Dank einer automatischen Bildbearbeitungsmethode, die von der Eawag zusammen mit der photrack AG und der ETH Zürich entwickelt wurde, lassen sich im Internet gepostete Handyvideos als wichtige Datenquelle bei einem Hochwasser nutzen. Rettungskräfte können dadurch noch gezielter Schutzmassnahmen ergreifen oder die Bevölkerung frühzeitig warnen.

«Unwetter wütet in Lausanne», «Rekordregen setzen Vororte von Sydney unter Wasser», «Die Sintflut von Münster» – was heute schon regelmässig Schlagzeilen macht, dürfte mit dem Klimawandel weiter zunehmen. Starke Niederschläge werden in Zukunft wahrscheinlich häufiger und intensiver auftreten als bisher, was auch vermehrt zu Überschwemmungen führen wird. Städte sind davon besonders betroffen. Da die Wassermassen auf den asphaltierten Strassen und Plätzen schlecht versickern, suchen sie sich ihren Weg durch die Häuserzeilen; Strassen werden zu reissenden Bächen, Keller überflutet, und innert kürzester Zeit entstehen nicht nur riesige Schäden, auch Menschenleben sind gefährdet.

Da es oft lokale Unwetter sind, die solch heftige Niederschläge hervorrufen, ist es schwierig vorherzusagen, wann und wo Sturzfluten auftreten. Entsprechend schlecht können sich Städte darauf vorbereiten. Erschwerend kommt hinzu, dass im Stadtgebiet aus Kostengründen kaum Sensoren installiert sind, die bei Überschwemmung Fliessgeschwindigkeit oder Pegelstände des Wassers messen – Daten, die jedoch notwendig wären, um zukünftige Hochwasser auf dem Computer zu simulieren und die Gefahr zu berechnen.

Experimente in Übungsanlage der Armee
Ein Team um den Umweltingenieur João P. Leitão hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, diese Datenlücke bei den Wasserabflüssen zu schliessen. Dabei geht der Forscher neue Wege: «Wenn irgendwo etwas passiert, dauert es in der Regel nicht lange, bis in den sozialen Medien Handyvideos auftauchen – so auch bei Hochwasser. Wir wollten herausfinden, ob sich solche Filmchen als Datenquellen eignen.» In einem ersten Schritt fluteten die Forschenden Strassen und Keller einer Hochwasserübungsanlage, in der sonst Armee und Feuerwehr den Ernstfall proben. Während der kontrollierten Versuche erfasste ein Radargerät, wie hoch und schnell die Fluten waren. Gleichzeitig filmten die Forschenden das Hochwasser mit herkömmlichen Überwachungskameras und werteten die Bilder mit einem eigens entwickelten Algorithmus aus. Dieser berechnete anhand…mehr:

https://www.eawag.ch/de/lehre/weiterbildung/infotag/2022/hochwasserinfos-via-social-media

Wasser wird auf unserem Planeten immer knapper. Und das vorhandene ist oft verschmutzt. Dr. Libing Zheng möchte das Reinigen optimieren. Er ist derzeit Stipendiat bei Professor Mathias Ulbricht an der Fakultät für Chemie der Universität Duisburg-Essen (UDE). Finanziert wird sein Aufenthalt durch ein Forschungsstipendium für Postdocs der Alexander von Humboldt-Stiftung.

Wasseraufbereitung ist in vielen Ländern inzwischen Standard. „In der Industrie könnten wir auch Meerwasser verwenden“, so Libing Zheng von der Chinese Academy of Sciences. Wenn es vorher gesäubert wird, sei das kein Problem. Möglich macht das etwa die Membrandestillation (MD). Anders als beim bisherigen Destillieren werden die einzelnen Moleküle über durchlässige Schichten (Membranen) auf Nanoebene voneinander getrennt. „MD eignet sich sehr gut dafür, Abwässer mit hohem Salzgehalt aufzubereiten, also Brackwasser, Meerwasser oder Industrieabwasser“, sagt der Stipendiat. Er wurde über das Thema an der Chinese Academy promoviert.

