erdbeeren, Stachelbeeren und Johannisbeeren hin. In einer Veröffentlichung des LANUV NRW hingegen findet sich der Satz: „Der Schadstoffübergang vom Boden in Obst ist generell als gering einzustufen.“

Sowohl das Landratsamt Emmendingen als auch der Bundesverband deutscher Kleingärtner empfiehlt, auf den Anbau von beispielsweise Kartoffeln, Möhren, Sellerie, Spinat, Radieschen oder Salatarten zu verzichten, sobald der Gesamtgehalt an Blei im Boden den Wert 100mg/kg (KW) übersteigt, da hier Überschreitungen der Grenzwerte im Lebensmittel zu erwarten sind. Das LANUV NRW wiederum bescheinigt Böden mit einem Blei-Gesamtgehalt von unter 200mg/kg (KW) deren Nutzbarkeit und Unbedenklichkeit.

Anreicherungsvermögen von Pflanzen

Unabhängig von den Messwerten lassen sich zum Anreicherungsvermögen von Pflanzen ein paar grundlegende Aussagen treffen: Die Belastung nimmt in folgender Reihe ab: Wurzel, Blatt, Spross, Frucht/Same. Die Transpirationsrate trägt entscheidend zur Anreicherung bei. Eine große Blattoberfläche geht einher mit einem hohen Transpirationsstrom, welcher für einen intensiven Transport in die oberirdischen Pflanzenteile sorgt. Die Nährstoffe beziehen Gemüsepflanzen hauptsächlich aus bis zu 40 Zentimeter Tiefe; es gibt aber Pflanzen, die deutlich tiefer wurzeln, wie zum Beispiel Tomate oder Spargel. Bei Bäumen werden Schwermetalle vorrangig im Lignin eingelagert und nicht bis in die Früchte transportiert.

Im Internet finden sich vielerorts Tabellen mit verschiedenem Gemüse (und Obst), gelistet nach ihrem Anreicherungsvermögen. Die Einteilungen weichen, wie oben bereits erwähnt, teilweise deutlich voneinander ab. Ein Internetnutzer hat sich die Mühe gemacht, Daten über das Anreicherungsvermögen von Gemüsepflanzen aus Quellen von LANUV NRW, Bundesverband deutscher Kleingärtner, Landkreis Emmendingen, Umweltschutzamt Freiburg, Kanton Solothurn sowie der Landwirtschaftskammer Niedersachsen zusammenzubringen und jeweils Mittelwerte zu bilden, woraus sich eine Risikobewertung ableiten lassen sollte. Demnach reichern Gemüse, deren Früchte wir verzehren, wie Aubergine, Buschbohne, Erbse, Gurke, Kürbis, Mais, Paprika, Stangenbohne, Tomate, Zucchini und Obst, Blei und Cadmium nur schwach an und bergen somit nur ein geringes Belastungsrisiko.

Andere Schwermetalle, wie Kupfer, Zink und Nickel, die in Spuren zwar benötigt werden, aber in zu hohen Dosen auch schädigend wirken können, sind pflanzentoxisch, so die Aussage in einem Telefonat mit der Fachabteilung Boden und Altlasten, LANUV NRW. Das bedeutet: Bevor ein für Menschen schädlicher Gehalt in der Pflanze erreicht wird, ist die Pflanze bereits eingegangen. Chrom hingegen wird von der Pflanze praktisch überhaupt nicht aufgenommen.

Wie damit umgehen?

Einen guten Umgang mit meinem Boden zu finden, war für mich ein längerer Prozess.

Ein Bodenaustausch kam für mich nie in Frage, da ich die Methode für zu groß und energetisch zu aufwändig halte. Die Vorstellung, aus unbelasteten ländlichen Gegenden Bodensubstrat in die Stadt zu holen und den belasteten Boden wiederum nach sonst wohin zu verlagern, erscheint mir als eine absurde Idee, wenngleich es bei der Neuanlage von Wohngebieten oder Gartenflächen genauso gemacht wird.

Ein Wechsel des Schrebergartens war für mich ebenfalls keine Alternative, da ich mich nicht wegducken wollte vor dem Problem. Ich fühlte mich meinem Gartenboden gegenüber verantwortlich. Außerdem wäre nach mir ein anderer Gartennutzer gekommen, der auf demselben Problem gesessen hätte.

