Sehr geehrte Damen und Herren,
im Zeitraum vom 03.04.17 bis 07.04.2017 werden wir erneut einen Ringversuch zur Probennahme von Abwasser am Lehr- und Forschungsklärwerk des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart anbieten. Die Teilnahme an diesem Ringversuch wird verbunden sein mit einer Begutachtung der Abwasserprobennahme nach Fachmodul Wasser und in Anlehnung an die Regeln der Deutschen Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS). Wir laden Sie hiermit ein, an diesem Ringversuch teilzunehmen.

Sie haben für die Teilnahme zwei Optionen:
Option A: PN-Ringversuch mit Kurzaudit
Sie führen die Probennahme entsprechend der von uns gestellten Aufgabe durch (Aufgabenbeschreibung siehe unten) und analysieren die Proben auf die von uns vorgegebenen Parameter. Die Begutachtung durch unseren Auditor beschränkt sich auf die Beobachtung der eigentlichen Probennahme, Probenhandhabung, Homogenisierung und Vor-Ort-Analytik. Sie erhalten eine Bewertung, eine Teilnahmebescheinigung und einen Kurzbericht.
Zeitbedarf: 1 h
Kosten: 440 € (zzgl. Umsatzsteuer)

Option B: PN-Ringversuch mit Audit in Anlehnung an die Regeln der DAkkS zur Verwendung als internes Audit
Zusätzlich zur Option A begutachten wir in Anlehnung an die Regeln der DAkkS:
o Standardarbeitsanweisungen
o Vollständigkeit der Ausrüstung
o Dokumentation
o Probennahmeplan
o Gerätebücher
o Dokumentation der Kalibrierung
o Entnahmeprotokoll

AQS Baden-Württemberg
Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft
AQS Baden-Württemberg
Ansprechpartner/in
Dr. Frank Baumeister
Kontakt
Bandtäle 2
70569 Stuttgart
T 0711 685-65446
F 0711 685-53769
info@aqsbw.de
www.aqsbw.de

Das Team von klärwerk.info wünscht allen Lesern einen Guten Rutsch ins neue Jahr.
Für das neue Jahr wünschen wir Ihnen Gesundheit, Glück und Erfolg.

Denen, die an diesem Tag des Jahresübergangs im Schichtdienst auf den Anlagen arbeiten oder Rufbereitschaft haben, wünschen wir entspanntes Arbeiten und wenig Einsätze.

Das Team von klärwerk.info

Na, das war aber nix: Am Montag sollte eigentlich ein landesweiter Test mit der Warn-App Katwarn Hochwasser-Warnmeldungen auf die Smartphones der App-Benutzer verschicken, doch das ging offenbar schief. Der Katwarn-Probealarm habe „nicht reibungslos funktioniert“, räumte das Mainzer Innenministerium am Dienstag ein. Nur etwa die Hälfte der Nutzer habe die entsprechende Warnmeldung mit akustischem Signal erhalten. Das ist eine echte Pleite, soll doch Katwarn gerade im Katastrophenfall die Benutzer zuverlässig auf Probleme aufmerksam machen. Derweil mussten wir feststellen: Katwarn ist gar nicht die einzige Warn-App – die Stadt Mainz benutzt stattdessen die App Nina.

NINA steht für „Notfall-Informations- und Nachrichten- App“ und ist ein Produkt des Bundes. Nina funktioniert offenbar ganz ähnlich wie Katwarn und soll die Bevölkerung ebenfalls flächendeckend bei nationalen Gefahrenlagen warnen. Technische Grundlage ist hier das Modulare Warnsystem (Mowas) des Bundes, das vom Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe betrieben wird. Und während das rheinland-pfälzische Innenministerium in den vergangenen Monaten eifrig und ständig für die Nutzung von Katwarn warb, blieb Nina weitgehend unbekannt. Das aber ist ein Problem: Manche Kommunen oder Landkreise in Rheinland-Pfalz nutzen nämlich statt Katwarn lieber Nina – man braucht also eigentlich beide Apps, will man flächendeckend gewarnt werden.

