Schmutzfänger: Mooswand an der B14 in Stuttgart. Fotos: Joachim E. Röttgers

Schmutzfänger: Mooswand an der B14 in Stuttgart. Fotos: Joachim E. Röttgers

Ausgabe 301
Gesellschaft

Moos wanted

Von Jürgen Lessat
Datum: 04.01.2017
In diesem Jahr versucht Stuttgart, eine der dreckigsten Straßenkreuzungen Deutschlands mit Hilfe von Moosen zu entstauben. Das biologische Feinstaub-Experiment erntete reichlich Häme. Zu Unrecht, wie Moos-Forscher betonen.

Klar, dass das Anti-Feinstaub-Moos zu einer Steilvorlage für Spott wurde: Im August 2015 gab der Gemeinderat der Landeshauptstadt grünes Licht für den Modellversuch, Deutschlands dreckigste Kreuzung mit Pflanzen zu entstauben. Doch Häme hat auch was Gutes, glaubt Gabriele Munk. "Selbst Lächerliches hat dafür gesorgt, dass das Feinstaubproblem heute im öffentlichen Bewusstsein ist", sagt die Grünen-Stadträtin, die vor drei Jahren für ihre Fraktion den Moosversuch im Gemeinderat beantragte. Damit erweckten die Grünen die Bryophyten, so der lateinische Name der Laubmoose, aus einem ökologischen Dornröschenschlaf, in dem sie seit dem Jahr 2007 verharrten. Damals hatte der Bonner Biologieprofessor Jan-Peter Frahm wissenschaftlich nachgewiesen, dass die kleinen Pflänzchen krankmachende Kleinstpartikel elektrostatisch aus der Luft filtern und abbauen können. Allerdings nur im Labor. Von einer "Geheimwaffe gegen Feinstaub" sprach damals das Magazin "Focus", als es über Frahms Versuche berichtete.

Staubige Angelegenheit: Viele Baustellen, viele Autos und viel zu wenig Moos in Stuttgart. Foto: Joachim E. Röttgers
Staubige Angelegenheit: Viele Baustellen, viele Autos und viel zu wenig Moos in Stuttgart. Foto: Joachim E. Röttgers

Rund die Hälfte des Feinstaubs besteht aus Ammoniumnitrat, das die Moose binden können. Weitere 25 Prozent sind organische Materialien wie Reifenabrieb oder Ruß, die Bakterien fressen, die auf den Moosen sitzen, hatte Frahm herausgefunden. Der Rest des Feinstaubdrecks sind Gesteinsstäube, die einfach sedimentieren und über die die Pflanzen hinwegwachsen. Moose könnten als "natürliche Luftputztücher wahre Wunder wirken", begeisterte sich der "Focus". Etwa, indem man ganze Innenstädte mit großflächigen Moosmatten auskleidet: "An Straßenrändern, Lärmschutzwänden, Dächern und anderen ungenutzten urbanen Oberflächen", wie Frahm damals erläuterte.

Doch die Vision wurde kaum Wirklichkeit. Die Autobahnmeisterei Bonn verkleidete auf der A 562 gerade mal auf 150 Metern den Mittelstreifen mit moosigen Matten. An der Autobahn A 61 bei Kruft in Rheinland-Pfalz wurde später eine Lärmschutzwand auf 20 Metern mit Moosmatten bestückt. Danach gerieten die biologischen Luftreiniger trotz steigender Feinstaubbelastungen aus dem Blick. Auch in Stuttgart, wo seit 2005 an der Messstelle am Neckartor die EU-Grenzwerte für die kleinen Partikel stets gerissen wurden.

Aller Häme zum Trotz – Stuttgart testet tapfer Moose 

Die Geschichte entwickelte sich zur ökologischen Zwickmühle: Politische Vorstöße in anderen Städten, das Filterpotenzial der Pflanzen zu testen, bremsten die Verwaltungen oft mit Hinweis auf unzureichende praktische Erfahrungen aus. "Wahrscheinlich müssten die Moose mit viel Aufwand regelmäßig bewässert und auch gedüngt werden", erklärte etwa der Leiter des Kemptener Umweltamts im November 2007 auf Anfrage eines ÖDP-Stadtrats. Bisher sei zudem nicht erforscht, wie Moose reagieren, wenn sie im Winter mit Streusalz in Berührung kommen oder ihre Oberfläche durch Schnee und Streugut verschmutzt wird, gab der kommunale Umweltschützer zu bedenken. Auch die Entsorgung könnte ein Problem sein. Fachleute seien der Auffassung, dass die Moose nach einiger Zeit so stark mit Schwermetallen belastet sind, dass sie nicht einfach kompostiert werden könnten. "Das Moos könnte ein Fall für den Sondermüll werden", legte der Amtsleiter die Moosanfrage damals schnell ad acta.

