Das Forschungsprojekt netWORKS 3 läuft gute anderthalb Jahre. Nun liegen einige Zwischenergebnisse vor, die netWORKS 3 vom 20. bis 21. Januar in Hamburg bei der INIS-Statuskonferenz präsentiert hat. netWORKS 3 ist ein Verbundprojekt der Fördermaßnahme „Intelligente und multifunktionelle Infrastruktursysteme für eine zukunftsfähige Wasserversorgung und Abwasserentsorgung“ (INIS), mit der insgesamt 13 Forschungsprojekte gefördert werden. Die Veranstaltung bot diesen Projekten die Möglichkeit, ihren Stand der Dinge vorzustellen und sich untereinander auszutauschen.

Mit einer Präsentation stellte Martina Winker, Projektleiterin, die Zwischenergebnisse vor. „In der Entwicklung von innovativen Wasserinfrastruktursystemen enthalten die vorhandenen Siedlungsstrukturtypen der Stadt unterschiedliche Gelegenheitsfenster, in denen eine Neugestaltung der Infrastruktur möglich ist. Daher sollte die zukünftige Forschung einen starken Teilraumbezug aufweisen“, fasst Winker einen Punkt zusammen. Ergebnisse lieferte auch die durchgeführte Befragung der BewohnerInnen von Gebäuden, in denen Wärmerückgewinnung und Grauwassernutzung für die Toilettenspülung implementiert sind. „Die meisten zeigten sich im Alltag zufrieden. Allerdings haben sich die Interessenslagen und Motivationen als sehr heterogen erwiesen.“

Auf dem „Marktplatz“ waren alle Projekte mit einem Stand vertreten. netWORKS 3 setzte seinen Fokus hier auf das dritte Arbeitspaket. Dieses beschäftigt sich mit den Entscheidungs- und Handlungsspielräumen siedlungswasserwirtschaftlicher Akteure. Durch zugespitzte Thesen wurden die Teilnehmenden der Konferenz zum Mitmachen angeregt. Durch einen Murmelwurf in ein entsprechendes Glas konnten sie ihre Zustimmung oder Ablehnung zur jeweiligen These zum Ausdruck bringen. „Wir wollten diese Veranstaltung nutzen, um unsere bisherigen Ergebnisse nochmals auf spielerische Weise zu überprüfen“, sagt Jan Trapp vom Deutschen Institut für Urbanistik. „Unsere Ergebnisse stammen ja überwiegend aus der Befragung von Praxispartnern. Nun wollten wir sehen, inwiefern die Thesen vom wissenschaftlichen Publikum getragen werden.“

Bei folgender These waren sich beispielsweise die meisten einig: „Die Debatte um intelligente Systemlösungen und die Transformation der Wasserinfrastrukturen ist noch nicht aus ihrer Nische herausgekommen, da sie oft verkürzt auf gegensätzliche Pole wie neue versus alte bzw. dezentrale versus zentrale Systeme geführt wird.“
Für netWORKS 3 war die Veranstaltung ein Erfolg. „Viele Personen sind auf uns zugekommen und haben sich mit uns über unsere Arbeiten und Zwischenergebnisse ausgetauscht“, sagt Trapp.

http://www.networks-group.de/de/news/2015-02-18/networks-3-praesentiert-aktuelle-zwischenergebnisse.html
 

Die Abwasserabgabe könnte einen sinnvollen Beitrag zur Finanzierung des Ausbaus großer Kläranlagen mit einer so genannten vierten Reinigungsstufe leisten. Mit diesen Anlagen lassen sich Mikroverunreinigungen in Gewässern – etwa Arzneimittel – reduzieren, ergab eine neue Studie. Dieses Ergebnis reiht sich gut in ein umfassendes Konzept zur Reduzierung der Gewässerbelastung ein, an dem das (Umweltbundesamt) UBA derzeit arbeitet. Eine mögliche Maßnahme in diesem Konzept ist der weitere Ausbau von Kläranlagen.

