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Skripal-Attentat

6 Antworten zu Nowitschok-Kampfstoffen

Streng geheim, extrem giftig und kaum zu bekämpfen: Was steckt hinter den angeblichen Superchemiewaffen der Nowitschok-Serie?
Dekontamination mit Vollschutzanzügen

Mit einem militärischen Kampfstoff haben Unbekannte einen Anschlag auf den ehemaligen Agenten Sergej Skripal verübt – mitten in der englischen Stadt Salisbury. Verletzt wurde nicht nur Skripal selbst, sondern auch 20 weitere Menschen, darunter seine Tochter Yulia und ein Polizist. Ein bisher kaum bekannter, hochwirksamer Kampfstoff sei die Ursache gewesen, so die britische Premierministerin Theresa May, und die Chemiewaffe könne nur aus Russland kommen. Dort bestreitet man den Vorwurf. Hier erfahren Sie, was es mit den Nowitschok-Stoffen auf sich hat.

Was sind Nowitschok-Kampfstoffe?

Auf der Suche nach neuen Insektenvernichtungsmitteln entwickelte der deutsche Chemiker Gerhard Schrader im Jahr 1938 eine gelbliche, geruchlose Flüssigkeit, die man besser nicht auf Felder sprühen sollte: Methylfluorphosphonsäureisopropylester. Der später Sarin getaufte Stoff ist quasi der Urahn der in den 1970er und 1980er Jahren in der Sowjetunion entwickelten Nowitschok-Kampfstoffe – ihre wichtigsten Vertreter haben in ihrem Zentrum ebenjene Phosphor-Fluor-Bindung, die schon Sarin besaß.

Fachleute vermuten, dass die giftigsten Nowitschok-Stoffe bis zu achtmal giftiger sind als das Nervengas VX – schon die Masse eines Salzkorns auf der Haut kann einen Menschen töten. Entwickelt wurden diese Stoffe allerdings nur zum Teil wegen ihrer hohen Giftigkeit. Ziel war, die Nato-Techniken zur Bekämpfung von Chemiewaffenangriffen zu umgehen: Die neuen Stoffe unterscheiden sich chemisch von den klassischen Kampfstoffen, so dass die Ausrüstung der westlichen Armeen sie nicht entdecken würde – und schlüge ein Sensor doch Alarm, ließe sich die Ursache nicht identifizieren, so dass man von einem Fehlalarm ausgehen würde.

Die Phosphorverbindung Nowitschok-5, einer der gefährlichsten chemischen Kampfstoffe der Welt.
Mutmaßliche Struktur von Nowitschok-5 | wie in Harry Salem, Sidney A. Katz: Inhalation Toxicology, Third Edition, CRC Press, Boca Raton angegeben.

Zusätzlich werden einige der mehr als 100 getesteten Nowitschok-Stoffe angeblich viel leichter über die Haut aufgenommen; womöglich waren sie auch darauf ausgelegt, Filter von Schutzmasken zu durchdringen. Außerdem sollten diese Stoffe einfacher zu handhaben sein als die bisherigen Substanzen, und nicht zuletzt sollten ihre Ausgangsstoffe bei den zu jener Zeit vereinbarten Kontrollen auf der Basis der Chemiewaffenkonvention nicht auffallen. Das erreicht man, indem man viele der Substanzen als binäre Wirkstoffe herstellt: Ähnlich wie Zweikomponentenkleber bestehen sie aus zwei Vorläufersubstanzen, die man erst kurz vor dem Einsatz vermischt. Diese Vorläufer sind weniger giftig und stabiler als das Endprodukt – in einigen Fällen sind diese Vorläufer gängigen Agrar- oder Industriechemikalien so ähnlich, dass sie Grenzkontrollen und dergleichen ohne Weiteres passieren.

Wie wirken Nervengase?