Bei der Stadt Mainz jedenfalls heißt es, man habe sich aus Kostengründen für Nina und gegen Katwarn entschieden. „Nina ist lizenzkostenfrei, uns entstehen keine Kosten“, erklärt Stadtsprecher Marc André Glöckner, bei Katwarn dagegen fielen regelmäßige Gebühren an. Nach Informationen von SWR-Online muss bei Katwarn ein Landkreis einmalig rund 15.000 Euro für das Programm bezahlen, dazu wird eine Jahresgebühr von 3.000 Euro fällig – und jede verschickte Warn-SMS koste auch noch ein paar Cent. Bei Nina hingegen, heißt es beim Bundesamt für Bevölkerungsschutz, müsse eine Rettungsleitstelle an das System Mowas angeschlossen werden, für 20.000 Euro kaufe man die entsprechende Sendestation. Die App Nina und deren Nutzung sei dann aber kostenlos.

Quelle: http://www.mainzund.de/katwarn-hochwasser-test-geht-schief-stadt-mainz-warnt-mit-nina/
 

Mit einem Smartphone-Spiel erstrampeln sich Radfahrer virtuelle Bäume, die später gegen echte getauscht werden können. Der Wettbewerb ist Teil eines Projekts, mit dem Forscher von Siemens Corporate Technology umweltfreundliche Verkehrsmittel fördern.

Das EU-Projekt Streetlife will mit Hilfe moderner Kommunikationstechnik den CO2-Ausstoß im Stadtverkehr der Pilotstädte: Berlin, Tampere, Finnland und Rovereto, Italien reduzieren. In Berlin entwickelten die Partner die App Streetlife, einen intermodalen Routenplaner, der alle Verkehrsmittel kombiniert – Fahrrad, Bus oder Bahn, Auto sowie Fußwege. Die Nutzer bekommen für jede Variante jeweils Zeit, Weglänge, Kosten, aber auch CO2-Emissionen angezeigt. Die Vorschläge berücksichtigen zudem das aktuelle Wetter und informieren erstmals auch über Gefahrenstellen für Fahrradfahrer. Grundlage letzterer Information sind Unfallstatistiken und Befragungen von Radfahrern.

Der Siemens-Beitrag: Die Vernunft attraktiv machen
Siemens ist an Streetlife in dreifacher Weise beteiligt: Die Siemens-Tochter VMZ Berlin ermittelt die intermodalen Routen. Die City Intelligence Platform (CIP), eine Entwicklung von Corporate Technology (CT) mit smarter Datenanalytik an Bord, wickelt alle Services in Hintergrund ab. Als Informations- und Datenplattform für Städte organisiert die CIP die Kommunikation zwischen den verschiedenen Systemkomponenten, verwaltet die Nutzerdaten und wertet sie aus. „Eine solche Auswertung wäre beispielsweise die Frage, ob an bestimmten Tagen besonders viele oder besonders wenige Fahrradkilometer gesammelt wurden, und warum“, sagt CT-Forscher Christian Schwingenschlögl. Um die App, die eher an die Vernunft appelliert, spielerischer und damit attraktiver zu machen, entwickelten er und Astrid Kellermann von der Business Unit Verkehrstechnik bei Mobility Management (MO MM ITS), die Idee für den Wettbewerb BikeRider.

