Toxikologen erklären, was hinter der tödlichen Substanz Nowitschok steckt

Am 4. März fanden Passanten einen bewusstlosen Mann und eine bewusstlose Frau auf einer Parkbank im südenglischen Salisbury. Wenig später stellte sich heraus, dass es sich um den russischen Überläufer und Agenten Sergei Wiktorowitsch Skripal und seine Tochter Julija handelte und beide offenbar vergiftet worden waren. Laut der britischen Regierung war das Gift ein Nervenkampfstoff: Nowitschok. Das russische Wort bedeutet so viel wie "Der Neue".

Jahrzehntelang war der Kampfstoff nur Experten bekannt, nun taucht der Name auch im Heute-Journal auf. Wir haben zwei Experten gefragt, die sich schon länger mit Chemiewaffen, ihrer Herstellung und Wirkung auseinandersetzen: Ralf Trapp berät die Vereinten Nationen im Rahmen der Organisation für das Verbot von Chemiewaffen. Peter Dittrich hat sich in Graz jahrelang mit Toxikologie beschäftigt und hält noch immer Vorlesungen zum Thema.

Wenn Nowitschok so eine Superwaffe ist, wieso haben wir noch nie davon gehört?

Ralf Trapp: Das liegt daran, dass Nowitschok durch das Chemiewaffenabkommen von 1997 schon überholt ist – zumindest politisch und rechtlich: Der Einsatz ist verboten.

Entwickelt wurde der Stoff in der ehemaligen Sowjetunion wohl schon in den Siebzigern oder Achtzigern. Andere Länder haben an ähnlichen Stoffen gearbeitet, zum Beispiel die Tschechoslowakei. Nach dem Zusammenbruch des Ostblocks haben sich die Russen und andere Beteiligte über den Kampfstoff bedeckt gehalten: Alles, was wir wissen, wissen wir von Überläufern.

Soweit wir wissen, hat es die Sowjetunion oder später Russland nie in Waffen gesteckt und militärisch benutzt. Bis auf den Einsatz als Waffe gibt es aber praktisch keine Anwendung für diese Substanzen.

Wie sollte es eingesetzt werden?

Trapp: Nowitschok wurde als Nervenkampfstoff für die Streitkräfte für den Krieg entwickelt. Wahrscheinlich sollte es wie andere chemische Waffen mit Artilleriegranaten und Mehrfachraketenwerfern verschossen oder mit Fliegerbomben abgeworfen werden.

Was unterscheidet Nowitschok von anderen chemischen Waffen?

Peter Dittrich: Nowitschok ist ein Sammelbegriff für Dutzende Nervenkampfstoffe, die chemisch gesehen Phosphorsäureester sind. Manche davon sind viel giftiger als ältere bekannte Kampfstoffe wie Sarin, das in Syrien eingesetzt wurde oder VX, mit dem der Halbbruder von Kim Jong–Un vor gut einem Jahr auf einem Flughafen in Malaysia vergiftet wurde.

Ein Tropfen VX auf der Haut tötet einen Erwachsenen - von Nowitschok braucht man dafür vermutlich nur ein Zehntel.

Trapp: Der Stoff gehört zu den binären Chemiewaffen: Er besteht aus zwei verschiedenen Vorprodukten, die man unabhängig voneinander lagern kann. Wenn man sie zusammenführt, entsteht eine toxische Wirkung.

Bei manchen Systemen mischt man die beiden Stoffe vor dem Abschuss der Waffe, bei manchen mischen sie sich erst in der Waffe. Die US-Amerikaner hatten in der Achtzigerjahren einen Kampfstoff in der Produktion, bei dem die beiden Komponenten in der Waffe gekoppelt wurden. Wie genau das bei Nowitschok geplant war, wissen wir nicht.

Kann denn jeder Nowitschok herstellen? Wie schwer ist es, an die Zutaten zu kommen?

Trapp: Wenn man eine Chemieindustrie hat, ist das keine große Herausforderung. Die Vorprodukte werden für alle möglichen Sachen verwendet. Das sind Phosphorverbindungen und einfache Sulfate.

Wieso haben dann nicht mehr Staaten solche Waffen?

Trapp: Es ist nicht so leicht, Nowitschok herzustellen. Wie man das Gift genau zusammenmischt, wurde nie öffentlich. Man sich schon gut auskennen und lange forschen, bevor das klappt.Dazu kommt, dass das Mittel sehr gefährlich ist, deshalb müssen die Sicherheitsvorkehrungen hoch sein. Ich glaube, dass nicht allzu viele Labore so etwas können.

Ein anderes Problem ist, wie man die fertigen Stoffe lagert. Nowitschok ist sehr wärmeempfindlich: Wenn es zu heiß ist, geht die Verbindung kaputt. Zudem zieht die Chemikalie Wasser an und wenn sie sich mit Wasser verbindet, kann man sie nicht mehr verwenden.

Zuletzt braucht man einen Plan, wie man den Kampfstoff ausbringt – man kann ihn ja nicht in einem offenen Topf durch die Gegend tragen und auf Oberflächen schmieren oder Leuten zum Einatmen geben. Dazu gehört viel Know-how.