Die Wirkung der Nowitschok-Stoffe gleicht jenen der anderen Nervengase: Sie blockieren das Enzym Acetylcholinesterase, das den Botenstoff Acetylcholin abbaut. Dadurch sammelt sich in den Synapsen des Nervensystems und an der motorischen Endplatte, die Nervenimpulse auf die Muskeln überträgt, der Signalstoff an – das System bleibt im Erregungszustand, die Kommunikation zwischen seinen Bestandteilen ist unterbrochen. Die Vergiftung verursacht Muskelkrämpfe, starke Schmerzen und neurologische Störungen, die epileptischen Anfällen ähneln; die Opfer sterben schließlich an Atemlähmung.

In hohen Dosen verursachen die Substanzen außerdem angeblich Langzeitfolgen, die deutlich über jene klassischer Nervengase hinausgehen. Von Sarin und einigen chemisch verwandten Pestiziden weiß man, dass sie Muskelfasern rund um die motorische Endplatte absterben lassen können, so dass die Muskeln auf Dauer geschädigt werden. Zusätzlich zeigen Studien langfristige Veränderungen in der Hirnaktivität von Primaten, die Nervenkampfstoffen ausgesetzt waren, und menschliche Opfer hatten Probleme mit Gedächtnis und Konzentration, die mehrere Wochen anhielten. Untersuchungen an chemischen Verwandten solcher Nervengase zeigen außerdem, dass die Substanzklasse das Potenzial hat, irreparable Schäden an Muskeln und Nerven, Lähmungen und andere schwere Symptome zu verursachen.

Wie kann man neuartige Kampfstoffe entdecken und nachweisen?

Es gibt eine Reihe von Verfahren, chemische Kampfstoffe nachzuweisen, zum Beispiel IR-spektroskopisch oder durch enzymatische Farbreaktionen. Die Nowitschok-Verbindungen jedoch werden von solchen Detektoren nicht erfasst – das ist der Sinn der Sache. Deswegen dürfte die Identifizierung des genauen Wirkstoffs sehr mühselig gewesen sein. Schnell dürfte klar gewesen sein, dass es sich um einen Nervenkampfstoff handelt, die Symptome sind charakteristisch, und ob die Acetylcholinesterase des Opfers gehemmt ist, lässt sich leicht messen.

Komplizierter wird es, die genaue Struktur des Nervengifts zu identifizieren. Glücklicherweise ist der Stoff recht einfach zu finden: Wie alle Kampfstoffe dieses Typs binden die Nowitschok-Stoffe an das aktive Zentrum der Acetylcholinesterase. Vermutlich haben die britischen Fachleute das Enzym aus der Körperflüssigkeit der Opfer extrahiert und versucht herauszufinden, welche Struktur das Zentrum blockiert. Dies gelang binnen weniger Tage, was dafür spricht, dass westliche Geheimdienste bereits die Strukturen der wichtigsten Stoffe dieser Substanzklasse kennen. So muss man die molekularen Details nicht aufwändig entschlüsseln, sondern gleicht die Merkmale der Probe mit Referenzsubstanzen ab. Womöglich nutzten die britischen Experten den Umstand, dass man phosphorhaltige Moleküle routinemäßig mit der 31P-Kernresonanzspektroskopie identifizieren kann.

Wie lang bleibt der eingesetzte Kampfstoff gefährlich?

Von vielen anderen Eigenschaften des Stoffs erfährt man auf diese Weise allerdings nichts – etwa, wie lange sich der Kampfstoff an seinem Einsatzort hält. Vermutlich ist das selbst den Geheimdiensten nur zum Teil oder gar nicht bekannt, denn die Bandbreite an Eigenschaften, die beeinflussen, wie lange die Gefahr anhält, ist groß. Sarin zum Beispiel ist leicht flüchtig. Es verdampft schnell, wirkt schnell und verschwindet auch schnell. Zusätzlich ist es gut wasserlöslich und zersetzt sich durch Feuchtigkeit zu ungiftigen Substanzen. VX dagegen ist eine ölige Flüssigkeit, die sich bei kühlem Klima einige Tage oder Wochen in der Umwelt hält. Entsprechend unterschiedlich können sich die eingesetzten Nowitschok-Stoffe in der Umwelt verhalten; genau wissen das nur die Hersteller – die haben vermutlich entsprechende Versuchsreihen gemacht.

Wie behandelt man Nowitschok-Stoffe medizinisch?