Die aktuelle Studie von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Instituts für Infrastruktur und Ressourcenmanagement der Universität Leipzig für das Umweltbundesamt (UBA) zeigt nun: Die Abwasserabgabe sollte dazu gezielt fortentwickelt werden. Nicht nur ihre Lenkungswirkung müsse gestärkt, sondern gleichzeitig die Einnahmen für die anteilige Finanzierung des Ausbaus von Großkläranlagen (Größenklasse 5) eingesetzt werden. Für den Gesamterfolg dieses „Leipziger Modells“ sei aber auch eine wasserrechtliche Verpflichtung zur Behandlung von Mikroverunreinigungen in der Abwasserverordnung notwendig.

Die Konzentrationen von bestimmten Mikroverunreinigungen wie Arzneimittelwirkstoffen in Flüssen, Seen und anderen Oberflächengewässern sind oftmals unerwünscht hoch. Teilweise überschreiten sie die gesetzlichen Umweltqualitätsnormen. Damit sie sinken, ist ein Bündel an Maßnahmen erforderlich: Anwendungsbeschränkungen und -verbote im Stoff- und Produktrecht, eine umweltgerechte Entsorgung, die Verminderung von Luftemissionen oder eben zusätzliche, nachgeschaltete Technik zu Abwasserbehandlung in großen Kläranlagen. Sowohl national als auch auf EU- Ebene gibt es zahlreiche Aktivitäten und Überlegungen dazu – das UBA arbeitet daran, diese zu bewerten und zu einem Vorschlag für eine Gesamtstrategie zusammenzuführen.

Nach Ansicht des UBA sind weitergehende Abwasserbehandlungsverfahren (eine so genannte vierte Reinigungsstufe) in den kommunalen Kläranlagen der Größenklasse 5 – das sind Anlagen, an die mehr als 100.000 Einwohner angeschlossen sind – darin ein Baustein. Die aktuelle Studie hatte untersucht, welchen Beitrag die bundesdeutsche Abwasserabgabe für eine Aufrüstung ausgewählter öffentlicher Abwasserbehandlungsanlagen der Größenklasse 5 leisten kann. Die Forscher raten zu einer aus der Abwasserabgabe gespeisten Förderung der vierten Reinigungsstufe, da dies das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis aufweise. Die Studie schlägt vor, 75 Prozent der jährlichen Investitionskosten einer vierten Reinigungsstufe für einen Zeitraum von 15 Jahren bei Kläranlagen der Größenklasse 5 zu bezuschussen. Mit der neuen Studie liegt nun eine erste fundierte Machbarkeitsstudie für die Finanzierung der vierten Reinigungsstufe in Deutschland auf dem Tisch.

Die kommunalen Großkläranlagen unter Verursachergesichtspunkten zur Reduzierung von Mikroverunreinigungen heranzuziehen, halten die Forscher für angemessen. „Es spricht viel dafür, großtechnische Lösungen am Gewässerzulauf als eine der volkswirtschaftlich günstigsten Optionen in Betracht zu ziehen“, erläutert Erik Gawel, UFZ-Ökonom und Leiter der Studie. Die Beschränkung auf Groß-Kläranlagen sichert dabei die Kosteneffizienz, weil über sie bereits rund 50 Prozent der gesamten Schadstofffracht behandelt werden können. Somit ergreifen „einige“ Kläranlagen-Betreiber hochwirksame Maßnahmen stellvertretend für „viele“ Verursacher – Industrie, Gewerbe, Landwirtschaft oder Verbraucher – die dann über die Abwasserabgabe zur Finanzierung mit herangezogen werden.

„Wir gehen davon aus, dass eine Bezuschussung in Höhe von 75 Prozent der Investitionskosten für die vierte Reinigungsstufe auf allen Kläranlagen der Größenklasse 5 rund 100 bis 130 Millionen Euro jährlich über einen Zeitraum von 15 Jahren erfordert“, erläutert Robert Holländer von der Universität Leipzig. Dies würde bundesweit rund 35 Prozent des gegenwärtigen Aufkommens der Abwasserabgabe (zirka 300 Millionen Euro pro Jahr) binden und legt eine entsprechende Aufstockung nahe.