Der Wettbewerb macht den Unterschied
„Das war der entscheidende Dreh, um möglichst viele Nutzer zu gewinnen“, erzählt Kellermann. „Es gibt ja schon einige kommerzielle Apps, in Berlin beispielsweise von der BVG, und wir befürchteten, zu wenige Nutzer zu finden. So kam uns die Idee mit dem Wettbewerb, und das hat wirklich etwas gebracht.“ Mit BikeRider sammeln die Spieler für jeden gefahrenen Fahrradkilometer 10 Blätter. Haben sie 500 Blätter oder 50 Radkilometer beisammen, können sie auf dem virtuellen Stadtplan Berlins einen Baum pflanzen. „Zuerst zeigte die App nur den CO2-Footprint in Form von Blättern an. Nachdem wir den Wettbewerb mit den Bäumen eingeführt hatten, gingen die Nutzerzahlen deutlich nach oben“, sagt Kellermann. Gespielt wird in drei Runden á einem Monat, gestartet ist BikeRider Anfang März. Für jeden Monat werden jeweils die Teilnehmer mit den meisten Fahrradkilometern ermittelt. Die Fahrer auf den ersten beiden Plätzen gewinnen einen echten Baum, der von Siemens gesponsert und von der Berliner Stadtbauminitiative gepflanzt wird.

Mitte April gab es 180 registrierte BikeRider-Teilnehmer, die insgesamt bereits knapp 7000 Kilometer geradelt waren. Die App selbst wurde bis dahin über 900 Mal heruntergeladen. „Es ist schön, zu sehen wie die Community wächst. Ich sehe ganz viele virtuelle Bäume auf unserer Karte“, freut sich Kellermann. Auch die beiden Gewinner für März stehen jetzt fest. Trotz der frühen Jahreszeit haben sie in diesem Monat 460 beziehungsweise fast 400 Kilometer mit dem Rad zurückgelegt.

GPS-Daten liefern die Fahrradkilometer
Um das Spiel umzusetzen, mussten die Forscher BikeRider zuerst auf der City Intelligence Platform (CIP) implementieren. „Die Berechnung der Fahrradkilometer, die Erstellung des High-Scores, der gesamte Wettbewerb läuft auf der Plattform“, erklärt Schwingenschlögl. Die Spieler übermitteln an sie die GPS-Daten ihres Smartphones. Ein von den Forschern entwickelter Algorithmus ermittelt dann, ob der Teilnehmer zum jeweiligen Zeitpunkt radelt, geht oder Bus fährt. Daraus ergibt sich die Grundlage des Spiels – nämlich die von jedem Spieler mit dem Fahrrad zurückgelegten Kilometer.

In dem EU-Projekt wird nun untersucht, wie die App das Verhalten beeinflusst. Nutzer – die ansonsten anonym radeln – werden gefragt, warum sie vorgeschlagene Routen verwenden oder nicht. Diese Erhebungen macht das Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR), die App selbst stammt vom Projektpartner DFKI (Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz). Anhand der Ergebnisse soll modelliert werden, wie sich die App bei einer großflächigen Umsetzung insgesamt auf den Berliner Verkehr auswirken würde.

Ausweitung auf andere Städte
Streetlife endet im Herbst 2016. „Wir überlegen, an andere Städte mit der Idee heranzutreten, BikeRider als Motivation fürs Radfahren einzusetzen“, berichtet Kellermann. „Eine Routen-App gibt es fast in jeder Stadt, in München zum Beispiel von der MVG. Darauf kann BikeRider aufbauen.“ Die City Intelligence Platform, die die Trackingdaten verarbeitet, sei ebenfalls für die jeweilige Stadt einfach aufzusetzen. Erste Anfragen gibt es bereits. Derweil überlegen die Forscher, das Spiel weiter auszubauen, beispielsweise um Teams gegeneinander antreten zu lassen. Das gäbe den Städten die Möglichkeit, einen groß angelegten Wettbewerb zu starten oder das Spiel in Zusammenhang mit Großereignissen umzusetzen und so Mobilität nachhaltig zu organisieren.