Es gibt nur wenige Wirkstoffe, die bei Vergiftungen mit gängigen Nervengasen helfen; sie kommen vermutlich auch bei den Skripals zum Einsatz. Das bekannteste Gegenmittel bei einer akuten Vergiftung sind der Pflanzenstoff Atropin und seine Salze. Atropin wirkt gegen die Übermenge an Acetylcholin an den Synapsen, indem es seinerseits die Rezeptoren für diesen Stoff blockiert. Eine ähnliche Wirkung entfalten auch die Benzodiazepine wie der Angstlöser Diazepam.

Allerdings muss man Atropin und andere, ähnlich wirkende Medikamente sehr schnell nach einer Vergiftung mit einem Nervengas verabreichen, um die Effekte auf Zentralnervensystem und Gehirn unter Kontrolle zu bekommen. Zudem braucht man relativ hohe Mengen der selbst giftigen Substanz, um Nervengase zu neutralisieren; entsprechend könnten in bestimmten Situationen, wie bei einem Terrorangriff, die Reserven des Stoffs nicht ausreichen.

Zusammen mit solchen anticholinergen Wirkstoffen verabreicht man außerdem Substanzen aus der Klasse der Oxime. Das sind reaktive Chemikalien, die direkt die Wirkung des Kampfstoffs aufheben. Sie befreien die Acetylcholinesterase von den sie blockierenden Nervengasmolekülen, so dass das Enzym wieder aktiv wird und den überschüssigen Botenstoff spalten kann. Zusätzlich zu dieser medikamentösen Behandlung werden die Opfer beatmet, weil das Nervengas die Atmung aussetzen lässt. Inwieweit solche Gegenmaßnahmen bei den Nowitschok-Substanzen helfen, ist unklar. Der gegen Skripal eingesetzte Kampfstoff wirkt anscheinend mit Verzögerung, so dass der Schaden schon angerichtet ist, wenn die Behandlung beginnt. Darüber hinaus sind diese Stoffe deutlich giftiger, so dass möglicherweise etwas an der Behauptung des Chemiewaffenexperten Vil Mirzayanov dran ist, diese Gifte seien praktisch nicht zu bekämpfen.

Warum führt die Spur nach Russland?

Entweder habe der russische Staat selbst die Attacke ausgeführt oder die Kontrolle über die Kampfstoffe verloren, so die britische Premierministerin Theresa May – eine Einschätzung, der sich das US-amerikanische Außenministerium anschloss. Sollte Skripal mit einem Nowitschok-Kampfstoff vergiftet worden sein, spricht wirklich vieles dafür, dass die Substanz und das Knowhow dafür aus Russland stammten. Die Wahrscheinlichkeit, dass Dritte tatsächlich Zugang zu den neuen Kampfstoffen haben, gilt als gering; lediglich Ende der 1990er Jahre kam das Gerücht auf, ehemalige russische Militärangehörige hätten versucht, die Technik an den Irak und an Syrien zu verkaufen. Das ist aber vermutlich nicht gelungen.

Die neue Generation der Nervengase ist schwieriger herzustellen als klassische Nervengase und erfordert sehr spezialisiertes Knowhow. Ihre Entwicklung war lange Zeit ein streng gehütetes Geheimnis der sowjetischen und später der russischen Regierung. Erst Mitte der 1990er Jahre kam das Programm ans Licht, und bis heute sind viele wichtige Details der meisten dieser Stoffe unbekannt, darunter Herstellung, physikalische Eigenschaften und nicht zuletzt das Verhalten im Körper.

Unklar ist allerdings, warum bei dem Attentat auf den Exagenten so eine exotische Substanz zum Einsatz kam. Möglicherweise hofften die Täter, man würde die Substanz nicht identifizieren können. Das aber ist unwahrscheinlich, da die Nowitschok-Nervengase im Prinzip seit fast 20 Jahren bekannt sind und die Nato-Staaten entsprechende Nachweismethoden entwickelt haben. Eventuell ist der Anschlag mit dem angeblich unheilbaren Kampfstoff mitten in London aber auch eine Botschaft an einen größeren Kreis von Rezipienten: Niemand soll sich sicher fühlen.

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