Stand heute halte ich die Belastung auf unserer Gartenfläche für akzeptabel und vergleichsweise gering und damit für nutzbar unter Einhaltung bestimmter Vorgehensweisen. Das hatte ich in den ersten Jahren nach den Bodenuntersuchungen anders eingeschätzt. Nach einigen Jahren der Zurückhaltung baue ich wieder direkt im Gartenboden Gemüse an, habe dabei den pH-Wert im Blick und versuche den Humusanteil im Boden stetig zu erhöhen, denn ein hoher Humusgehalt fördert nicht nur ein gesundes und aktives Bodenleben, sondern die enthaltenden Huminstoffe können Schwermetall-Ionen dauerhaft an sich und damit im Boden binden. Die Untersuchung meines Gartenbodens im Ammonium-Nitrat-Verfahren ergab darüber hinaus eine deutliche Unterschreitung des Prüfwerts – der Anteil an pflanzenverfügbarem Blei und Cadmium war im Zeitraum der Bodenuntersuchung labortechnisch kaum darstellbar.

 Die Kinder, mittlerweile dem Kleinkindalter entwachsen, spielen auch auf offenen Boden, wobei wir darauf Wert legen, dass die Bereiche mit den höchsten Bleigehalten weiterhin mit Gras bewachsen bleiben. Außerdem sind die Kinder angehalten, keine Erde in den Mund zu nehmen und sich die Hände gut zu waschen. Gemüse wird vor dem Verzehr immer gewaschen, Wurzelgemüse geschält, die äußeren Blätter von Salaten entfernt.

Ein Recherche-Fazit

Im Verlauf der Zeit ist mir das Maß an (historischer) Umweltverschmutzung deutlicher geworden. Damit einher geht für mich die Frage, wie hoch mein Anspruch auf „Nicht-Exposition“ überhaupt sein darf.

Die gefundenen Aussagen über Gefährdungsstufen zeigen mir, wie unterschiedlich mit Schwermetallbelastung umgegangen wird und auch, wie schwer die Einordnung einer möglichen Gefährdung ist. Wie viel eine Pflanze an Schadstoffen anreichert und wie schwer dieser Umstand dann wiegt, unterliegt mehr Umständen, als dass eine einheitliche Aussage diese umfassen könnte. Als Privatmensch muss jeder selbst eine Haltung finden, welchen Stellenwert die mögliche Belastung auf der Skala der schädlichen Einwirkungen in seinem Leben einnimmt. Eine betagte Gärtnerin hat da sicherlich eine andere Perspektive drauf als junge Eltern.

 


 

Möglichkeiten im Umgang mit belasteten Böden

Maßnahmen beim Anbau auf belasteten Flächen

• Den Kreis der angebauten Gemüse auf eher schwach anreichernde Pflanzen beschränken.

• Eher fruchtbildende Pflanzen anbauen als solche, deren Wurzeln verzehrt werden.

• Pflanzen vor dem Verzehr gründlich waschen, schälen, äußere Blätter entfernen.

• Den Humusanteil im Boden erhöhen.

• Den pH-Wert anheben durch Aufkalken – je nach Bodenart – schwach sauer bis neutral („gute fachliche Praxis“ in der Landwirtschaft), regelmäßige Überprüfung des pH-Wertes. Bei hohem pH-Wert ist die Mobilität der meisten Schwermetalle deutlich geringer, v. a. Cd, Cu, Ni, Tl, Zn, wodurch gleichzeitig etliche Nährstoffe besser verfügbar sind.

• Den pflanzenverfügbaren/löslichen Teil des Schwermetalls im Boden durch ein Labor ermitteln lassen (AN-Verfahren).

• Wenn möglich: Anbau auf tonhaltigen Böden bevorzugen, eher als auf sandigeren Böden.

• Hochbeete für stärker anreichernde Nutzpflanzen anlegen und mit unbelasteter Erde befüllen.

• Auf herkömmliche Dünger verzichten (logisch), da diese selbst erhöhte Schwermetall-konzentrationen aufweisen können.

• Ausreichend Mulch ausbringen, insbesondere bei Pflanzen, deren bodennahe Teile zum Verzehr bestimmt sind (z.B. Erdbeeren, Salat), um deren Verschmutzung mit belasteter Erde zu minimieren

 

 

 

 

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