Kontakt:
Herr Dr Norbert Aschenbrenner
Redaktion
Siemens AG
norbert.aschenbrenner@siemens.com

Originalartikel im Internet:
https://www.siemens.com/innovation/de/home/pictures-of-the-future/mobilitaet-uns…

Schnelltests für Antibiotika in Gewässern und Impfstoffe auf Basis von Antigenen
Zwei Forschungsprojekte zu Antibiotikaresistenzen sowie zur Entwicklung neuartiger Impfstoffe werden seit Oktober 2016 durch das Konsortium InfectControl 2020 an der Universität Greifswald gefördert. Ziel des Verbundprojektes ANTIRES ist, antibiotikaresistente Mikroorganismen und Antibiotikaresistenzgene in Abwässern aufzuspüren und einen Antibiotika-Resistenz-Schnelltest zu entwickeln. In dem zweiten Verbundprojekt VacoME geht es um die Identifizierung der Antigene von Pneumokokken und Streptococcus suis, die die Basis für den Infektionsschutz im menschlichen und tierischen Körper sind. Durch gezielte Kombination von Antigenen sollen neuartige Impfstoffe entwickelt werden.

Verbundprojekt ANTIRES: Verbreitungswege von Antibiotika-Resistenzen in kommunalen Abwässer
Ziel des Projektes sind Untersuchungen zum Vorkommen antibiotikaresistenter Mikroorganismen und Antibiotikaresistenzgenen in kommunalen und landwirtschaftlichen Abwässern. Der intensive Einsatz von Antibiotika zur Behandlung bakterieller Infektionen von Mensch, Haus- und Nutztieren sowie der massive Antibiotikazusatz in Futtermitteln resultieren in einem kontinuierlich ansteigenden Antibiotikaeintrag in die Umwelt. Die damit einhergehende Verbreitung von Antibiotikaresistenzgenen und die Entwicklung multiresistenter Keime führen zu einer dramatischen Abnahme der Wirksamkeit von Antibiotikatherapien. Als eine der Hauptquellen für den Antibiotikaeintrag in die Umwelt gelten antibiotikabelastete Abwässer.

Zur detailgetreuen Aufklärung der Verbreitungswege von Antibiotikaresistenzen durch belastete Abwässer werden in ANTIRES kommunale Abwässer im jahreszeitlichen Rhythmus beprobt. Die Integration von mikrobiologischen und biochemischen sowie innovativen Metagenom-, Metatranskriptom- und Metaproteom-Analysen soll dann Aufschluss über die Belastung der Proben mit Antibiotikaresistenzen geben.

Die Erkenntnisse dieser Untersuchungen sollen schließlich für die Etablierung eines Antibiotikaresistenz-Schnelltests genutzt werden. Die in ANTIRES erhobenen Daten und entwickelten diagnostischen Werkzeuge tragen zu einem besseren Verständnis der Verbreitungswege und der jahreszeitlichen Dynamik von Antibiotikaresistenzen in Gewässern bei und sind damit essenziell für die Entwicklung von Strategien zur Eindämmung dieses Prozesses.

In ANTIRES fließt das Know-how verschiedener Forschungsgruppen aus vier Standorten ein. Beteiligt sind Prof. Katharina Riedel (Koordinatorin, Abteilung Mikrobielle Physiologie und Molekularbiologie, Institut für Mikrobiologie an der Universität Greifswald), Prof. Dörte Becher (Universität Greifswald), Prof. Rolf Daniel (Georg-August-Universität Göttingen), Dr. Katrin Premke (Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, Berlin) und Dr. Robert Möller (Analytik Jena AG, Jena).

Verbundprojekt VacoME
Entwicklung von Impfstoffen gegen respiratorische und systemische Infektionen bei Mensch und Schwein