Mit ihrer knapp 560 000 Euro teuren Moos-Wand betritt die Feinstaubhauptstadt Stuttgart deshalb Neuland, und dies gleich in mehrfacher Hinsicht. "Wir lassen nichts unversucht, die Feinstaub-Belastung zu senken", bekräftigte Stuttgarts grüner Oberbürgermeister Fritz Kuhn Ende November, als ein erstes kurzes Teilstück an der verkehrsreichen Cannstatter Straße unweit des Neckartors aufgestellt wurde. An ihm wird zunächst untersucht, welche Moosarten sich für den schwierigen Lebensraum einer Straßenschlucht eignen und wie die Pflanzen dort am besten gedeihen. Parallel dazu werden die Luftschadstoffe am Aufstellort gemessen.

Nach Abschluss der ersten Messphase soll die Moos-Wand im kommenden März auf rund 100 Meter Länge "anwachsen". Danach sollen Luftschadstoff-Messungen am Moos die Filterwirkung ermitteln. Die Daten werden wissenschaftlich ausgewertet, die Ergebnisse sollen in Handlungsempfehlungen münden. Ein Vorhaben mit ungewissem Ausgang, das auch wohl deshalb ein großes Medienecho auslöste. Von der "Bild" bis zu den "VDI-Nachrichten", berichteten Zeitungen über das Experiment, "DRadio Wissen" interviewte den Moosforscher Martin Nebel vom Stuttgarter Naturkundemuseum, ZDF-Meteorologin Katja Horneffer baute die Stuttgarter Mooswand sogar virtuell im Mainzer Studio nach. 

Damit erlangten die Moose die Aufmerksamkeit, die ihnen auch gebührt. Denn die kleinen Pflänzchen sind auch abgesehen von ihrer Eigenschaft, Feinstaub zu vernichten, faszinierend, wie Bryophyten-Forscher wie Nebel bestätigen, der sich seit 33 Jahren mit ihnen beschäftigt. So sind Laubmoose mit rund 12 000 Arten die zweitgrößte Gruppe der grünen Landpflanzen nach den Blütenpflanzen. Die Konkurrenz verweisen sie allerdings auf die Plätze, wenn es ums Alter geht: Erste fossile Nachweise von Moosen sind über 350 Millionen Jahre alt. Heutige Moosarten gab es bereits vor rund 45 Millionen Jahren. Dass sie so lange erfolgreich überlebten, liegt an ihrer Chemie, die es Feinden schwermacht: Moose produzieren Stoffe, die antimikrobiell, fraß-, wachstums- und zellteilungshemmend wirken. Bakterien und Schnecken haben im Laufe der Evolution so ihren Appetit auf Laubmoose weitgehend verloren.

Laubmoos-Genom – Flaggschiff beim Kampf gegen Klimawandel 

Auch in ihrem Bauplan unterscheiden sich Moose von anderen Pflanzen: Sie haben keine Wurzeln, keine Blüten und produzieren keine Samen. Sie nehmen Wasser und Nährstoffe über die Oberfläche durch relativ große Spaltöffnungen auf. Ihren Blättern fehlt im Gegensatz zu anderen Pflanzengattungen die rutschige Wachsschicht, der Grund, dass Feinstaubpartikel sich darauf verfangen. Und sie sind wechselfeuchte Pflanzen, die vorübergehende Trockenphasen unbeschadet überstehen können. Deshalb dachte man lange Zeit, dass diese Winzlinge genetisch relativ einfach "gestrickt" sind. 

Doch weit gefehlt: Auf genetischer Ebene sind Moose sogar komplexer als Menschen. Eine Gruppe deutscher, belgischer und japanischer Wissenschaftler um den Biologen Ralf Reski von der Universität Freiburg entschlüsselte vor Kurzem beim Laubmoos Physcomitrella patens 32 275 proteinkodierende Gene. Dies sind ungefähr 10 000 Gene mehr als das menschliche Genom enthält.

