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Technologie

2.2 Bewährte Methoden und Hightech-Analytik – Managementkonzepte für mehr Hygiene und Gesundheit

Neues entwickeln und Bewährtes innovativ kombinieren – Für mehr Hygiene und Gesundheit

Weltweit sterben rund zwei Millionen Menschen durch verunreinigtes oder fehlendes Trinkwasser. Wasser, insbesondere sauberes Wasser, ist ein kostbares, in den meisten Regionen der Welt jedoch knappes Gut. Um Wege zu finden, möglichst vielen Menschen im Alltag sauberes Wasser bereitzustellen, werden dringend neue und effiziente Verfahren und Managementkonzepte benötigt. Ziel ist es, einen hohen Wirkungsgrad während des gesamten Nutzungszyklus zu erreichen – von der Wassergewinnung bis zur Abwasserreinigung.

Die Frage der Gesundheit der Weltbevölkerung ist unmittelbar mit der Qualität und Quantität des nutzbaren Süßwassers verbunden. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO kommt der Vermeidung übertragbarer Krankheitserreger (Bakterien, Viren und Parasiten) durch kontaminiertes Trinkwasser weltweit betrachtet die größte Bedeutung für die Gesundheit zu. Mangelhafte hygienische Verhältnisse, fehlende Sanitäreinrichtungen und schlechte Trinkwasserqualität sind vorwiegend in Entwicklungs- und Schwellenländern dafür verantwort- lich, dass alle drei Sekunden ein Kind unter fünf Jahren stirbt.

Neben der massiven Verschmutzung verschärft sich in vielen Entwicklungsländern die Situation zusätzlich durch eine drastisch zunehmende Wasserknappheit. Im Vergleich zu den Entwicklungs- und Schwellenländern besteht in Deutschland und den anderen Industrienationen vorwiegend eine Gefährdung durch eine Vielzahl neuer chemischer Stoffe aber auch Krankheitserreger, die sich besonders über die Gewässersysteme verbreiten.

Deutschlands größte Ultrafiltrationsanlage

Eine der weltweit größten Ultrafiltrationsmembrananlagen hat 2005 in der Eifel ihren Betrieb aufgenommen. 7.000 Kubikmeter Wasser pro Stunde fließen aus der Talsperre durch die Anlage und können anschließend als Trinkwasser eingesetzt werden. Gelöste Stoffe, Partikel und Mikroorganismen werden von den extrem feinen Membranporen der Anlage zurückgehalten. Im Rahmen des „Verbundprojekts Hochleistungs-Membrantechnologie“ förderte das BMBF umfangreiche Pilotversuche bevor die Anlage in Betrieb genommen wurde. Die in der Eifel erprobten Hochleistungsmembranen haben die Erwartungen voll erfüllt. Selbst bei extremen Belastungen, etwa nach Starkregen, lag die Eliminationsleistung für Parasiten und Viren bei fast 100 Prozent. Die Kosten für Betriebsmittel und Kapitaldienst inklusive neuer Gebäude betragen weniger als zehn Cent pro Kubikmeter Trinkwasser (Projekt 2.2.01).

AQUASens – Schneller und mobiler Nachweis von Wasserverunreinigungen

Verfahren zum Nachweis mikrobieller Belastung von Wasserproben sind auch heute noch sehr aufwändig – und dauern oft länger als eine Woche. In einem interdisziplinären BMBF – Verbundprojekt unter Beteiligung wissenschaftlicher Institutionen und Unternehmen wurde ein halbautomatisches Analysegerät entwickelt, das sowohl kleine Moleküle wie Hormone, Antibiotika oder Pestizide, ebenso viel größere Bakterien nachweisen kann: anhand eines immunologischen Tests in einer winzigen Wasserprobe und innerhalb von Stunden. Die Verantwortlichen bekommen so schnell verlässliche Informationen über das Ausmaß und potentielle Gefahren von Wasserverunreinigungen (Projekt 2.2.02).

Krankheitserreger in Wasserarmaturen

Selbst das qualitativ beste Trinkwasser kann noch auf den letzten Metern verunreinigt werden, bevor es aus der Armatur sprudelt: Dichtungen oder Schläuche von schlechter Qualität sind ein Paradies für Bakterien. Über einen Zeitraum von vier Jahren wurde im Rahmen des BMBF Verbundprojektes, „Biofilme in der Hausinstallation“ in 20.000 Messungen die hygienische Belastung von Warmwassersystemen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass in über 13 Prozent dieser Warmwassersysteme Legionellen vorkommen (Projekt 2.2.03).

Aktuelle Aspekte der Schwimmbeckenwasserhygiene

Die Aufbereitung von Schwimmbeckenwasser erfordert den Einsatz von Chlor als Desinfektionsmittel (siehe auch DIN 19643). Die Reaktionen von Chlor mit Stoffen, die über das Beckenwasser oder die Badegäste in die Schwimmbecken eingebracht werden, erzeugen jedoch unerwünschte Desinfektionsnebenprodukte (DNP). Diese DNP stehen im Verdacht, gesundheitsschädigend zu sein. Ziel des Projekts „Gesundheitsbezogene Optimierung der Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser“ ist es, die Auswirkungen der DNP insbesondere auf Menschen mit Atemwegs- und anderen chronischen Erkrankungen zu untersuchen (Projekt 2.2.04).

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