Ziel des Gesamtprojektes ist die Identifizierung von Antigenen von Pneumokokken (Streptococcus pneumoniae) und Streptococcus suis, die allein oder in Kombination einen Schutz gegenüber einer Infektion vermitteln. Infektionen des Menschen mit Pneumokokken und des Schweins mit Streptococcus suis stellen für das Gesundheitssystem bzw. die Agrarwirtschaft eine erhebliche Belastung dar. Pneumokokken verursachen schwere, außerhalb des Krankenhauses erworbene Lungenentzündungen und invasive Erkrankungen wie Sepsis oder Hirnhautentzündung, in deren Folge weltweit mehr als 1,6 Millionen Menschen pro Jahr sterben. Das Erregerpotenzial macht den mit Pneumokokken verwandten Erreger Streptococcus suis zum wichtigsten invasiven bakteriellen Krankheitserreger in der Ferkelaufzucht, der zudem die Fähigkeit hat vom Tier auf den Menschen übertragen zu werden. Beide bakteriellen Erreger zeigen eine Typenvielfalt und kommen als verschiedene Serotypen vor. Eine Pneumokokkenprophylaxe ist schwierig, da die auf Zuckerstrukturen basierenden Impfstoffe nur gegen 13 der 94 Serotypen einen Schutz vermitteln. Die Identifizierung von Antigenen in den verschiedenen Nischen ihrer Wirte und die Kombination immunogener Antigene zu einem Impfstoff mit Serotyp-übergreifender Schutzwirkung eine zentrale Herausforderung für die Bekämpfung dieser bakteriellen Erreger.

In VacoME werden daher infektionsrelevante Antigene mittels in vivo Proteomics und RNAseq-Analysen in den unterschiedlichen Wirtsnischen wie dem Atmungstrakt, dem Blut bzw. der Nervenflüssigkeit identifiziert. Die Immunogenität der Antigene wird dann in Proteom-basierten Immunanalysen mit Patientenseren analysiert, um Antigene zu identifizieren, gegen die der Patient bzw. das Schwein Antikörper gebildet hat. Ziel dieses Ansatzes ist, aufzuzeigen, wie durch die gezielte Kombination dieser Antigene ein Impfstoff mit Serotyp-übergreifender Schutzwirkung generiert werden kann.

Im VacoME-Verbund arbeiten Prof. Sven Hammerschmidt (Koordinator, Abteilung Genetik der Mikroorganismen, Interfakultäres Institut für Genetik und Funktionelle Genomforschung an der Universität Greifswald), Prof. Uwe Völker (Abteilung Funktionelle Genomforschung, Interfakultäres Institut für Genetik und Funktionelle Genomforschung, Universitätsmedizin Greifswald), Prof. Christoph Baums und Prof. Gottfried Alber (beide Universität Leipzig), Prof. Susanne Häußler (Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, Braunschweig), Dr. Volker Florian und Dr. Peter Schmid (IDT Biologika GmbH, Dessau) sowie Dominik Driesch (BioControl Jena GmbH) zusammen.

InfectControl 2020
InfectControl 2020 wurde im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“ gegründet. Es ist ein Konsortium aus Wirtschaftsunternehmen und akademischen Partnern. Ziel der Konsortien sind die Entwicklung neuer Antiinfektionsstrategien in der Veterinär- und Humanmedizin und die Verringerung der Ausbreitung neuer und multiresistenter Keime aufgrund von unsachgemäßem Einsatz von Antibiotika, mangelnder Hygiene sowie globalen Menschen- und Güterströmen.

Ansprechpartner an der Universität Greifswald
Verbund ANTIRES
Prof. Dr. Katharina Riedel
Abteilung Mikrobielle Physiologie und Molekularbiologie
Institut für Mikrobiologie
Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 15
17489 Greifswald
Telefon +49 3834 86-4200
Telefax +49 3834 86-4201
riedela@uni-greifswald.de
http://www.mikrobiologie.uni-greifswald.de

