Enzym gegen Bergbauabfälle: Neue Methode soll Wasser und Luft schützen

Ein Enzym soll alte Minen sicherer machen Was wäre, wenn sich gefährliche Bergbauabfälle nicht mit schwerem Gerät oder großen Mengen Beton sichern ließen – sondern mithilfe eines Enzyms?

An der Arizona State University erprobt ein Forschungsteam ein Verfahren, das lockere Minenrückstände an ihrer Oberfläche verfestigt. Dabei löst ein Enzym eine Reaktion aus, durch die sich Calciumcarbonat bildet – jener mineralische Stoff, aus dem auch Kalkstein besteht. Er verbindet die feinen Partikel miteinander und erzeugt eine feste Schutzkruste.

Diese Kruste soll gleich zwei Probleme entschärfen: Sie kann verhindern, dass belasteter Staub vom Wind verweht wird, und die Erosion durch Regenwasser bremsen. Dadurch sinkt das Risiko, dass Arsen, Blei oder andere Schadstoffe aus den Rückständen in Bäche, Flüsse und das Grundwasser gelangen. Gerade stillgelegte Bergwerke können solche Belastungen noch lange nach ihrem Ende verursachen.

Getestet wird die sogenannte enzyminduzierte Carbonatfällung derzeit an der verlassenen Cash Mine nahe Prescott im US-Bundesstaat Arizona. Ein Vorteil: Die Lösung kann direkt vor Ort hergestellt und ohne schwere Spezialmaschinen aufgetragen werden. Das könnte sie besonders für abgelegene Minenstandorte interessant machen.

Eine fertige Universallösung ist das Verfahren allerdings noch nicht. Sehr hohe Schwermetallkonzentrationen können die Enzymaktivität beeinträchtigen. Außerdem entstehen bei klassischen, harnstoffbasierten Verfahren Ammoniumverbindungen, deren Umweltwirkung kontrolliert werden muss. Für problematische Standorte entwickelt das Team deshalb zusätzlich pflanzliche Biopolymere.

Noch fehlen veröffentlichte Langzeitdaten aus dem Feldversuch. Doch gelingt die Skalierung, könnte aus einer unscheinbaren biochemischen Reaktion ein vergleichsweise einfacher Baustein für die Sanierung alter Bergbaulandschaften werden.