DBU gibt weitere 189.000 Euro für Entwickeln einer neuartigen Pflanzenkläranlage an Universität Bremen

Bremen. In Deutschland werden jährlich rund 31.000 Tonnen Arzneimittel eingenommen. Sie sollen eigentlich heilen. Doch sie können auch schädlich sein und wirken, wo sie eigentlich nicht wirken sollten. Wenn Menschen Antibiotika, Hormone oder Schmerzmittel eingenommen haben, kann der Körper die Wirkstoffe nicht vollständig verwerten. Sie landen stattdessen im häuslichen Abwasser und kommen durch die Kanalisation in Flüsse und Seen und über das Grundwasser teilweise sogar ins Trinkwasser. Dieses Problem will ein Forschungsprojekt am Zentrum für Umweltforschung und nachhaltige Technologien (UFT) der Universität Bremen nun lösen. Mit 189.000 Euro fördert die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) das Entwickeln eines neuartigen Biokohle- und Pflanzenfilters, der Arzneimittelreste in Kleinkläranlagen vernichtet. „Es ist ein sehr wirksames, aber auch kostengünstiges und technisch leicht anzuwendendes Verfahren“, erklärt Projekt-Mitarbeiter Dr. Ingo Dobner von der Uni Bremen.

Über 3.000 verschiedene Medikamenten-Wirkstoffe sind in Deutschland zugelassen. Viele dieser Substanzen und Hormone sind so resistent, dass sie bislang kaum oder gar nicht aus dem Wasser gefiltert und über die Kläranlagen in den Wasserkreislauf geraten konnten – ein großes Problem für Umwelt, Mensch und Tier, betont Dobner. Bei Fischen komme es durch Hormon- und Medikamentenaufnahme zur Verweiblichung und Geschlechtsumwandlung. Und Bakterien bzw. Krankheitserreger würden zunehmend resistent gegen Antibiotika, so dass die Medikamente ihre Wirksamkeit verlieren. Das UFT in Bremen entwickelt jetzt ein Verfahren, bei dem erstmals mit Bio- bzw. Pflanzenkohle das Wasser von Arzneimittelrückständen gereinigt werden kann. „Die Pflanzenkohle – also verkohltes Holz – hält das Wasser beim Durchsickern durch das Substrat länger fest. Sie funktioniert im Grunde wie ein Schwamm und kann dadurch die Schadstoffe besser aus dem Wasser herausfiltern“, erklärt Dobner das Verfahren des Biokohle-Filters. Die Versuchsergebnisse aus einer ersten Projektphase mit unterschiedlichen Bodenfiltern hätten einen deutlichen Reinigungseffekt mit der Pflanzenkohle gezeigt.

Außerdem soll die Filteranlage mit besonders robusten und anpassungsfähigen Pflanzen wie Rohrglanzgras, Blutweiderich und Iris sowie speziellen Pilzen kombiniert werden, um einen zusätzlichen Reinigungseffekt zu erreichen, erläutert Dobner die vielfältigen Mechanismen der Pflanzenkläranlage: „So greift im übertragenen Sinne eine Hand in die andere, wodurch auch die kompliziertesten Moleküle geknackt und das Wasser von Schadstoffen gereinigt werden kann.“ Weil Dobner und seine Kollegen weitere Erkenntnisse aus dem Langzeitverhalten zur Reinigungsleistung erwarten, fördert die DBU nun die zweite Projektphase mit etwa 189.000 Euro. Schon für die erste Phase hatte sie 120.000 Euro in die Hand genommen.

Bislang habe die Forschung wegen des hohen Wirkstoffgehalts vor allem die Reinigung von Krankenhausabwässern untersucht. Weil die Patienten die Krankenhäuser aber immer früher verließen und die häuslichen Abwässer zunehmend belastet würden, entwickelt Dobner nun eine neuartige Methode für kleine und kommunale Kläranlagen. Der ländliche Bereich biete zumeist genügend Platz für die Pflanzenkläranlagen, „deren Technik sich aber ohne weiteres auf größere Kläranlagen übertragen ließe“, wie DBU-Experte Franz-Peter Heidenreich erklärt. Von Vorteil sei außerdem, dass die Anlage „mit wenig Pflege fast wartungsfrei und sehr günstig zu betreiben“ sei. DBU-Generalsekretär Dr.-Ing. E. h. Fritz Brickwedde sieht in dem Forschungsprojekt einen besonderen Mehrwert und Vorteil für die Umwelt und die mittelständische Wirtschaft: „Gerade kleine und mittelständische Unternehmen wie Hersteller von Abwassertechnik bzw. Bodenfilter-/Pflanzenkläranlagen, Planungs- und Ingenieurbüros oder dem Garten- und Landschaftsbau können von dem Projekt profitieren und auch unter ökonomischen Aspekten einen ökologischen Beitrag für mehr Verbraucherschutz leisten.“