Damit das Modell funktioniert, müssten auch die ordnungsrechtlichen Anforderungen an die Elimination von Mikroverunreinigungen für die geförderten Groß-Kläranlagen angepasst werden. Das deutsche Wasserrecht hält dafür etwa mit der Abwasserverordnung die nötigen Instrumente bereit“, betont Wolfgang Köck, Chef-Jurist am UFZ.

Die Präsidentin des Umweltbundesamtes Maria Krautzberger stellt klar: „Weitergehende Maßnahmen zum Schutz der Gewässer sind unverzichtbar. Jetzt gilt es, effektive und effiziente Maßnahmen zu ergreifen, um die für die Gewässer hochproblematischen Mikroverunreinigungen z.B. durch Arzneimittel wirksam und dauerhaft zu verringern. Die vierte Reinigungsstufe kommt als eine Möglichkeit in Betracht. Sie würde gleichzeitig die Technikführerschaft Deutschlands in diesem Bereich stärken.“

Die aktuelle Studie:
UBA-Texte 26/2015 „Mikroverunreinigungen und Abwasserabgabe“
http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/mikroverunreinigungen-abwasserabgabe
und
http://www.ufz.de/export/data/global/66549_abwag_leipziger-modell.pdf

Weiterführende Literatur:
UBA-Positionspapier „Organische Mikroverunreinigungen in Gewässern – Einführung einer vierten Reinigungsstufe als eine Maßnahme zur Eintragsreduzierung“: http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/organische-mikroverunreinigungen-in-…

UBA-Texte 85/2014: „Maßnahmen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen in die Gewässer“ unter http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/massnahmen-zur-verminderung-des-eint…

Kontakt:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Prof. Dr. Erik Gawel
Tel.: 0341/235-1940
http://www.ufz.de/index.php?de=17273
und
Prof. Dr. Wolfgang Köck
Tel.: 0341/235-1232
http://www.ufz.de/index.php?de=1777

Universität Leipzig
Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement
Prof. Dr.-Ing. Robert Holländer
Tel.: 0341/97- 33 871
http://www.wifa.uni-leipzig.de/iirm/professur-umwelttechnik-in-der-wasserwirtsch…

Umweltbundesamt
Martin Ittershagen, Leiter „Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Internet“
Tel.: 0340/2103-2122
http://www.umweltbundesamt.de/presse/pressekontakt

Weitere Informationen:
http://www.ufz.de/index.php?de=33660

Im neuen Hamburger Stadtquartier „Jenfelder Au“ wird Toilettenabwasser zur Energie- und Wärmegewinnung genutzt. In Berlin-Kreuzberg schwimmen Fische in aufbereitetem Spül- und Duschwasser. Und in Dresden spüren Forscherinnen und Forscher Antibiotika im Abwasser auf. Drei von zahlreichen Projekten, die Lösungen für den nachhaltigen Umgang mit Wasser in der Stadt von morgen aufzeigen.

Weltweit wächst der Durst der Städte. Großstädter verbrauchen Unmengen an Frischwasser und produzieren ebensolche Massen an Abwasser. Das wird aufwändig in Kläranlagen aufbereitet und stellt derzeit den größten Stromverbrauch im kommunalen Bereich dar. Bundesforschungsministerin Johanna Wanka betont anlässlich des Weltwassertages am 22. März die Notwendigkeit, die Ressource Wasser besser zu schützen. „Wasser muss dauerhaft ein sauberes und sicheres Lebensmittel für alle bleiben. Dazu trägt die Forschung mit ihren Ergebnissen bei. So verschmutzen wir vor allem in den Städten weniger Wasser und sparen Energie“, sagte Wanka. Energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft ist daher ein wichtiges Themenfeld im Wissenschaftsjahr 2015 – Zukunftsstadt.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert im Bereich des Nachhaltigen Wassermanagements (NaWaM) zahlreiche Projekte, die sich mit der sicheren Trinkwasserversorgung bis hin zu ganzheitlichen Entwässerungs- und Energiegewinnungskonzepten befassen. Einige wurden auf der Messe „Wasser Berlin International 2015″ vom 24. bis 27. März vom BMBF präsentiert.