Wie dringt Nowitschok überhaupt in den Körper ein?

Dittrich: Nowitschok kann aus kleinen festen Teilen bestehen, die in der Luft schweben. Das heißt, man kann es einatmen und es wird von den großen Flächen der Lungenbläschen direkt ins Blut aufgenommen. Von dort gelangt es in die Nervenbahnen. Es kann aber auch über die Haut und die Schleimhäute aufgenommen werden.

Warum ist Nowitschok so gefährlich für Menschen, was passiert in unserem Körper?

Dittrich: Wenn das Gehirn einem Muskel sagen will, dass er sich zusammenziehen soll, schickt es einen elektrischen Impuls durch eine Nervenfaser. Die Nervenzelle am Ende der Faser bemerkt, dass sich die Ladung verändert und stößt einen chemischen Botenstoff aus: Acetylcholin. Dieser Stoff landet auf einem Rezeptor der Muskelzelle und löst aus, dass sie kontrahiert.

Und Nowitschok blockiert diesen Prozess?

Dittrich: Nein, bislang läuft alles nach Plan. Das Entscheidende passiert, nachdem Acetylcholin die Botschaft überbracht hat – dann wird der Botenstoff normalerweise von einem Enzym zerlegt.

Hier greifen Nervengifte wie Nowitschok ein: Sie hemmen diese Enzyme und machen sie unwirksam.

Die Folge ist, dass der Botenstoff nicht abgebaut wird und die Empfängerzelle die ganze Zeit maximal aktiviert wird: Die Muskeln zucken oder verkrampfen. Das betrifft nicht nur Muskelzellen, sondern alle Organe mit Acetylcholinrezeptoren. Schweiß-, Tränen-, Speicheldrüsen schütten dann alles aus, was sie haben: Der Vergiftete schwitzt, weint und sabbert.

Lebensgefährlich wird das Gift, weil es die Atmung lähmt. Aber auch Opfer, die die Vergiftung überleben, tragen irreparable Schäden im Gehirn davon.

Wie kommt man an eine Probe des Gifts, das den Spion mutmaßlich vergiftet hat?

Trapp: Man nimmt Blutproben und Urinproben von den Opfern. Wenn die Vergiftung noch nicht so lange zurückliegt, kann man darin sowohl Spuren des Kampfstoffs als auch Abbauprodukte finden.

Danach versucht man herauszufinden, wo die Waffe eingesetzt wurde und sucht Oberflächen, die noch kontaminiert sind. Holz und Beton nehmen Kampfstoffe in der Regel sehr gut auf. Wenn große Mengen verwendet wurden, liegt das einfach noch auf der Oberfläche.

Und wie kommt das ins Labor?

Trapp: Das hängt von der Konsistenz der Kampfstoffe ab. Die flüssigen Kampfstoffe in Syrien haben Forscher mit der Pipette sichergestellt und ins Labor gebracht.

Wenn es Staub oder Pulver ist, nimmt man das ganze Stück mit, also zum Beispiel einen Tisch, auf dem der Stoff drauf ist. Der wird dann im Labor mit einem Lösungsmittel abgewischt und die Lösung kann man untersuchen.

Können sich die Spurensicherer dabei nicht selbst vergiften?

Trapp: Das müssen Sie mit Schutzmasken und Schutzanzug machen, damit sind sie geschützt. Danach werden sie entgiftet.

Wer als erstes zum Tatort kommt, ist am meisten gefährdet, weil er ja noch nicht wissen kann, womit er es zu tun hat und in der Regel keine Schutzausrüstung trägt. Deshalb hat sich auch einer der Polizisten in England mitvergiftet.

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Novitschok stammt ursprünglich aus sowjetischer Produktion, aber das muss ja nicht bedeuten, dass die Dosis in Salisbury wirklich aus diesen Beständen kommt. Wie kann man herausfinden, woher das Gift stammt?

Trapp: Die Rohmaterialien enthalten Verunreinigungen und bestimmte Isotopenverteilungen. Daraus ergibt sich eine Signatur, die auch bei der Weiterverarbeitung nicht verloren geht, wie ein Fingerabdruck. Wenn man Zugang zu den Laboren hat, wo die Rohmaterialien verarbeitet werden, kann man damit eine Verbindung zum Kampfstoff herstellen.

Was passiert, wenn Russland seine Labore für unabhängige Untersuchungen öffnet?

Trapp: Dann gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder man findet tatsächlich die Signatur der Probe aus Salisbury in den Laboren. Dann müsste man das noch mit möglichst vielen anderen Rohmaterialen aus anderen Ländern vergleichen, um das nachzuweisen, dass das kein Zufall ist. Man bräuchte theoretisch Proben aus möglichst vielen Laboren auf der ganzen Welt, um wirklich sicher zu sein – hundertprozentige Gewissheit gibt es aber nicht.

Oder man findet ein Negativresultat. Dann könnte man sagen, dass die Russen es definitiv nicht waren. Das Ganze funktioniert nach dem Ausschlussverfahren.