Weitere Informationen:
http://www.dbu.de/123artikel34591_335.html

Das zu den Seltenen Erden gehörende Gadolinium wird als Kontrastmittel in der medizinischen Diagnostik verwendet. Der Stoff ist unschädlich, kann aber als Indikator für im Abwasser enthaltene gesundheitsgefährdende Stoffe genutzt werden. 2009 wurde die Belastung des Berliner Trinkwassers mit Gadolinium unter der Leitung von Michael Bau, Professor für Geowissenschaften an der Jacobs University, erstmals flächendeckend untersucht. Eine Aktualisierung vom Dezember 2012 zeigt nun: Die Belastung des Leitungswassers im Westen der Stadt hat nochmals stark zugenommen, während das Ostberliner Trinkwasser weiterhin kein Gadolinium aus Kontrastmitteln aufweist.

Gadolinium wird als Kontrastmittel bei Untersuchungen mittels Magnetresonanztomographie (MRT) eingesetzt und gelangt über den Urin der Patienten ins Abwasser. Da es in Klärwerken nicht entfernt werden kann, wird es mit dem geklärten Abwasser in Flüsse eingeleitet, und erreicht von dort das Meer und das Grundwasser.

Die Ergebnisse einer Aktualisierung der Erhebung von 2009 auf der Basis von Trinkwasserproben vom Dezember 2012, wurden jetzt unter Leitung von Prof. Dr. Michael Bau und seinen Mitarbeitern Nathalie Tepe, Manuela Romero und Serkan Kulaksiz der Arbeitsgruppe Rohstoff- und Umweltgeochemie der Jacobs University Bremen auf einer Tagung in Berlin vorgestellt.

Wie schon 2009, wies das Trinkwasser in den östlichen Bezirken von Berlin auch Ende 2012 keine signifikanten Gehalte an Kontrastmittel-Gadolinium auf. Es kann daher weitgehend ausgeschlossen werden, dass das Trinkwasser im Osten der Stadt mit Stoffen aus Abwässern, wie zum Beispiel Arzneimittelrückständen, verunreinigt ist. Ein ganz anderes Bild bietet sich dagegen in den westlichen Bezirken. In keinem der untersuchten Westberliner Bezirke ist die Gadolinium-Belastung zurückgegangen, sondern hat in nur 3 Jahren nochmals deutlich zugenommen. Das Ausmaß der Zunahme reicht vom 1,5-fachen in Berlin-Zehlendorf bis zum 11,5-fachen in Berlin-Jungfernheide. Die höchsten Belastungen des Trinkwassers mit anthropogenem Gadolinium finden sich erneut in den Bezirken Mitte, Reinickendorf und Charlottenburg-Wilmersdorf.

Je höher die Belastung mit dem gesundheitlich unbedenklichen Kontrastmittel-Gadolinium ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass auch andere abwasserbürtige Stoffe wie Arzneimittelrückstände und Körperpflegeprodukte ins Trinkwasser gelangt sind. Untersuchungen hierzu sollten daher vorrangig in den Westberliner Innenstadtbezirken durchgeführt werden.

Grundsätzlich ist die zum Teil erhebliche Zunahme an anthropogenem Gadolinium im Westberliner Trinkwasser ein weiterer Beleg für den weltweit immer stärker werdenden Einfluss von High-Tech Metallen wie den Seltenen Erden auf die Umwelt. Eine systematische Erfassung der Verbreitung von High-Tech Metallen in Flüssen und Seen im Rahmen eines Umweltkatasters erscheint daher dringend notwendig.

Die Münchner Stadtwerke haben eine aufschlussreiche Statistik publiziert. Sie zeigt den Wasserverbrauch während dem Champions-League-Final.