Verbund VacoME
Prof. Dr. Sven Hammerschmidt
Abteilung Genetik der Mikroorganismen
Interfakultäres Institut für Genetik und Funktionelle Genomforschung
Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 15 A
17489 Greifswald
Telefon +49 3834 86-4161
Telefax +49 3834 86-4172
sven.hammerschmidt@uni-greifswald.de
Jan Meßerschmidt Presse- und Informationsstelle
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

http://mnf.uni-greifswald.de/genetik
http://RTG1870.uni-greifswald.de

Erste Forschungsergebnisse
Zu Beginn dieses Jahres erhielt Dr. Hedda Sander an der Fakultät Versorgungstechnik der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften die Mitteilung, dass ihr Forschungsprojekt „Behandlung von Schwermetallkontaminationen in Gewässern und Schlämmen mit Bioremediationsverfahren (Kontamed) durch das Förderprogramm „Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) für einen Zeitraum von zwei Jahren unterstützt wird. Jetzt liegen die ersten Ergebnisse vor, die in einer ersten gemeinsamen Sitzung mit den beiden beteiligten Firmen, der ASA Spezialenzyme GmbH (Wolfenbüttel) und der Polyplan GmbH (Bremen), vorgestellt wurden.

Worum geht‘s?
Schwermetall-Kontaminationen in terrestrischen und aquatischen Systemen stellen ein steigendes Umweltproblem in kommunalen und industriellen Abwässern, landwirtschaftlich genutzten Böden, Mineralwässern, Flüssen und mariner Umgebung dar. Bei diesen Verunreinigungen ist oftmals der Mensch die Ursache, zum Beispiel durch die Urbanisierung, Industrialisierung oder auch durch den Bergbau.

Eine Anreicherung von Schwermetallen in der Nahrungskette – insbesondere von Kupfer, Cadmium, Chrom, Quecksilber und Zink – hat schwere gesundheitliche Folgen für Mensch und Tier. Aufgrund gesetzlicher Regelungen wird die Reduzierung der Kontaminationen, also eine Dekontamination, gefordert. Diese erfordert allerdings für Anrainerkommunen finanziell tragbare Methoden, was über energie-, material- und kostenintensive herkömmliche Prozesse – oftmals ohne Möglichkeit einer kosteneffizienten in situ Verarbeitung – zumeist nicht erreicht wird.

Eine umweltfreundliche und kostengünstige Lösung des Problems: Der Einsatz von Mikroalgen
Im aktuellen Forschungsprojekt werden Daten zur Schwermetallaufnahmefähigkeit bestimmter in Europa verbreiteter Mikroalgen Spezies unter vergleichbaren Bedingungen gewonnen und Methoden erarbeitet, die einen kommerziell möglichst kostengünstigen Einsatz zur Bioremediation schwermetallbelasteter Gewässer ermöglichen. Kurzum: Die Algen werden gewissermaßen als „natürlicher Filter“ eingesetzt, tragen damit zu einer „biologischen Sanierung“ der belasteten Gewässer bei und können zudem in großen Mengen kostengünstig stetig produziert werden.

Dr. Sander berichtet: „Die derzeit getesteten Algenarten weisen nach ersten Ergebnissen insgesamt eine Fähigkeit der Akkumulation von Schwermetallen wie Cadmium, Quecksilber, Arsen und Blei auf. Besonders interessant dabei: Die inaktivierte Algenbiomasse kann von der Aufnahmefähigkeit her mit Aktivkohle erfolgreich konkurrieren!“

Die ersten Ergebnisse werden im März 2017 auch auf dem Kongress der American Water Research Association in Wisconsin von Dr. Sander und ihrer wissenschaftlichen Mitarbeiterin Cora Rolfes vorgestellt.

Weitere Informationen:
http://www.ostfalia.de/v/wir_ueber_uns/personen/_mitarbeiter_seiten/Sander
https://idw-online.de/de/news663973

In großen Teilen Europas und Nordamerikas hat der Rückgang von industriellen Emissionen zu einer geringeren Schadstoffbelastung der Atmosphäre, und damit von Böden und Gewässern in naturnahen Gebieten geführt. Dass diese positive Entwicklung auch negative Begleiterscheinungen haben kann, haben Wissenschaftler des UFZ nun im Fachmagazin Global Change Biology veröffentlicht. Demnach sind sinkende Nitratwerte in den Auenböden rund um die Zuflüsse von Talsperren dafür verantwortlich, dass gelöster organischer Kohlenstoff (DOC) und Phosphat vermehrt freigesetzt werden und sich die Wasserqualität verschlechtert.

