Zeitreisen für den Umweltschutz

Die Umwelt­probenbank

Mit der Umweltprobenbank kann die Wissenschaft in die Vergangenheit reisen –
und umweltpolitische Fragen von Heute und Morgen klären.

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Organisation und Geschichte
Was ist die
­Umwelt­probenbank?

Für die Umweltprobenbank sammeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler seit den 1980er Jahren in ganz Deutschland Proben von Menschen und der Umwelt, beispielsweise von Vögeln, Pflanzen, Fischen, Muscheln und Rehen.

Wie es anfing

Reise in die Vergangenheit

In den 1970er Jahren rief die Bundesregierung eine Gruppe hochrangiger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusammen. In Deutschland entstanden erstmals rechtliche Regelungen, um Menschen und Umwelt vor Schadstoffen zu schützen. Politik und Wissenschaft suchten nach einem Weg, um den Erfolg der neuen Gesetze zu überprüfen. So entstand die Umweltprobenbank.

Historische Aufnahme
Start
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1981
STAND HEUTE
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Über 500.000 Proben
GEBIET
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Deutschland

Wie ist die Umweltprobenbank organisiert?

Heute nutzen Umweltfachleute die historischen Proben der Umweltprobenbank vor allem als Beweismaterial, wenn kritische Chemikalien auf dem Prüfstand stehen. Wie auf einer Reise in die Vergangenheit können sie die Belastung von Proben längst zurückliegender Jahre auswerten. Die Ergebnisse zeigen ihnen, ob die Chemikalienbelastung in den Proben der Umweltprobenbank mit der Zeit zu- oder abnimmt. Die Ergebnisse können dann die Verwendung einer Chemikalie in Frage stellen und die Politik zum Handeln auffordern – oder Entwarnung geben.

Bundesumweltministerium

Leitung

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Umweltbundesamt

Administrative und wissenschaftliche Steuerung

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Auftragnehmer

Sammeln, Archivieren, Charakterisieren

Bundesanstalt für Gewässerkunde, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Universität Trier, Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie, Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik, Eurofins GfA GmbH

Aufgaben der Umweltprobenbank

Trends auf der Spur

Die Umweltprobenbank des Bundes ist ein Archiv. Proben des Menschen und der Umwelt lagern dort bei sehr tiefen Temperaturen. Die Proben der Umweltprobenbank werden so gewonnen, transportiert, aufgearbeitet und gelagert, dass ihre biologische und chemische Information auch über lange Zeiträume konstant bleibt.

Detektiv
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Ermittelt, welche Stoffe sich im Menschen und in der Umwelt finden lassen
Alarmglocke
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Kann jederzeit Trends für verdächtige Chemikalien ermitteln
Ratgeber
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Berät über die Notwendigkeit politischer Maßnahmen und prüft deren Wirksamkeit
Gedächtnis
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Archiviert den Zustand der Umwelt und der Bevölkerung

Wie funktioniert die Probenaufbereitung?

Umweltproben

Umweltfachleute sammeln die Umweltproben in Ökosystemen von ganz Deutschland. Die meisten Proben werden gleich nach der Probenahme in mobilen Laboren präpariert und mittels flüssigem Stickstoff auf -150°C gekühlt.

Die Kühlkette wird danach immer eingehalten: die Umweltproben werden bei -150°C in sogenannten Kryomühlen erst vermahlen, dann portioniert und anschließend im Archiv für Umweltproben über Flüssigstickstoff bei ebenfalls -150°C dauerhaft eingelagert.

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Wie gelangt die Probe ins Archiv?

Humanproben

Die Humanproben werden von Fachleuten unter ärztlicher Aufsicht entnommen. Die Proben des Menschen werden - anders als die Umweltproben - einzeln aufgearbeitet und gelagert. Vollblut, Blutplasma und 24h-Urinproben werden bereits unmittelbar nach der Abnahme portioniert.

Anschließend kommen die Proben in einen Tank, der auf -150°C gekühlt ist, und werden in das Archiv für Humanproben gebracht.

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Probenarten und Probenahmegebiete

Proben von Pflanzen, Tieren und Menschen

Die Probenahmegebiete sind so ausgewählt, dass sie den Zustand der Umwelt in Deutschland möglichst genau abbilden und gleichzeitig die Einflüsse des Menschen auf die Umwelt zeigen. Deshalb werden Proben sowohl in der Nähe von Städten als auch in Nationalparks gesammelt, oder an unterschiedlichen Stellen der großen Flüsse Elbe, Rhein und Donau.

Probenahmegebiete
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14
Probenarten
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15
Ökosysteme
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6

Für die Umweltproben werden in 14 Gebieten insgesamt 15 Probenarten von Tieren und Pflanzen gesammelt. Zu diesen typischen deutschen Ökosystemen zählen neben Nord- und Ostseeküste auch Flüsse und Seen, landwirtschaftlich genutzte Gebiete, bewirtschaftete und weniger genutzte Wälder sowie Städte.

Die Humanproben stammen von je 120 Studierenden im Alter von 20 bis 29 Jahren aus Münster, Halle (Saale), Greifswald und Ulm. Für die Humanproben werden einmal jährlich Blut und Blutplasma sowie 24h-Urin gesammelt. Neben den Proben werden auch Metadaten erfasst – zum Beispiel ob die Teilnehmenden in der Stadt oder auf dem Land leben und wie sie sich ernähren.

Standorte
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4
Probenarten
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3
Individuen
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4 x 120
Umweltproben­banken weltweit

Globales Chemikalien­monitoring

(Schad)Stoffe kennen keine Grenzen. Regelungen der Chemikaliensicherheit gehen meist auf die Initiative mehrerer Staaten oder internationaler Abkommen zurück. Umweltprobenbanken können das Chemikalienmonitoring mit retrospektiven Untersuchungen unterstützen. Je mehr Umweltprobenbanken sich an solchen Untersuchungen beteiligen, desto aussagekräftiger wird das Bild der globalen chemischen Belastung.

ANZAHL
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Weltweit
1. UMWELTPROBENBANK
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Schweden
Älteste Archive
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1960er und 1970er Jahre
Internationale Netzwerke

Für den internationalen Umweltschutz ist es wichtig, dass Umweltprobenbanken zusammen arbeiten. Die Verwendung von Quecksilber beispielsweise, aber auch einer Reihe organischer Chemikalien wie DDT oder bromierte Flammschutzmittel sind mittlerweile in vielen Ländern verboten. Umweltprobenbanken können zeigen, ob die Chemikalienpolitik funktioniert und die Stoffbelastung wirklich weltweit zurückgeht. Dafür ist es sinnvoll, Belastungsdaten für Mensch und Umwelt zu verknüpfen und die Umweltprobenbank-Idee dort zu fördern, wo es sie bislang nicht gibt, beispielsweise in Entwicklungsländern.