Bodenverlust durch Getreideanbau, Uranmunition und Atommüll durch Kernfusion

Drei Fragen aus dem Forum. Eine Telepolis-Kolumne.

Führt Getreideanbau unweigerlich zu Bodenverlust?

Im Artikel "Soja for Future: Warum Fleisch als Grundnahrungsmittel ausgedient hat" berichtet Nick Reimer über die aktuelle Forschung zu einer Landwirtschaft, die an Klimawandel und Bevölkerungswachstum angepasst ist. Reimer schreibt etwa: "Buchweizen gedeiht neben Gerste, Mais oder Triticale, einer Kreuzung aus Roggen und Weizen, in einem Schachbrett-Muster. ‚Patch Cropping‘ heißt diese Anbaumethode in der Wissenschaft und der Professor ist sicher: Das ist die Zukunft!"

Das möchte ein User nicht gelten lassen und entgegnet:

Mit Sicherheit nicht. Einjährige Gräser als Grundlage der weltweiten Ernährung ist der Weg ins Verderben.

Mit jeder Ernte gehen Inhaltsstoffe des Bodens unwiderruflich verloren und können auch nicht wieder ersetzt werden. Die Great Plains in den USA waren meterdick mit fruchtbarer Erde bedeckt, als die Europäer sich dort breitgemacht haben.

Nach ein paar Generationen Weizen- und Maisanbau sind heute nur noch einige Zentimeter fruchtbaren Bodens übrig, die permanent mit Chemikalien behandelt werden müssen, um überhaupt noch Erträge abzuwerfen.

In anderen Anbaugebieten sieht es nicht besser aus, wenn nicht durch Überschwemmungen oder seismische Aktivitäten regelmäßig neue Nährstoffe nachgeliefert werden, ist ohne massenhaften Einsatz von Düngemitteln keine sinnvolle Bewirtschaftung mehr möglich.

Leider wird daraus nicht klar, warum gerade der Anbau einjähriger Gräser (also von Getreidearten) ins Verderben oder warum dieser zu besonders starkem Verlust von Nährstoffen und Boden führen soll. Dass Getreideanbau zur schnellen Unfruchtbarkeit von Böden führe, ist doch eine recht gewagte These, wenn man bedenkt, dass im Nahen Osten seit über 10.000 Jahren Getreide angebaut wird, in Europa immerhin seit rund 7.000 Jahren.

Bodenerosion und Verlust von Bodenfruchtbarkeit haben eher mit der Art und Weise zu tun, wie Landwirtschaft betrieben wird, nicht mit der Art der Feldfrüchte an sich. Die genannten Great Plains in den USA sind ein anschauliches Beispiel dafür.

Die Rodung des Präriegrases durch die europäischen Siedler beraubte den Boden seiner schützenden Decke, besonders der großflächige Anbau in dem oftmals von Trockenheit geprägten Gebiet macht die Böden anfällig für Staubstürme. Daher erhielt die Region während einer außergewöhnlichen Dürre in den 1930er auch den Beinamen "Dust Bowl" (Staubschüssel).

Großflächige Felder ohne windbrechende Hecken und Gehölze dazwischen erhöhen die Gefahr von Staubstürmen, was auch hierzulande in trockenen Sommern schon erlebt werden konnte. In den USA wurde nach der Erfahrung der Dust Bowl eine Bodenschutzbehörde eingerichtet, die unter anderem das Anlegen eines Grüngürtels als Windschutzmaßnahme veranlasste.

Mais wurde in Mexiko schon vor ungefähr 7.000 Jahren angebaut. Auch beim Mais dürfte für den Erhalt der Bodenfruchtbarkeit die Frage im Mittelpunkt stehen, wie er angebaut wird. Im Anbausystem der "Milpa" beispielsweise, das traditionell in Mexiko und Zentralamerika praktiziert wird, werden Mais, Bohnen und Kürbisse zusammen angebaut.

Dadurch ist der Boden bedeckt und besser vor Austrocknung und Erosion geschützt, und Bohnen als Stickstoffsammler liefern zusätzlichen Pflanzennährstoff. Zur Bodenregeneration werden die Felder außerdem mehrere Jahre brach liegen gelassen. Wird Mais hingegen großflächig als Monokultur angebaut, ist der Boden lange Zeit nur unzureichend bedeckt und ist so stärker erosionsgefährdet.

