Dokumentation DPP-FORUM 2018
Am 19.09.2018 trafen sich knapp 120 Branchenkenner und Interessierte, um sich im Rahmen des nunmehr zum fünften Mal stattfindenden DPP-FORUMs in Frankfurt über die neuesten Entwicklungen des Phoshprrecyclings zu informieren. Dieses Jahr stand die Veranstaltung ganz im Zeichen der von der Phosphorrückgewinnung betroffenen Stoffströme, sowie den Lösungsansätzen, wie ein Phosphorrecycling flächendeckend umgesetzt werden kann. Mehr:

https://www.deutsche-phosphor-plattform.de/dokumentation-dpp-forum-2018/

Die Vorträge und eine Teilnehmerliste können Sie auf unserer Internetseite herunterladen.

Autos verschmutzen nicht nur die Luft, sondern auch die Straßen, auf denen sie fahren. Abrieb von Reifen und Bremsen oder Verlust von Öl – wenn es regnet, gelangen Schadstoffe von den Straßen ins Abwasser. Wie dieses bestmöglich gereinigt werden kann, erforschen Wissenschaftler der Hochschule OWL im Rahmen eines vom NRW-Umweltministerium geförderten Projektes. Die Untersuchungen finden an der Bundesstraße 64 in Höxter statt.

Wenn Regen auf versiegelte Flächen fällt, wäscht er von diesen Verunreinigungen ab, bevor er im Abflusssystem verschwindet. Auf Straßen handelt es sich bei den Verunreinigungen nicht nur um Laub oder Staub, sondern auch um Partikel, die nicht natürlichen Ursprungs sind: Abrieb von Bremsen oder von Reifen, Öl oder metallische Teilchen, die beispielsweise von rostenden Leitplanken stammen. All diese Partikel gelangen mit dem Regenwasser in den Straßenablauf. Dort wird versucht, sie mit Filtern oder durch Einrichtungen, in denen sie sich absetzen, aus dem Wasser zu eliminieren – bisher sind die Ergebnisse jedoch nicht zufriedenstellend: „Wir haben in einem inzwischen abgeschlossenen Forschungsprojekt Abscheider untersucht, mit denen das Wasser behandelt wird. Dazu haben wir Messungen in Straßenabläufen durchgeführt und mit Labordaten verglichen. Dabei fällt auf, dass die Abscheider im Einsatz an der Straße nicht so gut arbeiten wie sich aus dem Verhalten im Labor erwarten ließ“, sagt Professor Joachim Fettig vom Fachgebiet Wassertechnologie der Hochschule Ostwestfalen-Lippe.

Er und sein Team bearbeiten jetzt ein Folgeprojekt mit dem Titel „Erfassung und weitergehende Charakterisierung der Fraktion AFS-fein im Zu- und Ablauf von dezentralen Anlagen zur Behandlung des Niederschlagswassers von Verkehrsflächen“. Dabei geht es darum, die Eigenschaften der Schmutz-Partikel genauer zu verstehen, um diese besser als bisher aus dem Wasser abscheiden zu können. Das Projekt wird seit Mai 2018 für zwei Jahre mit 160.000 Euro vom Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert. Die Wissenschaftler arbeiten an einem Versuchsstand an der Bundesstraße 64 im Stadtgebiet Höxter. Dort entnehmen sie bei Regen automatisiert Proben aus dem abfließenden Wasser. „Die vorhandenen Partikel analysieren wir anschließend mit unterschiedlichen Messmethoden, beispielsweise hinsichtlich ihrer Größe und Dichte“, so Fettig, der auch Sprecher des Forschungsschwerpunktes „Nachhaltige Wasserwirtschaft und vorsorgender Gewässerschutz“ der Hochschule OWL ist. Die betrachteten Partikel, die im Projektnamen als „Fraktion AFS-fein“ benannt sind, sind abfilterbare Stoffe (AFS), die kleiner als 63 Tausendstel eines Millimeter sind.