Kleines Moos, ganz groß: Bis zu 120 000 Pflanzen wachsen auf einem Quadratmeter. Foto: Norbert Nagel, Mörfelden-Walldorf, Germany - Own work, CC BY-SA 3.0, Link

Reskis Arbeiten haben wesentlich dazu beigetragen, dass das Laubmoos inzwischen als Modellorganismus für Grundlagenforschung, für Biotechnologie und in der Synthetischen Biologie anerkannt ist. Das Genominstitut des US-Energieministeriums hat das Physcomitrella-Genom kürzlich sogar als "Flaggschiffgenom" geadelt. Experten glauben, dass diese Genome Informationen enthalten, die dabei helfen können, durch den globalen Klimawandel bedingte Probleme im Pflanzenbau zu bewältigen. Beispielweise zu verbesserten Ernteerträgen, Krankheits- und Insektenresistenz sowie zur effizienteren Produktion von Biokraftstoffen. "Obwohl wir es unerfreulich finden mögen, dass Moose den Menschen in der Zahl der Gene weit übertreffen, kann gerade diese Tatsache unsere Zukunft sichern", sagt Reski.

Schon heute können sich die Menschen nützlicher Eigenschaften der Winzlinge bedienen, wie Biologe Nebel betont. Moose können eine Wassermenge bis zum 22-fachen ihres Eigengewichts speichern. "Eine Buche kann nur etwa halb so viel", erklärt Nebel. Damit sind die Pflänzchen prädestiniert für den Überschwemmungsschutz, der durch Starkregenereignisse in Klimawandelzeiten immer mehr an Bedeutung gewinnt. Bis zu 13,9 Liter Niederschlagswasser kann ein Quadratmeter Moospolster wie ein Schwamm aufsaugen. Möglich macht dies ihre große Blattfläche. Nebel zählte an einem einzelnen Kurzkapselmoos 1200 Blättchen. Nach seinen Angaben drängen sich auf einem Quadratmeter Fläche rund 120 000 Pflanzen. Ihre gesamte Blattfläche misst 23 Quadratmeter. Zum Vergleich: Efeu bringt es "nur" auf sieben Quadratmeter Blattfläche.

Prima Klima mit flauschigen Moospolstern

Auch das Stadtklima kann von den flauschigen Moospolstern profitieren. Mit ihren Wasserspeichern sei Moos eine natürliche Klimaanlage, welche die Luft bis zu fünf Grad Celsius abkühlt, sagt Nebel. Da die Erderwärmung den Innenstädten besonders zusetze, sei Moos dort eine weitere Option, der Hitze entgegenzuwirken. Die grünen Polster schlucken außerdem effektiv Lärm. In welchem Umfang, soll der Versuch in Stuttgart ebenfalls zeigen. Stuttgarts Grünen-Stadträtin Munk kann sich schon jetzt kahle Tunnelportale in Zukunft bemoost vorstellen. "Es ist eine von vielen Maßnahmen, um die Natur in die Stadt zu holen", sagt Munk. Zudem eignen sich Moose auch zur Verbesserung des Innenraumklimas. In Österreich finden sich Mooswände in großen Shoppingcentern. Im Internet kursieren Herstellungsanleitungen, wie sich Suspensionen für Moos-Graffitis mischen lassen.

Oslo machts vor: City Tree in der Stadt. Foto: OsloPhototour
Oslo machts vor: City Tree in der Stadt. Foto: OsloPhototour

Ende 2017 soll die Stuttgarter Mooswand die letzten Daten liefern. Danach wollen die Forscher bekannt geben, ob die biologische Geheimwaffe tatsächlich Feinstaub aus der Luft filtert. Das Dresdner Unternehmen Green City Solution ist schon heute davon überzeugt. Das Start Up hat einen sogenannten City Tree entwickelt, einen etwa vier Meter hohen und drei Meter breiten freistehenden Korpus, der beidseitig mit Moosen und Blütenpflanzen bestückt ist. "Wir generieren damit eine enorme Pflanzdichte von fast 850 Pflanzen pro Seite", erklärt Peter Sänger, Gartenbauer und einer von vier Gründern. Jährlich sammle ein City Tree 73 Kilogramm Feinstaub, so Sänger. Dies entspreche der Filterleistung von 275 Bäumen. Als erste Großstadt hat Oslo zwei Exemplare des City Trees aufgestellt, der bis zu 25 000 Euro kostet. 

Martin Nebel ist zurückhaltender. Dass auf einem Quadratmeter Mooswand bis zu 300 Milliarden Feinstaubpartikel gebunden werden könnten, klinge zwar sehr beeindruckend. Doch es sei nur ein Bruchteil dessen, was der Verkehr insgesamt ausstoße. Mooswände könnten folglich nur ein Teil der Feinstaubbekämpfung sein. "Da, wo viele Moose wachsen, geht es den Menschen gut", betont der Experte, dass die Pflanzen zumindest wertvolle Bioindikatoren sind. So hatten sich in der ehemaligen DDR Moose rargemacht – weniger aus politischen, mehr aus lufthygienischen Gründen.


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