Im Quartier „Jenfelder Au“ in Hamburg wird bald vorgelebt, wie Abwasserbeseitigung und Energieerzeugung miteinander verbunden werden können. Auf dem ehemaligen Kasernengelände entwickelt die Hansestadt ein Wohngebiet mit zirka 770 neuen Wohneinheiten sowie Infrastruktureinrichtungen. Neben modernsten Wärmedämm- und Lüftungsstandards wird auch ein innovatives, ganzheitliches Entwässerungs- und Energiegewinnungskonzept als Demonstrations- und Forschungsvorhaben umgesetzt. Technische Basis dafür ist der Hamburg Water Cycle (HWC). Das Toilettenabwasser (Schwarzwasser) der rund 2000 Einwohner sowie das gering belastete häusliche Abwasser (Grauwasser, zum Beispiel aus der Dusche oder der Waschmaschine) verschwinden nicht mehr gemeinsam in der Kanalisation, sondern werden getrennt. Das Schwarzwasser wird anschließend zur Produktion von Biogas eingesetzt, das die Wohnsiedlung mit Strom und Wärme versorgt. Das ebenfalls vor Ort aufbereitete Grauwasser kann in öffentliche Gewässer fließen. Wissenschaftlich begleitet wird die Erprobung des HWC-Systems durch den vom BMBF geförderten Forschungsverbund KREIS (Kopplung von regenerativer Energiegewinnung mit innovativer Stadtentwässerung).

Ebenfalls vom Bundesforschungsministerium gefördert ist das Projekt „Roof Water-Farm“ in Berlin. Im Rahmen der Maßnahme „Intelligente und multifunktionelle Infrastruktursysteme für eine zukunftsfähige Wasserversorgung und Abwasserentsorgung“ (INIS) erproben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin gemeinsam mit Kooperationspartnern, wie mitten in der Stadt Gemüse angebaut und Fische gezüchtet werden können. Bewässert werden Salat und Erdbeeren mit dem aufbereiteten Grauwasser eines Wohnhauses, das auch die Fischbecken füllt. Voraussetzung ist auch hier ein getrenntes Abwassersystem.

Forschungsbedarf gibt es weiterhin bei dem Problem von Medikamentenrückständen in unserem Wasser. Ein BMBF-gefördertes Verbundprojekt hat sich am Beispiel der Stadt Dresden mit den Einträgen von Antibiotika und der Bildung von Antibiotikaresistenzen im urbanen Abwasser befasst. Die Ergebnisse sollen in ein Informations- und Frühwarnsystem münden. Und immer noch entsorgen zu viele Menschen nicht geschluckte Medikamente in der Toilette. Im Zuge der Fördermaßnahme „Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf“ (RiSKWa) ist daher die neue Internetplattform Arzneimittelentsorgung.de entwickelt worden.

Das Wissenschaftsjahr 2015 – Zukunftsstadt zeigt, wie Forschung heute schon dazu beiträgt, Städte nachhaltig lebenswert zu gestalten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler lösen gemeinsam mit Kommunen, Wirtschaft, Bürgerinnen und Bürgern konkret und vor Ort die großen gesellschaftlichen Herausforderungen: Es geht um sichere Energie, um klimaangepasstes Bauen, es geht um Wohnen, Arbeiten, Freizeit, Kultur, Bildung, Mobilität und vieles mehr. Die Wissenschaftsjahre sind eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gemeinsam mit Wissenschaft im Dialog (WiD). Sie trägt Forschung in die Öffentlichkeit.

Wissenschaftsjahr 2015 – Zukunftsstadt

In der bekannten Kinder-Sendung 1,2 oder 3 von Elton stand am vergangenen Samstag das Thema „Wasser“ im Vordergrund. Dabei wurde der Weg des Wassers vom Wasserhahn bis zur Kläranlage betrachtet.