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http://www.tagesanzeiger.ch/panorama/vermischtes/Die-Pinkelkurve/story/24410537

Leise, unauffällig und flächendeckend – die Verschlammung oberfränkischer Fließgewässer hat in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Für gefährdete Fischarten wie Äsche und Bachforelle sowie die FFH-Fischarten Mühlkoppe und Bachneunauge ist dies existenzgefährdend. Der Bezirk Oberfranken hat eine bayernweit einmalige Studie erstellen lassen, die aufzeigt, wo die Hauptquellen für die Sedimentbelastung in den oberfränkischen Gewässern liegen und wie gegen die Verschlammung vorgegangen werden kann.

„Sedimentmanagement in Gewässereinzugsgebieten am Beispiel des Ökosystems Wiesent“ – so lautet der Titel der Studie, die Dr. Philipp Strohmeier und Dr. Gabriele Bruckner erstellt haben. Bezirkstagspräsident Dr. Günther Denzler bedankte sich in seiner Begrüßung, dass der Einladung der Fischereifachberatung des Bezirks Oberfranken zahlreiche Vertreter aus Politik, Naturschutz, Wasserwirtschaft, Landwirtschaft und Tourismus gefolgt sind. „Mit der Untersuchung möchten wir ein Bewusstsein für die Problematik schaffen und dann gemeinsam geeignete Maßnahmen gegen das Problem ergreifen“, so Bezirkstagspräsident Dr. Günther Denzler.

Die Verschlammung setze vor allem den kieslaichenden Fischarten zu, so Denzler. So finden Bachforelle, Äschen, Mühlkoppe, Bachneunauge und Elritze kaum noch geeignete Laichplätze. „Insgesamt befinden sich 100.000 bis 200.000 Tonnen Schlamm in der Wiesent. Darüber hinaus werden jährlich rund 2.000 Tonnen Boden in den Fluss eingetragen“, erklärte Philipp Strohmeier in seinem anschließenden Vortrag. Bei großen Unwettern mit Starkregen kann diese Menge jedoch bei Weitem übertroffen werden – und in Zeiten des Klimawandels nehmen solche Wetterereignisse zu. Problematisch sei, so Strohmeier, dass die Wiesent nahezu kaum größere Hochwasser führt, um abgelagerte Sedimente wieder auszuspülen.

Die Studie von Dr. Philipp Strohmeier und Dr. Gabriele Bruckner kommt zu dem Ergebnis, dass die Quellen für Sediment im Gewässer nicht nur aus dem unmittelbaren Gewässerumfeld stammen, sondern aus dem gesamten Einzugsgebiet. Teilweise wird es über viele Kilometer bis zum Gewässer transportiert. Dabei erkennt die Untersuchung 456 Hot Spots für die Verschlammung, diese machen allerdings lediglich 2,5 % der Ackerfläche – das entspricht ca. 546 ha – im Einzugsgebiet aus. So könnten nun gezielte Maßnahmen ergriffen werden.

Vertreter der Wasserwirtschaft und des Naturschutzes signalisierten nach der Vorstellung der Studie ihre Bereitschaft, das Problem anzugehen. Karl Lappe vom Bayerischen Bauernverband Bayreuth erklärte, dass die Landwirte ein wirtschaftliches Interesse daran hätten, die Erosion des Bodens zu reduzieren. „Das Projektergebnis muss nun Grundlage sein, um sinnvolle und konsequente Maßnahmen zu ergreifen. Wir müssen alle an einem Strang ziehen“, so auch das Resumée des Bezirkstagspräsidenten Dr. Günther Denzler.

Als geeignete Maßnahmen nannte Strohmeier die Eingriffs- und Ausgleichsregelung, das Instrument der Ländlichen Neuordnung sowie die Beratung von Landwirten bei einer Umstellung auf bodenschonende Verfahren bei der Bewirtschaftung in der Landwirtschaft

Ziel des Bezirks Oberfranken ist es, die Sedimentproblematik in den FFH-Managementplan für die Wiesent und Nebengewässer einzuarbeiten. Die Fachberatung für Fischerei wird in den Jahren 2013 und 2014 konkrete Vorschläge vorlegen, ergänzte Fischereifachberater Dr. Robert Klupp.
Die Untersuchung wurde finanziert vom Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, der Oberfrankenstiftung und dem Bezirk Oberfranken. Da viele Regionen Deutschlands von der gleichen Problematik betroffen sind, hat die Untersuchung Modellcharakter.