Wie wirkt Uranmunition?

Am Artikel "Gegen Krieg, für die Umwelt" von Wolfgang Sachsenröder kritisiert ein User:

Es wird der Eindruck erweckt, Uranmunition wäre nur in Kuwait eingesetzt worden -von Saddam. Der ließ bekanntlich Kuwaits Ölquellen in Brand setzen, aber die Uranmunition stammte von USA und Nato. (...) Die aus atomaren Abfällen hergestellte und als Atomar-Chemische-Waffe endlich zu ächtende Völkermord-Munition wurde von den USA aber schon im völkerrechtswidrigen Jugoslawienkrieg der Nato eingesetzt: Atommüll, Plutonium statt im Endlager feinzerstäubt in Wohngebiete geschossen, verseuchtes Wasser und bis heute Krebstote, Totgeburten und Missbildungen bei Neugeborenen.

Es ist richtig und wird auch von offiziellen Stellen zugegeben, dass Uranmunition nicht nur in Kuwait eingesetzt worden ist. Dazu heißt es etwa bei der Universität Oldenburg:

Nach NATO-Angaben wurde Uran-Munition im Golfkrieg und auf dem Balkan eingesetzt; auch im Irak-Krieg im Jahre 2003 kam Uran-Munition zum Einsatz. Informationen des US- amerikanischen Verteidigungsministeriums zufolge wurde im Golfkrieg von verschiedenen Waffensystemen eine Uran-Menge von insgesamt etwa 330 Tonnen verschossen. Der größte Teil davon stammte aus der "GAU-8" Bordkanone (Kaliber 30 mm) des US-Kampfflugzeugs "A-10": ca. 784.000 Geschosse mit insgesamt ca. 230 Tonnen Uran.

Nach Angaben aus dem deutschen Verteidigungsministerium wurden von demselben Kampfflugzeug im Kosovo 31.000 Uran-Geschosse und in Bosnien/Herzegowina 10.800 Uran- Geschosse abgefeuert. Dies entspricht einer Uran-Menge von ca. 11,5 Tonnen.

Uranmunition wird insbesondere wegen ihrer panzerbrechenden Eigenschaften verwendet. Was ist nun über die Herstellung und Eigenschaften dieser Munition zu sagen? Die Projektile enthalten abgereichertes Uran, was ein Abfallprodukt aus der Urananreicherung ist. Sie besteht "größtenteils aus dem nicht zur Kettenreaktion fähigen Isotop ²³⁸U" und ist daher nur schwach radioaktiv.

Schädlich für Gesundheit und Umwelt ist das Isotop Uran-238 zum einen wegen seiner chemischen Toxizität, zum anderen wegen seiner radioaktiven Eigenschaften. Uran zählt als chemisches Element zu den Schwermetallen, weswegen auch strenge Grenzwerte für die Aufnahme von Uran gelten – etwa für natürlich vorkommendes Uran in manchen Trinkwasserquellen. Ferner hat Uran-238 eine radiotoxische Wirkung, das heißt, dass die ionisierende Strahlung zellschädigende Prozesse im Körper auslöst.

"Die radiotoxische Wirkung von Uran-238, dem Hauptbestandteil von abgereichertem Uran, beruht vor allem auf dessen α-Strahlung. Die radiotoxische Wirkung ist bei gleicher Aktivitätsmenge vergleichbar mit der radiotoxischen Wirkung von Plutonium-239 oder anderen radioaktiven Schwermetallen mit α-Zerfall wie z.B. Radium-226 oder Thorium-232", so die Uni Oldenburg.

Die radiotoxische Wirkung ist vor allem dann bedenklich, wenn das Isotop als Staub eingeatmet oder mit der Nahrung aufgenommen wird und die Quelle der Alphastrahlung bis zum Wiederausscheiden damit im Körper selbst liegt. Und beim Einschlag uranhaltiger Geschosse werden feinste Partikel oder Aerosole frei, die sich in der Umwelt und der Atemluft verteilen können.

Plutonium sollte Uranmunition eigentlich nicht enthalten, allerdings wurden 2001 in der von der NATO im Kosovo verwendeten Uranmunition Verunreinigungen mit Plutonium gefunden. Das US-Verteidigungsministerium hatte mögliche Verunreinigungen damals zugegeben. Ob dadurch zusätzliche Gesundheitsgefährdungen entstanden sind, blieb umstritten.