Abwassermeister Achim Höcherl (Leiter der Kläranlagen Bonn-Beuel und Bonn-Duisdorf) erklärt in der ZDF-Sendung die Entstehung von Grundwasser sowie die Abwasserreinigung in einer Kläranlage mit 5 Becken.

Bild: Achim Höcherl demonstriert die unterschiedlichen Funktionen der Becken einer Kläranlage. Elton assistiert ihm.

Bildquelle: ZDF/Ralf Wilschewski

Die Funktion der Belebung wird anhand eines kurzen Animationsfilms gezeigt. Dabei wurden die Aktivitäten der Mikroorganismen unter dem Mikroskop sehr plastisch gefilmt.

Bild: Elton mit Achim Höcherl vor dem Modell einer Kläranlage.

Bildquelle: ZDF/Ralf Wilschewski

Mit den Blasröhrchen wird die Belüftung der Belebung in Szene gesetzt.

Schüleraktion zum Weltwassertag

Für ein üppiges Frühstück braucht man mehrere hundert Liter Wasser: Das finden sieben Schülerinnen und Schüler heute bei einem „Wasserfrühstück“ beim azv Südholstein heraus. Die 14- bis 15-Jährigen engagieren sich in der Arbeitsgemeinschaft Umwelt des Ludwig-Meyn-Gymnasiums. Mit dabei ist auch eine junge Frau, die ihren Bundesfreiwilligendienst beim Kreisjugendring Pinneberg absolviert.

Gruppenbild mit Frühstück. Die Gesamtbilanz des Frühstücks betrug übrigens 4.378 Liter: So viel Wasser wurde für die Herstellung der Nahrungsmittel benötigt, die die Schüler gegessen und getrunken haben. (Foto: Kathrin Eckert, azv Südholstein)

Neben „Frühstück satt“ erwarten die Jugendlichen spannende Erkenntnisse über ihren eigenen Wasserverbrauch. Anhand von geheimnisvollen Kodiergeräten und bunt illustrierten Infokarten finden sie Schritt für Schritt heraus, wieviel Wasser wirklich in den Bestandteilen ihres Frühstücks steckt. „Bis auch nur ein gekochtes Ei auf dem Tisch steht, sind bereits 200 Liter Wasser für Hühnerfutter, Transport und Verpackung benötigt worden. Die Schüler erfahren ganz praktisch, dass ein nachhaltiger Umgang mit der Ressource Wasser vor allem mit dem eigenen Konsumverhalten zu tun hat“, so Ute Hagmaier, Referentin für Umwelt und Bildung beim azv Südholstein.

Das geheimnisvolle Kodiergerät verrät’s: In einer Pizza stecken 1.265 Liter Wasser. (Foto: Kathrin Eckert, azv Südholstein)

Für Kochen, Duschen oder Wäsche waschen werden in Deutschland rund 130 Liter Wasser pro Tag und Person genutzt. Bezieht man aber den Wasserbedarf für die Herstellung von Nahrungsmitteln und Alltagsprodukten ein, steigt der tägliche Wasserverbrauch auf etwa 4.000 Liter an. Die Herstellung einer Jeans beispielsweise verschlingt rund 11.000 Liter Wasser. Anders als der unmittelbare Wasserverbrauch im Haushalt hat dieser versteckte, virtuell genannte Wasserverbrauch massive Auswirkungen auf den globalen Wasserhaushalt: So verschärft sich die Wasserknappheit vor Ort, wenn beispielsweise Tomaten oder andere wasserintensive Produkte in wasserarmen Regionen für den Export produziert werden.

Die Schüler gewinnen überraschende Erkenntnisse: Der virtuelle Wasserverbrauch für einen Liter Apfelsaft liegt bei 1.140 Litern! Im Hintergrund zu sehen sind Birgit Hammermann, stellvertretende Geschäftsführerin des Kreisjugendrings Pinneberg e.V. und Ute Hagmaier, Referentin für Umwelt und Bildung beim azv Südholstein. (Foto: Kathrin Eckert, azv Südholstein)

Anlass der Einladung zum „Wasserfrühstück“ ist der Weltwassertag am 22. März. Der von den Vereinten Nationen ins Leben gerufene Aktionstag hat in diesem Jahr das Motto „Wasser und nachhaltige Entwicklung“. Das „Wasserfrühstück“ ist eine gemeinsame Aktion des azv Südholstein und der Arbeitsgemeinschaft „Bildung für nachhaltige Entwicklung“ des Kreises Pinneberg.