Die Nitratkonzentration im Rhein und seinen Nebenflüssen wurde im Rahmen der diesjährigen Messfahrt von Rheinau bei Straßfurt bis an die niederländische Grenze erfasst.

Lag bei Rheinau die Nitratkonzentration noch bei 9,6 Milligramm pro Liter (mg/l), so stieg der Wert bis zur niederländischen Grenze um über 70 % auf 16,5 mg/l an. Im Abschnitt bis Mannheim lag die Nitratkonzentration konstant unter 10 mg/l und damit konnte der Richtwert von 11 mg/l der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) für einen guten Zustand eingehalten werden.

Im weiteren Verlauf lagen die Nitratkonzentrationen immer zu hoch. Der erste stärkere Anstieg begann mit der Mündung des Neckar und endete erst bei Sinzig nördlich von Koblenz. In diesem Bereich kletterte die Nitratkonzentration von 9,8 auf 16,4 mg/l an. Die Ursache für diese Erhöhung lag im mit Nitraten belasteten Wasser der großen Nebenflüsse. So fanden die Umweltschützer in Neckar 23,3 mg/l, im Main 25,0 mg/l, in der Nahe 20,0 mg/l, in der Lahn 18,5 mg/l und in der Mosel 20,5 mg/l. In Bonn konnte eine geringfügige Verringerung auf 15,1 mg/l Nitrat festgestellt werden. Unterhalb fand dann ein weiterer Anstieg bis Voerde am Niederrhein auf 16,0 mg/l statt. Für dieses Anwachsen der Belastung waren die Nebenflüsse Wupper mit 19,9 mg/l, Erft mit 19,6 mg/l und Ruhr mit 18,7 mg/l verantwortlich.

Nach dem Zufluss der Lippe mit einer Nitratkonzentration von 27,8 mg/l, dem Spitzenwert der aktuellen Messfahrt, stieg die Belastung im Rhein bis zur niederländischen Grenze bei Kleve auf 16,5 mg/l an. „Zusammenfassend ist festzustellen, dass die fünf größten deutschen staugeregelten Nebenflüsse Mosel, Main, Neckar, Ruhr und Lahn mit ihren hohen Nitratkonzentrationen ein großes Problem darstellen. Sie bringen etwa ein Drittel der Wassermenge, die dem Rhein von der Quelle bis zur Mündung zufließt.“ so Susanne Bareiß-Gülzow, Vorsitzende im VSR-Gewässerschutz. Während der Rhein ab Iffezheim frei fließt, sind diese Nebenflüsse durch Flussstauhaltungen erheblich verändert. Die verbliebenen Auen werden – bis auf seltene Ausnahmen in Bereichen mit Renaturierungsmaßnahmen – durch den Gewässerausbau stark beeinträchtigt. Selbst eine Renaturierung bringt nicht den Erfolg wie bei frei fließenden Gewässern, da ausreichende Wasserstandschwankungen fehlen. Diese sind aber wichtig, damit Flussauen durch Überschwemmungen mit Wasser versorgt und andererseits während niedriger Wasserstände auch wieder durchlüftet werden. Dadurch können Pflanzen einen tiefen Wurzelraum ausbilden und viele Nährstoffe aufnehmen. Die beiden im Untersuchungsbereich mündenden Nebenflüsse Ill und Sieg fielen positiv auf. An der Illmündung wurde eine gegenüber den anderen Nebenflüssen wesentlich niedrigere Nitratbelastung von nur 12,4 mg/l gemessen. Das elsässischen Ried mit über 200 Quadratkilometer naturnaher Landschaft zwischen Ill und Rhein, zwischen Colmar und Straßburg trägt dazu bei, dass der Nitratgehalt gegenüber den anderen Nebenflüssen wesentlich niedriger ist. In den erhaltenen ausgedehnten Auwäldern werden die Nährstoffe, zu denen auch Nitrat gehört, zurückgehalten. Auch bei der Sieg lag die Nitratkonzentration mit 14,9 mg/l niedriger als die Belastung im Rhein. Die Sieg verfügt bereits heute wieder über Flussauen bzw. Feuchtgebiete die Nährstoffe zurück halten. Feuchtgebiete fungieren gewissermaßen als biologische Kläranlagen, die die Nährstoffe dem Fluss entnehmen. Dadurch wird nicht nur das Wasser in Bächen und Flüssen gereinigt, es gelangen auch weniger Nährstoffe in Nord- und Ostsee. Die Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie der Europäischen Union (MSRL) von 2008 fordert dass bis 2020 die Stoffeinträge, die zu nachteiligen Auswirkung auf die Meeressysteme und die biologische Vielfalt führen, verringert werden. Dazu bedarf es noch einer großen Reduzierung der Nitratfrachten der ins Meer mündeten Flüsse wie dem Rhein. Der größte Anteil seines Wassereinzugsgebiet liegt bei diesem wasserreichsten Nordseezufluss in Deutschland. Der »Rat von Sachverständigen für Umweltfragen« der Bundesregierung (SRU) forderte für die in die Nordsee mündenden Flüsse einen Gesamtstickstoffgehalt von höchstens 0,6 bis 1,8 Milligramm pro Liter. Umgerechnet auf Nitrat würde sich hieraus ein maximaler Wert von 7,9 mg/l ergeben. An der niederländischen Grenze hatte der Rhein bereits die doppelte Konzentration.