Ist das Schmutz-Problem mit der MD aus der Welt? „Leider nein. Die Salze, organischen Stoffe und Mikroben, die aus der Flüssigkeit herausgefiltert werden, setzen sich auf den Membranen ab, verschmutzen sie und verringern nach und nach ihre Leistung“, sagt Zheng. Gegen dieses Fouling möchte er mit magnetischen Nanopartikeln angehen. Sie sollen die Membran sauber halten: „Diese Teilchen können die Porengröße der Membran regulieren und die Ablagerung des Schmutzes kontrollieren. Sie fangen unterm magnetischen Wechselfeld an zu vibrieren, werden quasi zu ‚Nanomixern‘ und verzögern so Ablagerungen auf der Membran“, erklärt der 33-Jährige. Wenn die Frequenz des Wechselfeldes hoch ist, würden die Teilchen zudem wärmer. „Sie werden im Wechselfeld zur ‚Nano-Heizung‘ und garantieren in Kombination mit dem Mixer eine hocheffiziente Wasseraufbereitung.“

An der UDE möchte Grundlagenforscher Zheng die magnetischen Partikel bis 2024 nicht nur gegen das Fouling einsetzen. „Wir müssen unbedingt herausfinden, wie der Mechanismus im magnetischen Wechselfeld funktioniert. Damit ergründen wir auch ein wenig die Magie des Magnetismus für die Verbesserung von Membranprozessen.“

Weitere Informationen:
Fakultät für Chemie, Technische Chemie II:
Dr. Libing Zheng, lbzheng@rcees.ac.cn
Prof. Dr. Mathias Ulbricht, Tel. 0201/183 3151, mathias.ulbricht@uni-due.de

Redaktion: Alexandra Nießen, Tel. 0203/37 9-1487, alexandra.niessen@uni-due.de

Alexandra Nießen Ressort Presse – Stabsstelle des Rektorats
Universität Duisburg-Essen

Engpass Fällmittel: Gewässerschutz sicherstellen, Sanktionen vermeiden und Alternativen entwickeln
Politik und Wasserwirtschaft in engem Schulterschluss für den Schutz der Gewässer
Hennef. Ausgeprägte und zunehmende Lieferengpässe für Betriebsmittel für die Phosphorfällung stellen die deutsche Abwasserwirtschaft aktuell vor erhebliche Probleme. Ohne diese Betriebsmittel können die Einleitegrenzwerte für Phosphor nicht eingehalten und damit der Schutz der Gewässer vor Eutrophierung nicht gewährleistet werden. Die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA) setzt sich ausdrücklich für einen bestmöglichen Gewässerschutz ein. „Bund, Länder und die Wasserwirtschaft müssen alle Kräfte mobilisieren, um die Abwasserentsorger, aber auch Schlachthöfe und Molkereien, mit den nötigen Fällmitteln zu versorgen. Höchste Priorität hat, die Knappheit schnellstmöglich zu beenden, um die betriebsübliche Phosphor-Elimination störungsfrei zu gewährleisten,“ fordert DWA-Präsident Prof. Uli Paetzel. „Dies haben Vertreter der Wasserwirtschaft sowie der Bundesministerien für Umwelt und Wirtschaft Mitte September bei einem Krisentreffen einstimmig betont.“

Kurzfristig können die Engpässe auf den Liefermärkten nicht behoben werden, dies haben die Hersteller der entsprechenden Betriebsmittel gegenüber der DWA ausdrücklich betont. Es fehlen insbesondere Eisensalze, die als Nebenprodukte bei der Herstellung von z.B. Titandioxid für Farben und Lacke anfallen. Eine deutlich verminderte Nachfrage nach diesen Produkten sowie unterbrochene Lieferketten und Preisexplosionen u.a. bei Salzsäure führen zu extremen Lieferengpässen für Eisensalze. Auch alternative Fällmittel sind auf dem Markt kaum zu bekommen. Eine repräsentative Umfrage der DWA zeigt, dass bereits heute ein Viertel der Kläranlagen Ausfälle von Lieferungen meldet. Bis Oktober erwartet jeder zweite Kläranlagenbetreiber den Ausfall von Lieferungen beziehungsweise wurde ihm dieser von den Lieferanten angekündigt… weiter in der Pressemitteilung der DWA.

Weitere Informationen zum Thema in der Rubrik Nachrichten des mdr unter dem Titel:
Gewässerschutz gefährdet: Wichtige Chemikalien fehlen

Aus Kläranlagen entsteht nicht nur der Klärschlamm – künftig könnten auch nährstoffreiche Algen als Dünger übrig bleiben. Nebenbei sorgen sie für noch saubereres Wasser.