Uranmunition ist trotz ihrer toxischen Eigenschaften bislang nicht international geächtet.

Verursachen Fusionsreaktoren radioaktiven Abfall?

Bezogen auf den Artikel "Rettet uns die Kernfusion aus dem Energiedilemma?" von Hans-Josef Fell wird in einigen Kommentaren kritisiert, dass Fells Äußerungen nicht dem aktuellen Stand der Wissenschaft entsprächen.

Fell schreibt: "Immer noch ist nicht klar, welches Material jemals den Kern eines Fusionsreaktors einschließen soll. Diese erste Wand muss ja höchste Drücke, extrem hohen Neutronenbeschuss und Temperaturen von Millionen Grad Celsius aushalten. Bisher ist kein Material bekannt, welches das aushalten würde.

Jedes Material, das einem solch hohen Neutronenbeschuss ausgesetzt ist, wird hoch radioaktiv kontaminiert und verliert gleichzeitig schnell alle notwendigen Materialeigenschaften. Anders als fast überall zu lesen ist, würde ein Fusionsreaktor also sehr wohl große Mengen radioaktiven Müll produzieren."

Dagegen wird im Forum eingewandt, dass in Fusionsreaktoren das allgemein bekannte Prinzip der "magnetischen Flasche" zum Einsatz käme. Ein weiterer User merkt an:

Er redet von der Reaktorwand. Und da bestand (neben der Versprödung aufgrund des massiven Neutronenbeschußes) das Problem, dass das Plasma zu Erruptionen neigte, was wiederum auf ein mangelhaftes Magnetfeld"managment" zurückzuführen war. Und diese Erruptionen haben die Reaktorwände beschädigt. Allerdings hat man das mittlerweile im Griff. Und auch die Materialien wurden verbessert. Seine Ausführungen sind schlicht nicht aktuell.

In Forschungsreaktoren sowohl vom Typ Tokamak (z. B. ITER im französischen Cadarache) als auch vom Typ Stellarator (z. B. Wendelstein 7-X in Greifswald) wird das Fusionsplasma wegen der für die Fusion notwendigen extrem hohen Temperaturen per Magnetfeld eingeschlossen. Der Grund dafür ist in erster Linie, die Temperatur aufrechtzuerhalten.

"Wegen seiner hohen Temperatur kann ein Fusionsplasma nicht unmittelbar in materiellen Gefäßen eingeschlossen werden. Bei jedem Wandkontakt würde sich das dünne Gas sofort wieder abkühlen. Stattdessen nutzt man magnetische Felder, die den Brennstoff wärmeisoliert einschließen und von den Gefäßwänden fernhalten", heißt es beim Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, das den Forschungsreaktor Wendelstein 7-X betreibt.

Allerdings werden Neutronen, die bei der Fusionsreaktion freiwerden, nicht im Plasma eingeschlossen, treffen also auf das umliegende Material. Das MPI erwähnt bei den noch zu lösenden technologischen Probleme "die Weiterentwicklung widerstandsfähiger, niedrig-aktivierbarer Materialien".

Außerdem heißt es: "Ein Fusionskraftwerk erzeugt radioaktiven Abfall, weil die energiereichen Neutronen, die bei der Fusion entstehen, die Wände des Plasmagefäßes aktivieren. Wie intensiv und wie lang andauernd diese Aktivierung ausfällt, hängt von den Materialien ab, auf welche die Neutronen auftreffen. Deshalb wurden und werden für die Fusion spezielle, niedrig-aktivierbare Materialien entwickelt."

Insgesamt schätzt das MPI die Belastung durch radioaktiven Abfall als weniger bedeutend ein. Zwar würde in einem Fusionskraftwerk in 30 Jahren Betriebszeit zwischen 60.000 und 160.000 Tonnen radioaktiven Materials anfallen, dessen Radioaktivität würde aber vergleichsweise rasch abklingen.

"Bei sorgfältiger Materialauswahl ist eine Endlagerung nicht nötig: Nach einer Wartezeit von 50 Jahren können von der Gesamtmasse des Fusionsabfalls je nach Bauart 30 bis 40 Prozent unbeschränkt freigegeben werden. Der übrige Abfall kann nach weiteren 50 Jahren rezykliert und in neuen Kraftwerken wieder verwendet werden", so das MPI.