Abwasser keimfrei machen
Ein deutschlandweiter Forscherverbund entwickelt Verfahren, um die Abwasserbehandlung in Kläranlagen zu optimieren und so die Keimbelastung im Wasser zu reduzieren.
Für Schwerkranke, Kinder und alte Menschen sind sie besonders gefährlich: multiresistente Keime. Die Gefahr ergibt sich aus der Anpassungsfähigkeit dieser Erreger, die immer öfter gegen verschiedene Antibiotika immun sind und somit Therapien wirkungslos machen. Viele dieser sogenannten Superkeime gelangen über Abwässer in die Umwelt und letztlich wieder zum Menschen. Doch wie verbreiten sich diese resistenten Bakterien und vor allem, welche Möglichkeiten gibt es, sie aus dem Abwasser zu entfernen?
Keime im aufbereiteten Wasser
Im Verbundprojekt HyReKA suchen zehn Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft seit 2016 nach Antworten und Lösungen. Ziel des Projektes ist es, den Eintrag antibiotikaresistenter Bakterien und von Antibiotikarückständen in die Umwelt zu untersuchen, deren Verbreitungswege, Risikopotenziale und Übertragungsrisiken abzuschätzen, technische Verfahren der Abwasseraufbereitung an Kläranlagen zu entwickeln und Handlungsempfehlungen zu formulieren. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung bis 2019 mit insgesamt 8 Mio. Euro gefördert. Daran beteiligt ist auch ein Team um den Mikrobiologen Thomas Schwartz vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).
„Resistente Bakterien gelangen über das Abwasser von Kliniken und Pflegeheimen, häuslichen Bereichen, Schlachthöfen und aus der Landwirtschaft in Kläranlagen. Hier konnten wir die Bakterien nicht nur in den Zuläufen, sondern auch in den Abläufen nachweisen“, berichtet Schwartz. Die Ergebnisse dieser Untersuchung machten deutlich, dass bisherige Verfahren der Abwasseraufbereitung in Kläranlagen nur einen Teil der Bakterien filtern und der Rest mit dem aufbereiteten Wasser wieder in Flüsse und Bäche geleitet wird.
Filterverfahren in Kläranlagen im Visier
Im Rahmen des Verbundprojektes hat das Team um den Karlsruher Mikrobiologen daher verschiedene Filtermethoden, die in Kläranlagen zum Einsatz kommen, getestet, bewertet und teilweise bereits optimiert. Im Fokus standen dabei eine Ultrafiltrationsanlage, eine Ozon- sowie eine UV-Behandlung, eine Kombination aus beiden sowie eine Aktivkohlebehandlung. Erste Ergebnisse sind vielversprechend.
Eine Ultrafiltrationsanlage entfernt durch extrem feine Membranstränge antibiotikaresistente Bakterien aus dem Abwasser.
Keimbelastung nach Ultrafiltration kaum noch nachweisbar
„Bei der Ultrafiltration, bei der das Wasser durch extrem feine Membranstränge fließt, gelingt es uns, die antibiotikaresistenten Bakterien so weit zu reduzieren, dass wir sie kaum mehr nachweisen können. Mit der Ozonbehandlung – auch in Kombination mit UV-Strahlen – ist eine geringere, aber auch vielversprechende Reduktion der Keime möglich. Bei der Aktivkohle konnten wir keine effektive Veränderung, das heißt keine Reduktion, feststellen“, fasst Schwartz die bisherigen Ergebnisse zusammen.
Filtermethoden werden optimiert
Die Karlsruher Forscher wollen daher die Ultrafiltrationsanlage serienreif machen sowie die Ozon- und UV-Behandlung so optimieren, dass die Keimreduktion gesteigert wird. Außerdem sollen für die einzelnen Verfahren Bewertungskonzepte erstellt werden, die auch auf andere Maßnahmen zur Abwasserbehandlung anwendbar sind. „So könnten wir Kliniken, Pflegeheime oder auch landwirtschaftliche Bereiche, die ebenfalls aufgrund des hohen Einsatzes von Antibiotika ein hohes Risiko für resistente Bakterien vermuten lassen, mit diesen Techniken ausstatten, um auch die Belastungssituationen an kommunalen Kläranlagen zu reduzieren“, sagt Schwartz.
Zu den Forschungspartnern gehören neben dem KIT das Universitätsklinikum Bonn, die Universität Bonn, die Technische Universität Dresden, die RWTH Aachen, das Umweltbundesamt (UBA), das Technologiezentrum Wasser in Karlsruhe (TZW) und kommunale Partner, wie der Erftverband Bergheim, der Oldenburgisch-Ostfriesische Wasserverband (OOWV), der Zweckverband Klärwerk Steinhäule und der Industriepartner XYLEM Services GmbH.
bb
Das könnte Sie auch interessieren
Biotechnologisches CO2-Recycling
Bioökonomie Im All & auf der Erde – Mitschnitt