Kläranlagen als Düngerquelle: Das ist wenig neu. Doch hier geht es nicht um den Klärschlamm. Wie Algen Gratisstickstoff liefern. Mehr:

https://www.agrarheute.com/pflanze/getreide/teurer-duenger-algen-abwasser-alternative-595798

Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) rät in bestimmten Fällen von Bewässerung ab

Bodennah wachsendes und roh konsumiertes Obst und Gemüse wie Salat, Möhren, Erdbeeren, oder auch frische Kräuter sollten in Deutschland nicht mit aufbereitetem Abwasser bewässert werden. Davon rät das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) vor allem im Hinblick auf krankmachende Viren und Parasiten ab, die über diesen Weg auf oder in die Pflanzen gelangen können. Für eine abschließende Risikobewertung ist die derzeitige Datenlage noch unzureichend. Belegt ist jedoch, dass bestimmte Viren und einzellige Parasiten (Protozoen) Umwelteinflüssen trotzen und über rohes Obst und Gemüse Erkrankungen auslösen können. „Aufbereitetes Abwasser in der Landwirtschaft stellt die Lebensmittelsicherheit vor eine neue Herausforderung“, sagt BfR-Präsident Professor Dr. Dr. Andreas Hensel. „Um Krankheitserreger bestmöglich zu reduzieren, benötigen wir sehr gute Aufbereitungs- und Nachweisverfahren.“

Klimawandel, unvorhersehbare Wetterverhältnisse und Dürren verknappen die Wasserressourcen in Deutschland und Europa. Um dem zu begegnen wurden in der Verordnung (EU) 2020/741 Mindestanforderungen an die Nutzung von aufbereitetem Abwasser zur landwirtschaftlichen Bewässerung festgelegt. Die EU-Verordnung für die Wasserwiederverwendung ist ab dem 26. Juni 2023 gültig und soll die Umwelt sowie die Gesundheit von Mensch und Tier schützen. Das BfR hat mögliche gesundheitliche Risiken durch die Nutzung von aufbereitetem Abwasser für die Bewässerung von pflanzlichen Lebensmitteln mit Blick auf ausgewählte krankmachende Viren und Protozoen bewertet. Im besonderen Fokus standen dabei roh verzehrbares Obst und Gemüse, bei dem möglicherweise vorkommende Krankheitserreger nicht durch Erhitzen reduziert oder abgetötet werden.

Auf Basis der verfügbaren Daten spricht das BfR die Empfehlung aus, auf die Bewässerung von Pflanzen mit aufbereitetem Abwasser zu verzichten, deren roh verzehrbarer Anteil im Boden oder bodennah wächst. Diese gilt solange, bis geeignete Aufbereitungsverfahren und Kontrollen sicherstellen können, dass im Bewässerungswasser keine Krankheitserreger enthalten sind, insbesondere humanpathogene Viren oder Protozoen. Denn bei jedem der betrachteten Bewässerungssysteme (unterirdische und oberirdische Tropfbewässerung, wasserführende Gräben, Beregnungssystem, hydroponische Kultur) können Krankheitserreger nach derzeitigem Wissensstand auf oder in die essbaren Teile der Pflanzen gelangen und bei deren Rohverzehr Erkrankungen beim Menschen auslösen. Je nach Art des Krankheitserregers und Gesundheitszustands der betroffenen Person kann die gesundheitliche Beeinträchtigung variieren, bei Risikogruppen sind mitunter schwere Verläufe möglich. Hinsichtlich der Eignung von Methoden zur Inaktivierung oder Reduzierung von Krankheitserregern während der Abwasseraufbereitung besteht weiterer Forschungsbedarf.

Pflanzen, deren roh verzehrbarer Anteil bodenfern wächst, zum Beispiel Weinstöcke und Obstbäume, können nach Ansicht des BfR mit aufbereitetem Abwasser der Güteklasse A oder B bewässert werden, sofern ein direkter Kontakt der roh verzehrbaren Anteile mit dem aufbereiteten Abwasser (durch Auswahl eines geeigneten Bewässerungssystems) und dem bewässerten Boden ausgeschlossen wird. Da die betrachteten Viren und Protozoen sensibel auf Hitze reagieren, sind bei pflanzlichen Lebensmitteln, die vor dem Verzehr ausreichend erhitzt werden, keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Krankheitserreger im aufbereitetem Abwasser zu erwarten.

Stellungnahme „Aufbereitete Abwässer: Virale Krankheitserreger auf pflanzlichen Lebensmitteln vermeiden“
https://www.bfr.bund.de/cm/343/aufbereitete-abwaesser-virale-krankheitserreger-a…

Stellungnahme „Aufbereitete Abwässer: Protozoen auf pflanzlichen Lebensmitteln vermeiden“
https://www.bfr.bund.de/cm/343/aufbereitete-abwaesser-protozoen-auf-pflanzlichen…

Auch für den Menschen krankmachende humanpathogene Bakterien in landwirtschaftlich genutztem aufbereiteten Abwasser können das Erkrankungsrisiko durch roh verzehrtes Obst und Gemüse steigern. Dies hat bereits eine im Jahr 2020 veröffentlichte gemeinsame Bewertung von BfR, Julius Kühn-Institut (JKI) und Max Rubner-Institut (MRI) ergeben:

