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Urangrenzwerte

Erstmals wurde in Deutschland ein verbindlicher Grenzwert von 10 µg/l für Uran im Trinkwasser festgelegt. Wie ist dieser Wert einzuschätzen? Die Thematik um Urangrenzwerte soll in diesem Artikel näher beleuchtet werden.

1. Einleitung

Uran ist ein häufiges, ubiquitär in der Erdkruste vorkommendes Element und Schwermetall. Es kommt häufiger als Silber vor aber nicht in gediegener Form wie Silber sondern als Mineral in Komplexen gebunden und vergesellschaftet mit anderen Mineralen. Das wichtigste Uranmineral ist die schwarze Pechblende (Uranpecherz, chemisch UO2, in kristalliner Form auch Uraninit genannt). Daneben sind noch über 200 weitere natürlich vorkommende Uranminerale bekannt.
Uran existiert dabei zu 99,2 % als Isotop 238,
zu 0,7 % als Isotop 235,
und zu 0,005% als Isotop 234.

Alle Isotope sind Alpha-Strahler, emmitieren also relativ große und schwere, kurzreichende Heliumkerne, wobei das häufigste Isotop 238 kein spaltbares Material liefert. Die Halbwertszeiten sind mit einigen Hunderttausend bis einigen Milliarden Jahren sehr hoch. [1]

Uran kommt primär in magmatischen, silikatreichen Gesteinen wie Granit vor, z.B. im Schwarzwald. Dort tritt Uran überwiegend 4-wertig oder 6-wertig auf (man spricht von Oxidationsstufe IV und VI). Während das 4-wertige Uran sehr stabil und wasserunlöslich ist, ist das dominante 6-wertige Uran gut wasserlöslich und deshalb sehr mobil. D. h. kommt das im sauren magmatischen Gestein vorliegende Uran durch Kluftsysteme in Berührung mit einer Lösung, wird das Uran mobilisiert. Die uranführende Lösung kann dann beim Durchströmen eines reduzierenden Horizontes wieder ausgefällt werden und eine sekundäre Lagerstätte bilden oder das Uran wird verteilt im Grundwasser, in Bächen, Böden und Flüsse und gelangt schließlich ins Meer. [2,3]



Urankonzentration im Meerwasser 3,3 µg/l
Amazonas 0,09 µg/l
Ganges 3,9 µg/l

2. Urankonzentrationen in Deutschland

Anhand einiger ausgewählter Beispiele soll die Spannweite der Urankonzentration im Wasser, wie es in Deutschland auftritt, erläutert werden, wobei diese Beispiele keinen Anspruch auf einen vollständigen Überblick gewähren können.



Grundwasser

Im Mansfelder Land in Sachsen-Anhalt (Unterer Harz) gibt es innerhalb des Kupferschiefers natürlich vorkommendes Uran. Daneben existieren in der Region Haldenablagerungen vom ehemaligen Bergbau (Kupfer- und Silbererz, Kalisalz und Kohle), die Uran enthalten. Der Bergbau war einst ein wichtiger Wirtschaftszweig, bis er 1990 stillgelegt wurde.



Urankonzentration im Gebiet Mansfeld 30 µg/l
Raum Hettstedt 100 µg/l
Raum Eisleben/Wimmelburg 90 µg/l
in Hornburg 120-170 µg/l
Medianwert 14 µg/l

Alle Werte wurden 2004 gemessen. Keiner der Aquifere dient der Wasserversorgung. [4]

Die Urankonzentration im Grundwasser ist in erster Linie stark abhängig von der geologischen Formation, durch die das Grundwasser strömt. Ist sie uranhaltig, besteht sie z. B. aus den Graniten des Variskischen Gebiergssockels, muss auch mit höheren Werten im Grundwasser gerechnet werden.



Brunnen

Unter Brunnen werden Wasserförderanlagen erstanden, die ins Aquifer reichen und der allgemeinen Wasserversorgung dienen.



