Abwasser und Wasserkreislauf

Die Nutzung biologischer Abbauprozesse bei der Abwasserreinigung und Abwasserwiederverwendung sowie bei der Grundwasseranreicherung trägt maßgeblich zu einem nachhaltigen Wasserressourcenmanagement bei. Am TZW werden integrierte Wasserver- und Abwasserentsorgungskonzepte erarbeitet. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Einsatz von biologischen Methoden zur Elimination von besonders persistenten Substanzen sowohl in Abwasser, Oberflächengewässer als auch im Grundwasser. Neben diesen Aspekten wird zur Risikoabschätzung die Bewertung mikrobieller Kontaminationen in Umweltproben mittels mikro- und molekularbiologischer Nachweismethoden beispielsweise für antibiotikaresistente, hygienerelevante und pathogene Mikroorganismen betrachtet.

Abwasserbehandlung

Die Abwasserreinigung stellt einen wichtigen Baustein für den Gewässerschutz dar. Aufgrund der neuen Herausforderungen in der Abwasserbehandlung wie im Hinblick auf Mikroverunreinigungen, die durch Kläranlagen in Gewässer gelangen können, wirkt das TZW am Fortschreiben des Standes der Technik und der Untersuchung weitergehender Abwasserbehandlungsverfahren in Kläranlagen mit.

Wasserwiederverwendung

Ein Ansatz zur Entlastung der überbeanspruchten Grundwasserressourcen in Regionen mit Wasserknappheit ist die Anreicherung von Grundwasser mit geklärtem behandeltem Abwasser. Das TZW erarbeitet hierfür innovative Konzepte für die Bewertung möglicher Aufbereitungsverfahren. Auch der Eintrag von Mischwasserentlastung in Oberflächengewässer stellt einen unerwünschten Eingriff in das betroffene Ökosystem dar. Das TZW ist an der Untersuchung nachhaltiger und kostengünstiger Lösungsansätze beteiligt.  

SARS-CoV-2 Biomarker

Als neues Thema wurde der Nachweis von SARS-CoV-2 Biomarkern im Abwasser entwickelt. Die quantitative Erfassung der RNA trägt im Rahmen der abwasserbasierten Epidemiologie zum Verständnis des Infektionsgeschehens bei. Nach erfolgreicher Etablierung der neuen Methodik werden die Ergebnisse zunehmend durch lokale Krisenstäbe in das Monitoring eingebunden.

Risikomanagement

Im Zuge von zunehmenden Stoffeinträgen, Extremwetterereignissen, Unfällen und Nutzungsänderungen ist die Qualität des Wassers, ob Oberflächenwasser oder Grundwasser, vielerorts gefährdet oder bereits beeinträchtigt. Besonders im Hinblick auf die Einleitung von geklärtem Abwasser oder der Nutzung von geklärtem, behandelten Abwasser als Trinkwasserressource ist die Bewertung und Kontrolle der Prozesse erforderlich. Relevante Forschungsaufgaben für das TZW sind daher die Etablierung, Weiterentwicklung, Optimierung und Validierung von mikro- und molekularbiologischen Methoden, die zur Überwachung und Verbesserung der Wasserqualität beitragen können.

Chemische Indikatoren

Für die Bewertung der Reinigungsleistung ist die Entwicklung zukunftsfähiger und innovativer Ansätze notwendig. Die Nutzung organischer Spurenstoffe als Quell- und Prozessindikatoren ist ein vielversprechendes Konzept für eine Bewertung der Abwasserbelastung und Abwasserreinigungsleistung bis in den Einzugsgebietsmaßstab hinein und wird daher auch am TZW verfolgt.