In den vergangenen zehn Jahren wurde die Biogasaufbereitung und ‐einspeisung in das Erdgasnetz eine etablierte Technologie und Deutschland weltweit führend in diesem Sektor. Die Energiewende und die im Sommer 2014 vollzogene EEG‐Reform erfordern jedoch auch eine kritische Bestandsaufnahme und ggf. politische Neuausrichtung im Bereich Biogas. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes „Perspektiven der Biogaseinspeisung und instrumentelle Weiterentwicklung des Förderrahmens“, wurden nun veröffentlicht und stehen auf der Webseite des DBFZ als Download zur Verfügung.

Das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) beauftragte Verbundprojekt (Laufzeit: 06/2013 – 04/2015) verfolgte das Ziel, die zukünftige Aufgabe von Biomethan und Biogas im Energiesystem zu identifizieren sowie, darauf aufbauend, eine Neuausrichtung des Förderrahmens zu überdenken. Unter der Leitung von Prof. Dr. Frank Scholwin und Johan Grope (Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft & Energie) sowie Dr. Andrea Schüch (Universität Rostock) wurde das Vorhaben in Zusammenarbeit mit folgenden Projektpartnern durchgeführt: Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ), Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (Fraunhofer IWES), Ifeu – Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg, Institut für ZukunftsEnergieSysteme IZES gGmbH, Verband für Agrarforschung und -bildung in Thüringen e.V. (VAFB) und Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie GmbH.

Die nun bereitgestellten Dossiers decken das gesamte inhaltliche Spektrum des Forschungsvorhabens ab und fassen die wesentlichsten im Projekt gewonnenen Erkenntnisse in insgesamt sechs Themenblöcken kompakt zusammen:

– Ist-Stand der Biomethannutzung: Kosten, Klimawirkungen, Verwertungswege
– Potenziale der Biogasgewinnung und -nutzung
– Biogas aus Energiepflanzen: Potenziale & Flächen, Anbauprioritäten & Kosten, Natur & Landschaft
– Beitrag von Biomethan im Energiesystem
– Leitbild und Ausbaukorridor für die Biogas- und Biomethanproduktion
– Alternativen der Biomethanförderung zur Nutzung in der Kraft-Wärme-Kopplung außerhalb des EEG

Alle Projektergebnisse können kostenfrei unter folgendem Link abgerufen werden:
https://www.dbfz.de/web/forschung/projektberichte/details/article/perspektiven-b…

Die Abschlussveranstaltung „Perspektiven der Bereitstellung und Nutzung von Biomethan – Rolle eines flexiblen erneuerbaren Energieträgers für die Energiewende“ findet am 27. April 2015 im Rahmen der Berliner Energietage 2015 im Ludwig‐Erhard‐Haus (Sitz der IHK), Fasanenstraße 85, 10623 Berlin statt. Die Konferenz hat zum Ziel, sowohl die wesentlichen im o.g. Vorhaben erzielten Erkenntnisse zu präsentieren, als auch die aktuelle Marktlage der Bereitstellung und Nutzung von Biomethan zusammenzufassen und in die technisch‐politische Diskussion zu bringen.