Urankonzentration in Aichwald (Ba-Wü) 33 µg/l (gemessen 2004)
Murrhardt (Ba-Wü) 27 µg/l (gemessen 2003)
Filderstadt-Bonlanden (Ba-Wü) 13 µg/l (gemessen 2005)
Leinfelden-Echterdingen (Ba-Wü) 11 µg/l (gemessen 2005)

Hierbei handelt es sich um Werte einzelner Grundwasserbrunnen, die nur vermischt mit anderen Wässern in das Leitungssystem eingespeist werden, oder im Fall Aichwald der Bewässerung dienen. Durch die Mischung erreichen die Wasserversorgungsunternehmen einen deutlich niedrigeren Uranwert im Leitungswasser. [5]



Leitungswasser

Hier wird eine beliebige Auswahl an Leitungswässern vorgestellt.



Urankonzentration in Vaihingen (Ba-Wü) 0,9 µg/l (2008, Vaihinger Kreiszeitung)
Geisingen (Ba-Wü) 0,3 µg/l (2008, Homepage Stadt Geisingen)
Dußlingen (Ba-Wü) 0,5 µg/l (2008, Homepage Gemeinde Dußlingen)
Nebringen (Ba-Wü) 0,9 mg/l (2007, Homepage Trinkwasserzweckverband) zweckverband Gäuwasser)

Ausreisser mit Extremwerten gab es in Bayern, im Landkreis Haßberge. Die hohen Uranwerte im Leitungswasser wurden von der Organisation Foodwatch festgestellt, gingen monatelang durch die Presse und sorgten bei der Bevölkerung für Aufregung.



Urankonzentration in Maroldsweisach 39,9 µg/l (gemessen 2006, Mainpost 6.8.2008)
Aidhausen 23,3 µg/l (gemessen 2009, Mainpost 14.4.2010)

Inzwischen wurden dort Uranfilteranlagen installiert. In einer von Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit zwischen 2000 und 2006 durchgeführten Meßkampagne lagen insgesamt 9,4% von 704 Trinkwasserproben über 10 µg/l.


Mineralwasser

Vor wenigen Jahren hat die Organisation Foodwatch eine großangelegte Studie über Mineralwässer durchgeführt. Einige der höchsten gefundenen Werte sollen hier aufgelistet werden. Auch bei Mineralwässer gilt wie schon bei Leitungswässern, sie werden häufig aus verschiedenen Quellen bzw. Brunnen in unterschiedlichen Verhältnissen gemischt, dadurch kann die Urankonzentration von Abfüllung zu Abfüllung schwanken.



Urankonzentration in Ariwa (Renchtalquelle) 5,6 µg/l (2008)
Freyersbacher 8,0 µg/l (2008)
Griesbacher* 15,6 µg/l (2009)
Hirschquelle 8,4 µg/l (2008)
Perrier 4,8 µg/l (2007)
Römerquelle 2,7 µg/l (2008)
S. Pellegrino 4,0-8,0 µg/l (07/2007-04/2009)
Teinacher 2,5 µg/l (2008)

Von den insgesamt 825 angegebenen Werten lagen 9 Mineralwässer über 10 µg/l, also ca. 1%. [6] *Die Griesbacher Mineral- und Heilquellen GmbH hat inzwischen eine Enteisungsanlage installiert und ab September 2009 wurden nur noch Urankonzentrationen von unter 0,5 µg/l gemessen.



Oberflächengewässer


Urankonzentration im Gessenbach (Thüringen) 42 µg/l (2009) [8]
Rhein 2,5 µg/l [9]
Mosel 1,8 µg/l [9]
Median Oberflächengewässer 0,33 µg/l [7]

Der Gessenbach fließt durch das ehemalige Uranbergbaugebiet der Wismut GmbH; inzwischen werden die Gruben geflutet. Deshalb ist davon auszugehen, dass der Wert des Gessenbachs einer der höchsten der in Oberflächengewässern in Deutschland anzutreffenden ist. Der Medianwert ergibt sich aus dem Geochemischen Atlas von 2006; gegenüber dem Geochemischen Atlas von 1985 zeichnet sich eine geringfügige Erhöhung der Uranwerte in Oberflächengewässern ab. Dies wird auf die vermehrte Verwendung von uranhaltigem Phosphatdünger zurückgeführt. Die Spannbreite wird mit 0,007 µg/l bis 43,7 µg/l angegeben. [7]