Durch die Verbrennung von Biomasse und fossilen Energieträgern sowie vor allem durch die Landwirtschaft gelangt nach wie vor zu viel reaktiver Stickstoff in die Umwelt – mit negativen Auswirkungen auf die biologische Vielfalt, das Klima und die menschliche Gesundheit. Eine differenzierte Betrachtung von Eintragspfaden der verschiedenen Verursacher zeigt jedoch große Unterschiede. Während Stickstoff-Einträge über den Boden – vor allem durch die Landwirtschaft verursacht – zum Beispiel die Nitratwerte im Grundwasser vieler Regionen weiter über den Grenzwert von 50 mg pro Liter steigen lassen, nimmt in großen Teilen Europas und Nordamerikas die atmosphärische Belastung durch emissionsverringernde Maßnahmen ab. Das führt dazu, dass über diesen Pfad auch weniger Stickstoff in Böden und Gewässer gelangt. Langzeitmessungen über die letzten 20 Jahre zeigen das etwa deutlich für Deutschland: Pro Quadratmeter und Jahr wurden durchschnittlich 35 mg weniger atmosphärischer Stickstoff in den Boden eingetragen. Daraus resultieren laut Untersuchungen der UFZ-Wissenschaftler 0,08 mg pro Liter und Jahr weniger Nitrat, das in Flüsse und Trinkwassertalsperren gelangt. „Das klingt erst einmal wenig, aber in einigen naturnahen Landschaften, die nicht oder kaum durch Industrie und Landwirtschaft geprägt sind, stellen sich im Laufe der Zeit vorindustrielle Bedingungen ein“, sagt UFZ-Hydrogeologe Dr. Andreas Musolff. „Hier sind wir mit teilweise weniger als 6 mg Nitrat pro Liter Wasser weit entfernt von den problematischen Nitratkonzentrationen, die in landwirtschaftlich oder industriell stark geprägten Regionen gemessen werden“.

Dass diese positive Entwicklung auch negative Begleiterscheinungen haben kann, wurde deutlich, als Wissenschaftler damit begannen, die Ursachen einer in Deutschland, Nordeuropa und Nordamerika zunehmend zu beobachtenden Braunfärbung des Wassers in Talsperren zu erforschen. Sie ist vor allem für die Trinkwasseraufbereitung problematisch. Bei der Überprüfung verschiedener Hypothesen stellten sie fest, dass die Braunfärbung des Wassers vor allem mit den sinkenden Nitratkonzentrationen in den Auenböden rund um die Zuflüsse der Talsperren in Verbindung zu bringen ist. Denn die Präsenz von Nitrat in den Auen, in denen ein Großteil des Abflusses der Gewässer gebildet wird, sorgt dafür, dass Kohlenstoff, Phosphat und verschiedene Metalle an oxidiertes Eisen gebunden bleiben. Geringere Nitratgehalte ermöglichen die chemische Reduktion der Eisenverbindungen und damit die Mobilisierung bislang adsorbierter Stoffe. Das heißt – bislang stabile Bindungen an Bodenpartikel lösen sich und gelangen mit dem Regenwasser in die Flüsse. Im Falle von Kohlenstoff bedeutet das, dass sich die Konzentration an gelöstem organischen Kohlenstoff (Dissolved Organic Carbon – DOC) erhöht, sichtbar durch die bräunliche Farbe des Wassers. Bei knapp 40 Prozent der 110 untersuchten Zuflüsse von Trinkwassertalsperren stellten die Wissenschaftler mit durchschnittlich 0,12 mg mehr DOC pro Liter und Jahr signifikant steigende DOC-Konzentrationen fest. Der stärkste Anstieg war in naturnahen Einzugsgebieten mit viel Wald zu verzeichnen, wo die Nitratkonzentration im Wasser bei weniger als 6 mg pro Liter liegt.