Weitere Informationen: http://www.berliner-energietage.de/

Forschung für die Energie der Zukunft – DBFZ
Das Deutsche Biomasseforschungszentrum arbeitet als zentraler und unabhängiger Vordenker im Bereich der energetischen Biomassenutzung an der Frage, wie die begrenzt verfügbaren Biomasseressourcen nachhaltig und mit höchster Effizienz zum bestehenden, vor allem aber auch zu einem zukünftigen Energiesystem beitragen können. Im Rahmen der Forschungstätigkeit identifiziert, entwickelt, begleitet, evaluiert und demonstriert das DBFZ die vielversprechendsten Anwendungsfelder der Bioenergie und besonders positiv herausragende Beispiele gemeinsam mit Partnern aus Forschung, Wirtschaft und Öffentlichkeit.

http://www.twitter.com/dbfz_de

Wie gut sind wir auf das nächste Hochwasser vorbereitet? Zum Abschluss des Forschungsprojekts „Hochwasser 2013″ laden die Universität Potsdam und das Deutsche Komitee Katastrophenvorsorge e.V. am 19. Februar 2015 in die Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften. Auf der Veranstaltung werden die Projektergebnisse, die in einem praxisorientierten Synthesebericht zusammengefasst wurden, vorgestellt. Zum Vortragsprogramm gibt es eine Posterausstellung mit aktuellen Themen der Hochwasserforschung. Es besteht Gelegenheit, die zukünftige Ausrichtung von Hochwasservorsorge und Katastrophenabwehr mit Vertretern aus Wissenschaft und Praxis zu diskutieren.

Im Juni 2013 überfluteten Elbe, Donau und ihre Nebenflüsse nach ergiebigen Regenfällen große Teile Deutschlands. Nach dem verheerenden Hochwasser im August 2002, das bislang als teuerste Naturkatastrophe Deutschlands gilt, war dies bereits das zweite große Hochwasserereignis innerhalb weniger Jahre. Es verursachte wiederum Schäden in Milliardenhöhe. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Potsdam und Mitglieder des Deutschen Komitees für Katastrophenvorsorge e.V. (DKKV) untersuchten im Verbundprojekt „Untersuchungen zur Bewältigung des Hochwassers 2013″ gemeinsam mit Partnern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), des Helmholtz-Zentrums Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung Leipzig (UFZ), ob die nach 2002 getroffenen Maßnahmen die Bewältigung des Hochwassers 2013 unterstützt und die Auswirkungen gemindert haben. „Unser vorrangiges Ziel war es, Fortschritte und Schwachstellen in der Hochwasservorsorge zu identifizieren und zu analysieren“, sagt Projektleiterin Annegret Thieken, Professorin für Geographie und Naturrisikenforschung. Trotz aller Fortschritte müssten Präventionsmaßnahmen in Zukunft noch konsequenter umgesetzt werden. So sollte sich hochwasserangepasstes Planen und Bauen auch auf gefährdete Bereiche hinter Deichen und anderen Schutzanlagen erstrecken. „Hier ist der Ersatz oder die Sicherung von Ölheizungen besonders wichtig, um Sach- und Umweltschäden deutlich zu reduzieren“, führt Prof. Thieken als ein Ergebnis der Untersuchung an. Nach dem Hochwasser im Juni 2013 wurden insbesondere Gebiete, die aufgrund von Deichbrüchen überflutet wurden, weitreichend durch auslaufendes Heizöl kontaminiert, sodass etliche Wohnhäuser abgerissen werden mussten. Weiterhin führt der Bericht Empfehlungen auf, die die Beteiligung der Bevölkerung sowie die länder- und ressortübergreifende Abstimmung und Umsetzung ausgewogener Vorsorge- und Bewältigungsstrategien betreffen. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt begann im Oktober 2013 und endet im Februar 2015.

Eine Kooperation zwischen der Universität Konstanz und dem Max-Planck-Institut in Bremen entdeckt die bedeutende Rolle von Nitrat beim Methan-Abbau

Eine hohe Nitratkonzentration führt dazu, dass Gewässer überdüngt werden. In einem nitratarmen „sauberen“ See wie dem Bodensee spielt Nitrat hingegen eine wichtige Rolle bei der Stoffumsetzung. Ein Forschungsteam der Universität Konstanz und des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen hat herausgefunden, dass der Pflanzennährstoff Nitrat entscheidend zur Oxidation von Methan beiträgt, das im Sediment des Sees produziert wird. Durch den Oxidationsprozess wird verhindert, dass Methan in großen Mengen in die Atmosphäre entweicht, wo es als starkes Treibhausgas wirkt. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Ausgabe Dezember 2014 des renommierten Wissenschaftsjournals PNAS veröffentlicht.

