Tropft Blei von der Fassade?

Forschung Was haben die Kirche von Notre Dame und das Winterthurer Stadttheater gemeinsam? Beide sind nicht nur aussergewöhnliche Bauwerke, die unter Denkmalschutz stehen, nein: Beide Dächer haben eine Bleifassade, ein Baumaterial, das bezüglich der Umweltbelastung problematisch sein kann. Der Winterthurer Maturand Eric Zürcher nahm das Schwermetall als Anlass zum Experimentieren. Der 18-Jährige widmete seine Maturaarbeit dem Thema. «Ich kam auf die Idee, das Regenwasser zu analysieren, welches über die Fassade in den Boden gelangt, um festzustellen, ob darin Blei-Ionen enthalten sind, welche von dort aus in den Boden und das Grundwasser gelangen könnten», erzählt Zürcher im Gespräch. Die erste Herausforderung war die Themenfindung. «Mein Thema war mir nicht sofort klar. Ich wusste einfach, dass es im Bereich Chemie sein soll», sagt Eric Zürcher, der in Zukunft Biologie studieren will. Das Thema fand sich, als im Unterricht an der Kanti Im Lee Wasserbiologie und Schwermetalle durchgenommen wurden.

Kein Labor nötig

Um den Bleigehalt im Wasser nachzuweisen, stehen heute verschiedene Methoden zur Verfügung. Zürcher musste sich erst an die für ihn richtige Methode herantasten. «Am Anfang hatte ich ein wenig Bedenken, denn viele Methoden sind nicht ganz ungefährlich», so Zürcher. Er entschied sich für eine alte, aber relativ einfache Methode: die fotometrische Messung mit Dithizon. Gearbeitet wird mit Flüssigkeiten. Je röter die Probe sich verfärbt, umso höher ist der Bleigehalt. «Es ist zwar eine pingelige Methode, aber eine, die ich auch mit den Hilfsmitteln der Kanti ausprobieren konnte, die ja kein eigentliches Labor ist», sagt Eric Zürcher. Das nötige Spektrometer wird an der Kanti regelmässig im Chemieunterricht verwendet. Dann war es einfach ein Ausprobieren, Scheitern inklusive. «Es sind kleine Malheurs passiert. So hat sich etwa das Plastikgefäss mit der Flüssigkeit aufgelöst», so Zürcher, der bei der Arbeit von seinem Chemielehrer begleitet wurde. Das Analysieren hat dem forschenden Schüler am meisten Spass gemacht hat. «Das Vergleichen von Hintergründen hat mir sehr gefallen», so Zürcher. «Das Schreiben der Arbeit dann weniger.»

Fassade ist Quelle für Blei

Zürcher nahm jeweils zwei Proben, um herauszufinden, ob das Regenwasser von der Fassade des Stadttheaters Winterthur mit Blei verseucht ist. Eine Probe fing er direkt unter der Fassade auf, die zweite Probe war Regenwasser, das direkt neben dem Theater vom Himmel fiel. Es folgten unzählige Experimente. «Als Schwierigkeiten bei diesen Versuchen in einem Schullabor stellten sich die Reinheit der verwendeten Materialien, die Sauberkeit der Werkzeuge und Geräte sowie die sorgfältige Arbeitsweise dar, da kleinste Verschmutzungen bereits die Ergebnisse verfälschen können», führt Zürcher aus. Verschmutzte Materialien sind eine Erklärung für die unerwartete Verfärbung im Experiment in der zweiten Versuchsreihe. Doch am Ende zeigen seine Analysen einen Trend. «Die gemessene Konzentration von Blei-Ionen lag zwischen 2 und 4 Milligramm pro Liter. Aus den Messungen ging auch hervor, dass im Regenwasser, welches direkt aus der Luft abgefangen wurde, deutlich weniger bis kein Blei vorhanden war. Das wird als Hinweis gewertet, dass die Quelle der Bleibelastung die Bleifassade ist», so das Resümee der Arbeit von Eric Zürcher.

Allerdings seien die Messungen nicht sehr verlässlich. «Die Zahlen sind mit Vorsicht zu geniessen. Ich will nicht sagen, dass eine Gefahr besteht», so Zürcher. Es gebe ein erhebliches Fehlerpotenzial. Um die Richtigkeit der gemessenen Konzentration zu bestätigen, seien weitere Analysen nötig.

Kein Blei mehr verwenden

Rückblickend würde er forscher mit der Arbeit beginnen. «Wenn etwas falsch läuft, dann ist das auch nicht schlecht, dann habe ich etwas herausgefunden.» Ein anderes Fazit, das der Schüler aus der Maturaarbeit zieht: «Es wäre sinnvoll, nicht mehr mit bleihaltigen Materialien zu bauen. Da das Regenwasser im Boden bis ins Grundwasser sickert, kann eine Bleikontamination durch Gebäude in den Wasserkreislauf gelangen und somit auch in Kontakt mit der Nahrungskette und den Menschen kommen.»

Es gibt noch eine weitere Gemeinsamkeit zwischen dem Stadttheater Winterthur und der Kathedrale Notre Dame. Beide werden saniert. Die Kathedrale aktuell, das Theater im Juni. ⋌Sandro Portmann