Stellungnahme „Aufbereitete Abwässer: Bakterielle Krankheitserreger auf frischem Obst und Gemüse vermeiden“
https://www.bfr.bund.de/cm/343/aufbereitete-abwaesser-bakterielle-krankheitserre…

Über das BfR
Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) ist eine wissenschaftlich unabhängige Einrichtung im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL). Es berät die Bundesregierung und die Bundesländer zu Fragen der Lebensmittel-, Chemikalien- und Produktsicherheit. Das BfR betreibt eigene Forschung zu Themen, die in engem Zusammenhang mit seinen Bewertungsaufgaben stehen.

https://idw-online.de/de/news799073

Dr. Suzan Fiack Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)

Der Online-Workshop am 13. September 2022 dient dem Erfahrungsaustausch zwischen Städten und Kommunen über nachhaltige Methoden des Rattenmanagements. Einzelne Kommunen stellen dafür ihre ganzheitlichen Konzepte vor und teilen ihre Erfahrungen bei der Umsetzung von innovativen Methoden zum Schadnager-Management.

Wanderratten sind im öffentlichen Raum allgegenwärtig. Sie können Nahrung unbrauchbar machen und materielle Werte zernagen. Aber weil sie auch zahlreiche Krankheitserreger verbreiten können, werden sie gemäß Infektionsschutzgesetz im Nahbereich der Menschen bekämpft. Rattenbekämpfung zählt zu den Aufgaben von Städten und Gemeinden, die sie selbst wahrnehmen oder an Schädlingsbekämpfungsfirmen vergeben.

Seit Jahrzehnten wurden Rodentizide regelmäßig, flächendeckend und präventiv ausgebracht, aber seltener kurativ bei Befallsmeldung. Die Giftstoffe geraten zu Recht zunehmend in die Kritik. Ihr Einsatz birgt hohe Risiken der Vergiftung für Wildtiere, in denen die Wirkstoffe bereits vielfach nachgewiesen wurden. Bei Dauergebrauch verlieren sie ihre Wirkung. Zudem sind sie nicht nur für Ratten, sondern auch für andere Tiere giftig und lange in der Umwelt haltbar. Seit Jahren werden deshalb die Vorschriften zur Ausbringung von Rattengift immer weiter verschärft.

Ratten sind schlau und können sich rasch stark vermehren. Ein nachhaltiges Rattenmanagement setzt an den Ursachen für Befall an. Diese gilt es zu ermitteln und durch bauliche Veränderungen, Instandsetzung oder organisatorische Maßnahmen abzustellen. Zentral dabei ist der Umgang mit Abfällen, die Befallserhebung im Vorfeld, Erfolgskontrollen und im Anschluss an die Bekämpfung vorbeugende Maßnahmen zum Schutz vor Wiederbefall. Gleichzeitig gewinnen digitale Geräte und innovative Verfahren zunehmend an Bedeutung. Laufendes und fernüberwachtes ⁠Monitoring⁠ giftfrei und digital sowie das Timing der Befallsermittlung und der Bekämpfung können die Effektivität drastisch verbessern und die benötigte Giftmenge erheblich reduzieren. Voraussetzung ist kompetente Sachkunde zur Nagetierbekämpfung sowie die Bereitschaft, neue Wege des Rattenmanagements zu gehen und dabei alle betroffenen Behörden, Berufsgruppen und nicht zuletzt die Bevölkerung mitzunehmen.

Der Workshop dient dem Erfahrungsaustausch zwischen Städten und Kommunen über nachhaltige Methoden des Rattenmanagements. Kommunen stellen ihre ganzheitlichen Konzepte vor und teilen ihre Erfahrungen bei der Umsetzung von innovativen Methoden zum Schadnager-Management vor. Sie haben dabei nicht nur eine wirksame und dauerhafte Verringerung der Ratten-Befalle sondern auch der Umweltbelastung mit Rattengift im Blick. Ihre Maßnahmen umfassen Sensibilisierung und Aufklärung der Bevölkerung, ein systematisches Rattenmonitoring, den Einsatz giftfreier Schlagfallen, gezielter Einsatz von Giften in wassergeschützten Köderschutzstationen sowie bauliche Maßnahmen. Weitere Themen des Workshops sind qualitative Zuschlags- und Eignungskriterien im Falle einer Vergabe und die Möglichkeiten und Grenzen der Stadtreinigung.

Der Workshop richtet sich an Fach- und Führungskräfte aus Bereichen wie Ordnung, Gesundheit, Öffentlichkeitsarbeit, Garten- und Landschaftsbau, Stadtentwässerung und -sauberkeit von Kommunen. Er wird von der Akademie Obladen im Auftrag des ⁠UBA⁠ organisiert.

https://www.umweltbundesamt.de/service/termine/online-workshop-nachhaltiges-kommunales