Der VSR-Gewässerschutz fordert daher, dass der Hochwasserschutz am Rhein und die Reduzierung der Nährstoffe gemeinsam betrachtet werden. Auenwälder können als natürliche Überschwemmungsgebiete Hochwasser auffangen. Tritt das Wasser über die Ufer, fließt es in ihnen langsamer als im Flussbett. Erst bei abklingendem Hochwasser gelangt das Wasser zurück in den Fluss. Die Folge: Die Flutwelle wird gestreckt und verläuft flacher. Und gleichzeitig nehmen die Auenwälder Nährstoffe auf. Naturnahe und strukturreiche Uferbereiche können aber auch an den staugeregelten Nebenflüssen zu einer wenn auch geringeren Nährstoffreduzierung führen. Dafür müssen aber auch die Flachwasserzonen vor Wellenschlag und Sog der Schifffahrt umfassender geschützt werden. Die Nitrateinträge in den Rhein und Nebenflüsse stammen in Deutschland zu über der Hälfte aus belastetem Grundwasser.

Daher sind ohne eine Reduzierung der Grundwasserbelastung im Einzugsgebiet des Rheins die Ziele der Meeresschutzstrategie nicht zu erreichen. Der VSRGewässerschutz fordert deshalb, dass die Belastung im zusickernden Grundwasser durch eine Veränderung der landwirtschaftlichen Praxis dringend reduziert werden muss. Der VSRGewässerschutz führt seit vielen Jahren auch Messungen des Grundwassers im Rheineinzugsgebiet durch. Dabei zeigen sich in vielen Regionen viel zu hohe Nitratbelastungen.

Kontakt:
Dipl.-Phys. Harald Gülzow,
Tel. 0170 3856076 

Weitere Informationen über unsere Arbeit finden Sie unter
www.VSR-Gewaesserschutz.de

Pressemitteilung VSR – Gewässerschutz
Tel. 0170 3856076
eMail: VSR-Information@VSR-Gewässerschutz.de
47608 Geldern,
Egmondstr. 5  

http://www.vsr-gewaesserschutz.de/11.html 

In dieser Woche wurden mit einem Festakt in der Hamburger Fischauktionshalle mehrere junge Forscher vom Bundesforschungsministerium (BMBF) für ihre Arbeiten mit dem „Young Researchers‘ Award“ anlässlich der „Future Megacities in Action“-Konferenz ausgezeichnet.

Dieser Preis wird für hervorragende studentische Arbeiten auf dem Gebiet des Umgangs von Megastädten mit dem Klimawandel (Vermeidung, Anpassung) vergeben. Eine der Preisträger(innnen) ist Myriam Laux von der Universität Stuttgart für ihre Arbeit zur Modellierung von Zukunftsszenarien des Wasser- und Abwassersystems mit Hilfe des am ifak entwickelten Simulators „LiWatool“. Die Arbeit ist im Rahmen des deutsch-peruanischen Kooperationsprojektes „LiWa – Lima Water“ entstanden, das vom ifak – Institut für Automation und Kommunikation Magdeburg koordiniert wird. In diesem Projekt werden Hilfsmittel und Methoden für eine nachhaltige Wasser- und Abwasserbewirtschaftung der 8-Millionen-Stadt Lima in Peru, die ein Beispiel für eine Megastadt von morgen darstellt, entwickelt.