Die Forscher sammeln über einen Zeitraum von zwei Jahren Daten bei mehreren Dutzend Regengüssen. Neben Metallen und organischen Verunreinigungen steht dabei auch das Thema Mikroplastik im Fokus. „Mikroplastik wird aktuell stark diskutiert, allerdings vor allem im Bereich der Kläranlagen. Der Nachweis im Straßenwasser ist nicht nur für uns neu, sondern allgemein Pionierarbeit“, sagt Fettig. Die Wissenschaftler der Hochschule OWL kooperieren in diesem Gebiet mit der Hochschule Rhein-Main, in deren Labors die Mikroplastik-Analysen stattfinden. Das Projekt in Höxter zeichnet sich zudem durch zwei weitere Besonderheiten aus: Zum einen verfolgt es den zeitlichen Verlauf des Regens und geht damit der Frage nach, ob bzw. inwieweit das am Anfang eines Regengusses fallende Wasser am stärksten verschmutzt wird. Zum anderen bringen die Wissenschaftler die Wasserverunreinigungen mit Verkehrsdaten in Verbindung. Hierzu haben sie ein Messsystem installiert, das erfasst, wie viele Fahrzeuge – getrennt nach PKW, LKW und Bussen – den Versuchsstand passieren.

Forschungsschwerpunkt „Nachhaltige Wasserwirtschaft und vorsorgender Gewässerschutz“
Der Forschungsschwerpunkt „Nachhaltige Wasserwirtschaft und vorsorgender Gewässerschutz“ der Hochschule OWL befasst sich mit der Gewässerreinhaltung und Gewässergütebestimmung, der Wassermengenwirtschaft, der Gewässer- und Auenökologie sowie der Gewässerentwicklung. Zusätzlich berücksichtigen die Forscherinnen und Forscher wasserwirtschaftliche Aspekte der Geotechnik, Abfallwirtschaft und Deponietechnik. Dabei kommen Methoden der Modelltechnik und der modernen Datenverarbeitung zur Anwendung. Ein Schwerpunkt liegt auf der interdisziplinären Forschung. Beteiligt sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus acht Fachgebieten der beiden Höxteraner Fachbereiche Umweltingenieurwesen und Angewandte Informatik sowie Landschaftsarchitektur und Umweltplanung. www.hs-owl.de/fb8/forschung

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Kontakt: Professor Dr. Joachim Fettig, Telefon 05271 687-7851, E-Mail joachim.fettig@hs-owl.de

Klarwasser in Flüssen: Herausforderung für das Trinkwasser?

Klarwasser, behandeltes kommunales Abwasser, wird oft in Fließgewässer eingeleitet. Für eine UBA-Studie wurde der Klarwasseranteil in Oberflächengewässern deutschlandweit eingeschätzt und das Risiko für die Trinkwassergewinnung bewertet. Zudem gibt die Studie Handlungsempfehlungen bei Überschreitungen gesundheitlicher Orientierungswerte. Per se besteht für die öffentliche Gesundheit keine Gefahr.

Circa 17 Prozent des Trinkwassers, das über die öffentliche Wasserversorgung in Deutschland bereitgestellt wird, stammt aus Uferfiltration oder künstlicher Grundwasseranreicherung. Dabei leisten Flüsse und Seen einen wichtigen Beitrag. Neben Regenwasser, landwirtschaftlichen Entwässerungen oder industriellen Direkteinleitern nehmen Flüsse häufig aber auch behandeltes Kommunalabwasser, sogenanntes Klarwasser, aus der Kläranlage und darin enthaltene Schadstoffe und Krankheitserreger auf. Der relative Anteil von Klarwasser in den Flüssen hängt direkt vom Abflussregime des aufnehmenden Gewässers ab.

Die Studie Dynamik der Klarwasseranteile in Oberflächengewässern und mögliche Herausforderungen für die Trinkwassergewinnung in Deutschland erlaubt erstmalig eine deutschlandweite quantitative Einschätzung der Klarwasseranteile in Oberflächengewässern bei unterschiedlichen Abflussbedingungen und eine Abschätzung möglicher Herausforderungen für die Trinkwassergewinnung.