3. Urangrenzwerte

Bereits in der Trinkwasser –Verordnung aus dem Jahr 2001 war ein Richtwert von 10 µg/l enthalten. Ein sogenannter „Maßnahmewert", ab dem ein Wasserversorgungsunternehmen Abhilfemaßnahmen traf, lag aber bei 20 µg/l. [11]
Daneben gibt es die Mineral- und Tafelwasserverordnung (in der gültigen Version vom 1.12.2006), in der festgelegt wird, daß nur die Wässer den Hinweis „geeignet für Säuglingsernährung" tragen dürfen, die einen Urangrenzwert von 2µg/l nicht überschreiten.
Eine EU-Richtlinie „Über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch" (98/83/EG vom 3.11.1998, zuletzt geändert durch Verordnung (EG) Nr. 1882/2003) enthält keinen Wert über Uran. In den USA gilt ein Grenzwert von 30 µg/l Uran im Trinkwasser (Safe Drinking Water Act, zuletzt geändert 1996, s. EPA).
Die WHO gibt in ihren „Guidelines for drinking-water quality" einen Richtwert von 15 µg/l vor. [10] Sie legte auch einen TDI-Wert (TDI= tolerable tägliche Aufnahmemenge) von 0,6 µg Uran pro Kilogramm Körpergewicht und Tag als gesundheitlich unschädlich fest. D.h. eine Person, die 50 kg wiegt, darf täglich unbedenklich 30 µg Uran zu sich nehmen. Bei 2 Liter Leitungswasser täglich könnten nach dem neuen deutschen Grenzwert 20 µg Uran erreicht werden; hinzu käme die Uranaufnahme aus den Lebensmitteln.
Bei einem Kleinkind von 10 kg könnte mit einem guten ½ Liter Wasser schon die tolerable tägliche Aufnahmemenge erreicht werden. Bei Wasser, welches dem WHO-Richtwert entspricht, wäre ein ½ Liter schon zu viel. Hier scheinen sich die WHO-Werte selbst zu widersprechen.



Fazit

Die Einführung eines verbindlichen Grenzwertes für Uran war richtig und notwendig, wie die - wenn auch wenigen - Richtwert-Überschreitungen der Vergangenheit zeigen. Allerdings ist es ein Grenzwert, bei dem kein Unternehmen in Schwierigkeiten kommen dürfte, denn aufgeschreckt durch zahlreiche Medienberichte in der Vergangenheit, haben Mineralwasserhersteller wie Wasserversorgungsunternehmen dafür gesorgt, dass dort, wo Handlungsbedarf war, bereits Werte unterhalb des voraussichtlich im September in Kraft tretenden Grenzwertes erreicht werden. Außerdem dürften sich besorgte Eltern angesichts eines Grenzwertes für Babys von 2 µg/l fragen, inwieweit ihr Trinkwasser zur Nahrungszubereitung geeignet ist.



Quellennachweis


[1] Römpp Chemie Lexikon, Thieme Verlag, 1995

[2] Wikipedia Uran

[3] B. Merkel: Uran im Trinkwasser, TU Freiberg, 3.5.2005
[4] Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt: Urankonzentrationen im Grundwasser, Juni 2007
[5] Stuttgarter Zeitung vom 5.8.2008: Uran im Trinkwasser unbedenklich
[6] Foodwatch, Mai 2009: Uran in Mineralwasser
[7] Birke u. Rauch: Geochemischer Atlas, 2007
[8] Homepage Anja Siegesmund, Nov. 2010
[9] F. Knolle: Beitrag zu Vorkommen und Herkunft von Uran in deutschen Mineral- u. Leitungswässern, Dissertation TU Braunschweig 2008
[10] WHO: Guidelines for drinking-water quality, Genf 2008
[11] Bayerisches Landesamt für Gesundheit u. Lebensmittelsicherheit: Uran im Trinkwasser, 8.8.2008

Copyright© Vera Reith, Diplom-Hydrologin, März 2011