Neben dem DOC steigt in über 30 Prozent der Zuflüsse auch der Phosphatgehalt signifikant an. Die im Durchschnitt ermittelten 7 µg pro Liter und Jahr mehr begünstigen das Algenwachstum und sind auf lange Sicht ebenso problematisch für die Wasserqualität. Es gibt Hinweise, dass zudem neben DOC und Phosphat adsorbierte Metalle wie Arsen, Vanadium, Zink oder Blei zunehmend mobilisiert werden.
„Man löst ein Problem, indem man die Luft sauberer macht, und kreiert damit an bestimmten Stellen ein anderes Problem“, beschreibt Biologe Dr. Jörg Tittel, der das Projekt am UFZ geleitet hat, den unerwarteten Effekt. „Keiner der gelösten Stoffe ist in dieser geringen Konzentration giftig, zudem werden die Stoffe durch die Wasseraufbereitung weitgehend entfernt. Aber die Aufbereitung des Wassers wird teurer.“

Einen ersten Beleg ihrer Hypothese lieferte die Auswertung der Daten eines 1,7 km2 kleinen Einzugsgebietes im Erzgebirge, rund um die Wilzsch, einem Nebenfluss der Zwickauer Mulde, der in die Talsperre Carlsfeld mündet. Danach wählten die Wissenschaftler einen wesentlich größeren Maßstab, in deren Fokus 110 Flüsse und ihre Einzugsgebiete standen, die in insgesamt 36 Trinkwassertalsperren münden. Trotz der wesentlich größeren Vielfalt hinsichtlich der Größe der Flüsse und ihrer Einzugsgebiete, ihrer Topografie, der Niederschlagsmenge, der Landnutzung und der chemischen Charakteristik bestätigte sich auch hier ihre Vermutung: Der beobachtete Anstieg des DOC hängt eng mit dem abnehmenden Nitratgehalt im Wasser zusammen.

Mittlerweile hat eine Diskussion begonnen, wie die Ergebnisse dieser Meta-Analyse gemeinsam mit den zuständigen Behörden in praktische Maßnahmen umgesetzt werden können, die den DOC-Anstieg stoppen. „Die Studie hilft, zukünftige Forschung auf die relevanten Prozesse zu fokussieren und entsprechende Feldexperimente zu planen, die die Entscheidungsgrundlage im Hinblick auf konkrete Maßnahmen weiter verbessern“, so Andreas Musolff.

Die Forschungsergebnisse wurden im Rahmen des Projekts „Belastung von Trinkwassertalsperren durch gelösten organischen Kohlenstoff: Prognose, Vorsorge, Handlungsoptionen (TALKO)“ erbracht, welches bis 2015 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit mehr als einer Million Euro gefördert wurde. Ziel der Zusammenarbeit von UFZ, Talsperrenverwaltungen, Wasserversorgern, Behörden und einem Ingenieurbüro war es, Möglichkeiten zu finden, wie die Einträge in die Talsperren reduziert, Vorhersagen verbessert und Technologien der Wasseraufbereitung optimiert werden können.

Publikation:
Musolff, A., Selle, B., Büttner, O., Opitz, M. and Tittel, J. (2016), Unexpected release of phosphate and organic carbon to streams linked to declining nitrogen depositions. Glob Change Biol. doi:10.1111/gcb.13498 http://dx.doi.org/10.1111/gcb.13498

Ansprechpartner:
Dr. Andreas Musolff
UFZ-Department Hydrogeologie
Telefon: +49 341 235 1983
https://www.ufz.de/index.php?de=38352

Dr. Jörg Tittel
UFZ-Department Seenforschung
Telefon: +49 391 810 9419
http://www.ufz.de/index.php?de=38293

Weitere Informationen:
http://www.ufz.de/index.php?de=36336&webc_pm=43/2016