Nach Erkenntnissen dieser Studie liegen die Klarwasseranteile bei mittleren Abflussverhältnissen deutschlandweit in den meisten Oberläufen im Bereich von 0-5 %. Klarwasseranteile von > 5-10 % sowie > 10-20 % dominieren in größeren Teilflusseinzugsgebieten in oder unterhalb von Ballungsräumen (z.B. Havel, Neckar, Niederrhein, Maas, Mittelrhein) sowie in abflussschwachen Gewässern (z.B. Main, Ems, Neckar). Bei Niedrigwasserbedingungen verschiebt sich dieses Bild deutlich. Dann dominieren deutschlandweit Klarwasseranteile von > 10-20 % und liegen in etlichen Teileinzugsgebieten über weite Strecken bei > 20-30 % (z.B. Elbe/Saale, Weser, Mittelrhein). In einigen Flussabschnitten liegen die Klarwasseranteile mit > 30-50 % jedoch deutlich höher (z.B. Abschnitte des Mains, der Ems, der Weser und der Havel), teils sogar bei über 50 % (z.B. Teileinzugsgebiete des Neckars, der Ostsee, des Nieder- und Mittelrheins).

Das Auftreten erhöhter Klarwasseranteile in einem Oberflächengewässer stellt bei einer Trinkwassergewinnung über Uferfiltration und künstliche Grundwasseranreicherung per se kein Risiko für die öffentliche Gesundheit dar. Ausschlaggebend für die Risikobewertung sind standortspezifische hydrobiogeologische Bedingungen der Bodenpassage. Fallbeispiele in der Studie zeigen auf, welche Bedingungen Überschreitungen der Gesundheitlichen Orientierungswerte für chemische Stoffe begünstigen können.

Die Ergebnisse verdeutlichen, dass ein umfassendes Verständnisses der Dynamik des gesamten Einzugsgebietes bei einer Wassergewinnung aus Uferfiltration oder künstlicher Grundwasseranreicherung nötig ist – vor allem dort, wo hohe Klarwasseranteile auftreten und die Uferfiltration einen substantiellen Anteil am gewonnenen Rohwasser hat. Eine entsprechende Risikoabschätzung steht bei vielen Landesbehörden und Wasserversorgungsunternehmen noch aus.
Im Zuge des Klimawandels werden Klarwasseranteile in den Oberflächengewässern zunehmen und somit qualitativ sowohl für den ökologischen und chemischen Zustand des Gewässers als auch für die Trinkwasserversorgung eine noch größere Rolle spielen.

Die UBA-Empfehlungen zur Reduzierung von Mikroverunreinigungen in den Gewässern leisten dahingehend einen Beitrag.

Darüber hinaus sollten die vorliegenden Ergebnisse über Klarwasseranteile in deutschen Oberflächengewässern auch im Hinblick auf andere Nutzungen aus Oberflächengewässern, zum Beispiel landwirtschaftliche Bewässerung, berücksichtigt werden. Vor allem bei Niedrigwasserbedingungen kann die Belastung mit abwasserbürtigen Schadstoffen und Krankheitserregern hoch sein und eine weitere Aufbereitung erforderlich machen, um mögliche Gesundheits- und Umweltrisiken zu vermeiden. Dies sollte auch im Zuge der aktuellen Diskussion zu Wasserwiederverwendung („Water reuse“) bedacht werden. Ohne eine Risikoabschätzung können Oberflächengewässer bei einem Vergleich mit aufbereitetem Abwasser nicht grundsätzlich als unbelastet bzw. besser geeignet angenommen werden.
Es braucht einen ganzheitlichen Blick, um sicherzustellen, dass Oberflächengewässern den verschiedenen relevanten Nutzungen und Ansprüchen von Ökologie, über Trinkwassergewinnung via Uferfiltrat/ Grundwasseranreicherung zu landwirtschaftlicher Bewässerung gerecht werden.

https://www.umweltbundesamt.de/themen/klarwasser-in-fluessen-herausforderung-fuer-das