Der Newsletter aus dem TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser

Editorial

Sehr geehrte Damen und Herren,
liebe Leserin, lieber Leser,

das Jahr 2021 ist noch jung und schon ist absehbar, dass die Corona-Pandemie und ihre Folgen uns auch in diesem Jahr prägen werden. Doch wir schauen optimistisch nach vorne und möchten Ihnen einige ganz neu gestartete oder kürzlich genehmigte Projekte vorstellen. Dabei zeigt sich die gesamte Bandbreite unserer Aktivitäten, die thematisch immer „am Puls der Wasserbranche“ sind: Nitrat-Monitoring mit Hilfe Künstlicher Intelligenz, Abwasserbasierte Epidemiologie, Inspektionsverfahren für Trinkwasserleitungsnetze und die Langzeitfolgen von fluorierten Verbindungen sind die Themen, die wir für Sie ausgewählt haben.

Außerdem berichten wir von den personellen und organisatorischen Veränderungen, die zum Jahreswechsel im TZW umgesetzt wurden, um zukünftig noch effizienter aufgestellt zu sein und viele innovative Projekte realisieren zu können.

Eine anregende Lektüre wünscht Ihnen

Dr. Josef Klinger

Nitrat-Monitoring 4.0 – mit KI das Grundwasser schützen

Zu hohe Nitratwerte im Trinkwasser können zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen. Die Überwachung der Wasserbeschaffenheit zeigt, dass der Zustand des Grundwassers vielerorts gefährdet ist. Allerdings sind die realistisch aufbaubaren Messnetze zu grobmaschig, um die komplexe räumliche und zeitliche Nitratverteilung im Grundwasser ohne aufwendige Strömungs- und Transportmodelle so detailliert abzubilden, wie es für effektive und effiziente Maßnahmen des Grundwasserschutzes notwendig wäre. Künstliche Intelligenz (KI) soll dabei helfen, dies zu ändern. Im September 2020 ist dazu das Verbundprojekt „Nitrat-Monitoring 4.0“ gestartet. Darin entwickeln Karlsruher Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein intelligentes System, um mit wenigen Messstellen die räumliche und zeitliche Verteilung des Nitrats im Grundwasser besser verstehen und vorhersagen zu können. Das TZW ist in diesem vom Bundesministerium für Umwelt (BMU) geförderten Projekt Partner und bearbeitet die Themen Optimierung von Grundwassermessnetzen und Werkzeuge zur Überwachung der Grundwasserbeschaffenheit im täglichen Betrieb.

BMBF-Projekt zum Einsatz eines neuartigen SARS-CoV-2 Biomarkers in Abwässern

Aktuelle Studien belegen, dass infizierte Patienten SARS-CoV-2-Biomarker mit dem Stuhl in relativ hohen Konzentrationen ausscheiden. Daher kann Abwasser als Frühwarnsystem genutzt werden, um Änderungen im Infektionsgeschehen zu erkennen, die Dunkelziffer von COVID-19-Fällen besser aufzuklären und die Ausbreitung von Infektionen zu erfassen. Ein wesentliches Ziel des im Oktober 2020 begonnenen Forschungsprojektes ist die umfassende Überwachung des COVID-19-Infektionsgeschehens durch eine abwasserbasierte Epidemiologie. Dabei wird ein neuartiges SARS-CoV-2-Biomarker-Modell zur Anwendung kommen. Ermöglicht werden soll so die Abschätzung und Entwicklung von COVID-19-Infektionen in einer Kommune auf der Grundlage der PCR-Analytik in kommunalen Abwässern. Das TZW kooperiert in diesem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt mit der Technischen Universität München und der Blue Biolabs GmbH.

Neues Projekt zur Inspektion von Trinkwasserleitungen im laufenden Betrieb

Regelmäßige Untersuchungen des Leitungsnetzes sind grundlegend für einen effizienten Betrieb. Dabei kommen optische Inspektionssysteme im Abwasserbereich bereits großflächig zum Einsatz. Ein aktuell aufgesetztes DVGW-Forschungsprojekt soll ab Oktober 2021 die Potenziale einer optisch-akustischen Inspektion für Trinkwasserleitungen ausloten. Dazu nutzt das TZW die „Wasserschlange“ der Firma Gullyver, die in den Praxisteilen des Projekts bei den beteiligten Wasserversorgungsunternehmen getestet werden wird. Den Praxistest, die wissenschaftliche Begleitung und systematische Auswertung übernehmen federführend die Experten des TZW und des IWW.

Was passiert mit fluorierten Verbindungen in der Umwelt?

Die PFAS-Problematik im Raum Rastatt und Baden-Baden, die im Jahr 2012 aufgrund von Analysen des TZW bekannt wurde, zeigt, wie Chemikalien und ihre Abbauprodukte über viele Jahre oder gar Jahrzehnte in der Umwelt, hier im Grundwasser und in den Böden, nachweisbar sind. Für die belasteten Flächen wird vermutet, dass Kompost, versetzt mit PFAS-belasteten Papierschlämmen, aufgebracht wurde. Ein vom Umweltministerium Baden-Württemberg gefördertes Projekt soll helfen, Ursachen und Ausmaß der Kontamination belasteter Flächen mit per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS) weiter aufzuklären. Zentrales Element des Verbundprojektes mit fünf Partnern ist die Durchführung von Laborversuchen mit technischen Produkten und behandelten Materialien, die in der Vergangenheit in der Papierindustrie eingesetzt wurden. Der Einsatz dieser Materialien in Aufwuchsversuchen ermöglicht eine Abbildung natürlicher Vorgänge im Labor. Durch die Untersuchung von Boden, Pflanzen und Sickerwasser wird hier in besonderem Maß die Verlagerung von fluorierten Verbindungen innerhalb dieser Kompartimente aufgegriffen. Dabei kommen modernste analytische Methoden zum Einsatz. Ebenso können damit Grundlagen für die Bestimmung des neuen Parameterwerts PFASgesamt der gerade verabschiedeten neuen EU-Trinkwasserrichtlinie erarbeitet werden.

Zukunftsorientierte Neuaufstellung

Mit einer neuen, zukunftsorientierten Organisationsstruktur startet das TZW in das Jahr 2021. Zum Jahresende sind zwei langjährige Abteilungsleiter in den Ruhestand gegangen. „Wir haben den personellen Wechsel dazu genutzt, die Organisation im TZW insgesamt schlanker und somit effizienter zu gestalten. Außerdem bildet das Organigramm jetzt unsere thematischen Schwerpunkte noch besser ab“, erklärt Geschäftsführer Dr. Josef Klinger. Ihre neue Position als Abteilungsleiter haben (v.l.n.r.) Sebastian Sturm (Wasserversorgung), Dr. Andreas Korth (Wasserverteilung) und Dr. Johannes Ruppert (Prüfstelle Wasser) angetreten.

Publikationen

TZW Schriftenreihe - Neue Bände

Band 93: SARS-CoV-2 im Kontext der Wasserversorgung (25 €)

Band 94: Durchflusszytometrie als schnelle Detektionsmethode für Bakterien (25 €)

Band 95: Innovationen für eine zukunftsfeste Wasserversorgung. TZW Kolloquium 25 digital 
(50 €)

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Impressum
TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser, Karlsruher Straße 84, 76139 Karlsruhe, Deutschland, Tel.: +49 721 9678-0, Fax: +49 721 9678-101, 
E-Mail: info@tzw.de, www.tzw.de

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