Das ifak ist ein gemeinnütziges Institut der angewandten Forschung, welches seit 1992 auf dem Gebiet der Industrieautomation, der industriellen Datenkommunikation sowie der Modellierung und Simulation städtischer Wassersysteme erfolgreich tätig ist.

Weitere Informationen finden Sie unter www.ifak.eu und www.lima-water.de.

ifak – Institut für Automation und Kommunikation e.V. Magdeburg
Werner-Heisenberg-Str. 1
39106 Magdeburg
 

Erste Ergebnisse von Laborversuchen auf AquaConSoil vorgestellt

Barcelona/Leipzig. Mit elektrischen Feldern lassen sich selbst schlecht wasserlösliche Schadstoffe gut aus porösen Materialen, wie etwa Böden, herauslösen. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) nach Laborversuchen mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen. Die entstehen bei der unvollständigen Verbrennung von organischem Material wie Kohle oder Öl und stellen wegen ihrer Giftigkeit ein weltweites Problem dar. Erste Ergebnisse ihrer Laborversuche stellen die Wissenschaftler auf der größten europäischen Konferenz zum Management von Boden-Wasser-Systemen „AquaConSoil 2013″ vor, die vom 16. bis 19. April in Barcelona stattfand.

„In einem elektrischen Feld wandern die positiv geladenen oberflächennahen Ionen zur Kathode und erzeugen so eine Wasserströmung. Diese sogenannte Elektroosmose bewirkt, dass selbst winzige Poren, die mit einem normalen Wasserstrahl nicht gereinigt werden könnten, ausgespült werden“, berichtet Dr. Lukas Y. Wick vom UFZ. Der Umweltmikrobiologe hatte zusammen mit Kollegen in den letzten Jahren den Einfluss von elektrischen Feldern auf Bakterien und deren Schadstoffabbauleistung (Elektro-Bioremediation) untersucht. Dabei konnte kein negativer Einfluss schwacher elektrischer Felder auf die Aktivität und die Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften gefunden werden. Es zeigten sich jedoch positive Auswirkungen auf die Bioverfügbarkeit und den möglichen Abbau von Chemikalien: Die Elektroosmose sorgt nämlich dafür, dass sich Schadstoffe nicht nur schneller, sondern auch porentief, also nur wenige Nanometer oberhalb der Oberfläche von Bodenporen, ablösen und so möglicherweise die biologische Sanierung verschmutzter Ökosysteme beschleunigen. Die bisherigen Versuche wurden in kontrollierten Laborsystemen mit Modellböden durchgeführt. In den nächsten Schritten wollen die Forscher nun in komplexeren Systemen die Interaktionen zwischen Bakterien, Boden und Schadstoffen studieren. Dieses Wissen kann später helfen, die noch bestehenden Einschränkungen bei biologischen Sanierungstechnologien zu überwinden, um kostengünstige und effektive Anwendungen zu entwickeln.
Zur AquaConSoil 2013, der größten europäischen Konferenz zum Management von Boden-Wasser-Systemen, werden vom 16. bis 19. April über 700 Experten aus Forschung, Behörden und Industrie in Barcelona erwartet. Organisiert wird sie vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) zusammen mit dem niederländischen Forschungszentrum Deltares. Die Schirmherren der wissenschaftlichen Tagung sind Prof. Dr. Georg Teutsch, Wissenschaftlicher Geschäftsführer des UFZ, und Prof. Dr. ir. Huub Rijnaarts, Lehrstuhlinhaber für Umwelttechnologie der Universität Wageningen, Niederlande. Tilo Arnhold

http://www.aquaconsoil.org

Erste Ergebnisse eines Pilotversuchs auf AquaConSoil vorgestellt

Barcelona/Leipzig. Eine Kombination aus Kohlenstoff und Nanoeisen könnte künftig helfen, kontaminiertes Grundwasser besser vor Ort zu reinigen. Das neue Verbundmaterial mit dem Namen Carbo-Iron® enthält Eisenstrukturen in der Größe von wenigen Nanometern, die fest in den Kohlenstoff eingebunden sind. Die Kombination beider Materialen verbindet Reaktivität mit Schadstoffanreicherung. Carbo-Iron® kann zudem breite Reaktionszonen im Grundwasserleiter erzeugen und es kann direkt in die Schadstoffquelle injiziert werden. Erste Ergebnisse eines in-situ-Versuchs werden auf der größten europäischen Konferenz zum Management von Boden-Wasser-Systemen „AquaConSoil 2013″ vorgestellt, die vom 16. bis 19. April in Barcelona stattffand.