An manchen Stellen des Bodensees ist zu beobachten, wie Bläschen an die Oberfläche steigen. Das ist ein Gemisch aus Kohlendioxid und Methan. Es wird als Endprodukt des Abbaus von Algenzellen und anderen Bestandteilen im Sediment des Sees produziert. „Wenn das System jedoch nicht gestört wird, wird das Methan noch im Sediment wieder oxidiert“, erklärt Prof. Dr. Bernhard Schink den Vorgang. Methan ist als Treibhausgas 25-mal so wirksam wie Kohlendioxid (CO2). Bislang ging man davon aus, dass dieser Oxidationsprozess im Wesentlichen sauerstoffabhängig ist. Der Professor für Limnologie und Mikrobielle Ökologie an der Universität Konstanz kam gemeinsam mit dem Bremer Fachkollegen Dr. Peter Stief, dem ehemaligen Konstanzer Nachwuchswissenschaftler Dr. Jörg Deutzmann und der Konstanzer Biologiestudentin Josephin Brandes zu dem Ergebnis, dass im Bodensee Nitrat an der Methanoxidation einen deutlich größeren Anteil hat als Sauerstoff. „Das eigentlich Überraschende an unserem Befund war, dass die relativ niedrige Nitratkonzentration im Bodensee ausreicht für den weitreichenden Abbau von Methan“, so Bernhard Schink.

Dass Methan durch Sauerstoff oxidiert und damit abgebaut wird, gilt seit rund hundert Jahren als die „klassische Methanoxidation“. In den vergangenen Jahren sind mehrere Prozesse entdeckt worden, bei denen Methan auch ohne Sauerstoff oxidiert wird. Dieser nitratabhängige Prozess wurde lange übersehen, weil er im Sediment auf kleinstem Raum mit dem sauerstoffabhängigen Prozess stattfindet. „Um das auseinanderzuhalten, sind hochauflösende Elektroden nötig, mit denen sich diese verschiedenen im Wasser gelösten Verbindungen im Größenbereich von Zehntelmillimetern unterscheiden lassen“, so Bernhard Schink. So wurden die Nitratmessungen mit den Messgeräten des Bremer Max-Planck-Instituts durchgeführt. Von der Konstanzer Gruppe wurden die Sauerstoff- und Methanmessungen vorgenommen und der hochauflösende molekularbiologische Nachweis der nitratreduzierenden und methanoxidierenden Bakterien erbracht.

Es gibt eine ganze Reihe mikrobieller Prozesse, die seit zehn bis zwanzig Jahren bekannt und die für die Stoffumsetzung in den Meeren in Wechselwirkung mit der Atmosphäre bedeutsam sind. Dass sie nun entdeckt werden, liegt sowohl an den verbesserten Messtechniken als auch an den Fortschritten in der Mikrobiologie. „Es zeigt, wie viel Vorsicht nötig ist bei der Beurteilung von globalen Stoffumsatzrechnungen“, so der Mikrobiologe Bernhard Schink. „Auch heute gibt es sicherlich noch viele Prozesse, die wir nicht kennen und in die Modellrechnung nicht einbeziehen können. Das Bild kann sich innerhalb von wenigen Jahren dramatisch wandeln.“

Joerg S. Deutzmann, Peter Stief, Josephin Brandes, and Bernhard Schink: Anaerobic methane oxidation coupled to denitrification is the dominant methane sink in a deep lake, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 111, 18273-18278 (2014) http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1411617111

Kontakt:
Universität Konstanz
Kommunikation und Marketing
Telefon: + 49 7531 88-3603
E-Mail: kum@uni-konstanz.de

Prof. Dr. Bernhard Schink
Universität Konstanz
Fachbereich Biologie
Universitätsstraße 10
78464 Konstanz
Telefon: +49 7531 88-2140
E-Mail: bernhard.schink@uni-konstanz.de