Permanent findet unsere Zivilisation neue Anwendungen für eine unüberschaubare Menge unterschiedlicher Substanzen. Diese können bei ihrer Produktion, während oder nach ihrem Gebrauch ins Wasser gelangen. Dort werden sie weiter zu neuen Stoffen umgesetzt und im günstigen Fall abgebaut. Wie kann nun die Rheinüberwachungsstation in Weil (RÜS) den Überblick gewinnen, was aus der Schweiz heraus den Bach herunter kommt?

Gezielte Überwachung

In der RÜS, die auf der deutschen Seite unterhalb der Palmrainbrücke in Weil liegt, werden nur die Wasserproben dem Rhein entnommen. Die Analytik erfolgt im Labor des Amts für Umwelt und Energie Basel-Stadt (AUE BS). Dort hat man einen Katalog von 670 Stoffen, von denen man weiss, dass sie in Industrie, Haushalt und Landwirtschaft flussaufwärts zum Einsatz kommen. Nach 380 dieser Substanzen fahndet man täglich. Überschreiten sie einen Grenzwert, wird Alarm ausgelöst (siehe oben). Die Konzentration der 290 weiteren Verbindungen wird in anderen Zeitabständen überprüft.

Die Liste dieser Stoffe für die «Target-Analyse» (Target = Ziel) wurde zusammengestellt in Zusammenarbeit mit der Industrie, der ETH-Wasserforschungsanstalt Eawag und dem Bundesamt für Umwelt (BAFU). Sie wird laufend aktualisiert, denn seit der Inbetriebnahme der RÜS hat sich die Wirtschaft im Raum Basel verändert: So wurde ein Grossteil der Produktion von Chemikalien und Medikamentenwirkstoffen nach Asien verlagert. Gleichzeitig wird aber mit chemisch zunehmend komplexeren Verbindungen gearbeitet.

Neue Methode findet mehr

Parallel zu dieser Überwachung bekannter Substanzen schaut man mittels eines sogenannten Screenings, was sonst noch im Wasser vorkommt. Mit der Kombination verschiedener Messmethoden, die von der Eawag entwickelt wurden, bekommt man wie bei einem Radar auf dem Bildschirm gewisse Signale. Bei einigen weiss man aus Erfahrung, um was es geht. Andere sind buchstäblich «Unbekannte Flugobjekte». Ein solches chemisches UFO war das oben erwähnte Methadon, das man im Rhein nicht erwartete.

Ein eigens für die Überwachung programmierter Such-Algorithmus kann aus der Masse des entdeckten Moleküls die Summenformel – für Methadon C21H27NO – bestimmen. Eine spezielle Software sucht dann in Datenbanken, um welche Verbindung es sich handeln könnte.
Seit 2013 die RÜS das verfeinerte Mess-System in Betrieb genommen hat, haben sich die Meldungen über aussergewöhnliche Belastungen mit speziellen Verbindungen mehr als verdoppelt.

Auch die festgestellte Schmutzfracht einer besonderen Chemikalienklasse ist gestiegen: Betrug diese 2008 noch 2,4 Tonnen, so waren es 2014 bereits 30 Tonnen pro Jahr. Dies heisst nicht, dass der Rhein stärker belastet wird, sondern dass vorher im Labor vieles unter dem Radar durchgeschlüpft ist. «Mit der neuen Methode kann man Verschmutzungen, die bisher nicht bekannt waren, künftig vermeiden», erklärt RÜS-Leiter Reto Dolf. «Prävention ist eine unserer zentralen Aufgaben.»

Fukushima im Rhein

Neben der Chemie überwacht die RÜS auch weitere Messgrössen wie beispielsweise die Wassertemperatur. Ist im Sommer der Wasserstand niedrig und die Wassertemperatur hoch, kann dies dazu führen, dass das Wasser bereits so warm ist, dass es für das Kühlen von Industrieanlagen nicht mehr verwendet werden darf.

Das Ziel der Rheinüberwachung ist nicht nur die Sicherung des Trinkwassers der Rhein-Anrainer, sondern auch des Lebensraums für Tiere und Pflanzen. Zu hohe Temperaturen sind für viele Fische lebensbedrohlich. Weiter wird beim Kantonalen Labor aus Proben der RÜS die Radioaktivität von Schwebstoffen im Wasser gemessen. So liess sich 2011 der Fallout von radioaktivem Jod und Cäsium aus der Reaktorkatastrophe von Fukushima an deutlichen Spitzen im Schwebstoff ablesen.