Die Feldversuche im Kleinstmaßstab führten die Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Fa. Golder Associates GmbH in den vergangenen Monaten auf einem ehemaligen Militärgelände im niedersächsischen Celle durch, dessen Grundwasser mit dem Schadstoff Perchlorethen (PCE) belastet ist. Perchlorethen ist ein weit verbreitetes organisches Lösungsmittel, das als hartnäckiger Schadstoff häufig im Grundwasser zu finden ist. Wie viele chlorierte Kohlenwasserstoffe ist es krebserzeugend.

Um die neue Sanierungstechnologie zu testen, wurden bei Celle mit Genehmigung der Behörden 20 Kilogramm des neuen Reinigungsverbundstoffes über zwei Bohrungen direkt in das kontaminierte Grundwasser eingebracht und anschließend der Abbau des Schadstoffs ausgewertet. Parallel dazu fanden im Labor Untersuchungen zur Ökotoxizität des eingebrachten Materials statt. Beide Ergebnisse erscheinen aus Sicht der Wissenschaftler vielversprechend: „Wir erhoffen uns von diesem neuen Verbundmaterial eine sehr umweltfreundliche Lösung, um kontaminiertes Grundwasser vor Ort reinigen zu können. Aus unserer Sicht ist Carbo-Iron® die bessere Alternative zum bislang in solchen Fällen oft verwendeten nano-Eisen“, erklärt Dr. Katrin Mackenzie vom UFZ. Denn es enthält nicht nur Eisen, um Schadstoffe reduktiv abzubauen. Der Kohlenstoff sammelt mit seiner riesigen Oberfläche die Schadstoffe wie ein Schwamm ein und stellt sie dem Eisen zur Zerstörung bereit. Außerdem wird Carbo-Iron® im Vergleich zum nano-Eisen aufgrund seiner geringeren Dichte und günstigeren Oberflächenbeschaffenheit besser im Grundwasserleiter transportiert. Diese Beweglichkeit erhöht seine Wirksamkeit.

Sehr positiv verlaufen sind die Tests zur ökologischen Verträglichkeit von Carbo-Iron®, die ebenfalls am UFZ durchgeführt wurden. Sie zeigten keine akute Toxizität. „Wir sehen daher in der Grundwasserreinigung mit Carbo-Iron® eine nanobasierte Technologie, die mit gutem Gewissen in der Umwelt eingesetzt werden kann“, so Katrin Mackenzie.
Die Untersuchungen sind Teil des Forschungsprojektes Fe-NANOSIT, das im Laufe dieses Jahres abgeschlossen wird. Mit Nanopartikel-basierten in-situ-Sanierungstechnologien werden sich die UFZ-Wissenschaftler auch danach weiter befassen. Zusammen mit 28 Partnern untersuchen sie im EU-Großprojekt NANOREM bis 2017 das Potenzial dieser neuen Materialien im größeren Maßstab. Die UFZ-Wissenschaftler arbeiten daran, eisenbasierte Komposite wie Carbo-Iron® zu implementieren und neue in-situ-Oxidationskatalysatoren zu entwickeln. Außerdem erstellen sie ökonomische Verwertungsstrategien und führen Kosten-Nutzen-Analysen durch.

Zur AquaConSoil 2013, der größten europäischen Konferenz zum Management von Boden-Wasser-Systemen, werden vom 16. bis 19. April über 600 Experten aus Forschung, Behörden und Industrie in Barcelona erwartet. Organisiert wird sie vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) zusammen mit dem niederländischen Forschungszentrum Deltares. Die Schirmherren der wissenschaftlichen Tagung sind Prof. Dr. Georg Teutsch, Wissenschaftlicher Geschäftsführer des UFZ, und Prof. Dr. ir. Huub Rijnaarts, Lehrstuhlinhaber für Umwelttechnologie der Universität Wageningen, Niederlande.

www.aquaconsoil.org

Weitere Informationen
Dr. Katrin Mackenzie
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0341-235-1760
katrin.mackenzie@ufz.de