Deutsch-Chinesische Zusammenarbeit (SIGN2)

Sauberes Trinkwasser von der Quelle bis zum Verbraucher

Sedimentationsbecken eines Wasserwerks am Tai Hu

Im Projekt SIGN-2 wurden in Zusammenarbeit von wissenschaftlichen und industriellen Partnern deutsche Wassertechnologien und Management-Konzepte weiterentwickelt und an die chinesischen Erfordernisse angepasst. Ziel war dabei eine ganzheitliche Betrachtung des Wasserkreislaufes von der Quelle bis zum Verbraucher.

Ausgehend von den bisherigen Tätigkeiten in China insbesondere im Rahmen von SIGN wurden im Anschlussprojekt SIGN-2 folgende Themen in der deutsch-chinesischen Zusammenarbeit für sauberes Trinkwasser von der Quelle bis zum Verbraucher vertieft betrachtet:

  • Prozessverständnis der Schadstoffdynamik im Tai See verursacht durch für Flachseen typische Mischungsvorgänge zwischen Wasser und Sediment (lake)
  • Produktion von sauberem Trinkwasser mit innovativen dichten Membranen und Sensoren zur Prozesssteuerung sowie optimierten – in Bezug auf Wasserqualität und Energieeffizienz – Aufbereitungsketten (treatment)
  • Bewahrung der Trinkwasserqualität während der Verteilung mit integralem Software-gestütztem Infrastruktur-Management (distribution)
  • Praktische Demonstration und Weiterbildung in der Fokusregion Tai See
  • Markteinführung der deutschen Produkte auf den chinesischen Markt (market)

Das TZW war dabei nicht nur durch die Koordination des Projektkonsortiums maßgeblich beteiligt. Auch molekularbiologische Untersuchungen zu Antibiotikaresistenzen, dem mikrobiellen Denitrifikationspotential und Quellen von fäkalen Einträgen in See-Proben, sowie Proben aus der Wasseraufbereitung wurden durchgeführt. Durch die methodische Weiterentwicklung des Workflows bei der DNA-Extraktion wurden neben Bakterien auch Viren und freie DNA als wichtige Träger von Antibiotikaresistenzgenen identifiziert. Diese werden zum Großteil durch mit Fäkalien belasteten Abwässern eingetragen. Eine Etablierung neuer PCR-Methoden konnte außerdem zeigen, dass ein genetisches Potential zur vollständigen Stickstoffmineralisierung durch denitrifizierende Bakterien an fast allen untersuchten Stellen des Tai Sees vorhanden ist. An der TZW Außenstelle Dresden beschäftigten sich WissenschaftlerInnen außerdem mit der Optimierung des Netzmanagements nach der Wasseraufbereitung, wobei z.B. angepasste Spülstrategien für das Trinkwassernetz zur Beseitigung von Braunwasser verursachenden Ablagerungen entwickelt wurden.

Veröffentlichungen

Nischwitz, V.; Stelmaszyk, L.; Piel, S.; Tiehm, A.: Cascade Filtration With PCR Detection and Field-Flow-Fractionation Online With ICP-MS for the Characterization of DNA Interaction With Suspended Particulate Matter. Frontiers in Chemistry, 10, 919442 (2022) doi: 10.3389/fchem.2022.919442

Schäfer, C.: Nachweis, Dynamik und Stimulation der Denitrifikation in Gewässern. Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser, ISSN 1434-5765, TZW-Band 98 (2021)

Niestroj-Pahl, R.; Stelmaszyk, L.; ElSherbiny, I.M.A.; Abuelgasim, H.; Krug, M.; Staaks, C.; Birkholz, G.; Horn, H.; Li, T.; Dong, B.; Dähne, L.; Tiehm, A.; Panglisch, S.Performance of Layer-by-Layer-Modified Multibore® Ultrafiltration Capillary Membranes for Salt Retention and Removal of Antibiotic Resistance Genes.
Membranes 2020, 10, 398, 12: 17 Pages (2020) DOI: 10.3390/membranes10120398

Tiehm, A.; Hollert, H.; Yin, D.; Zheng, B.:
Tai Hu (China): Water quality and processes - From the source to the tap.
Science of the total environment 712: 135559 (2020)
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.135559

Tiehm A., Yin D., Zheng B.: The SIGN-2 Project Assuring Good Water Quality from the Source to the Tap. In: econet china monitor, 09/2020: 10–13 (2020)

Schäfer, C.; Ho, J.; Lotz, B.; Armbruster, J.; Putz, A.; Zou, H.; Li, C.; Ye, C.; Zheng, B.; Hügler, M.; Tiehm, A.Evaluation and application of molecular denitrification monitoring methods in the northern Lake Tai, China. Science of the total environment 663, 663: 686–695 (2019) DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.01.359

Stange, C.; Yin, D.; Xu, T.; Guo, X.; Schäfer, C.; Tiehm, A.Distribution of clinically relevant antibiotic resistance genes in Lake Tai, China.
Science of the total environment 655: 337–346 (2019) DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.11.211

Schmidt K.R., aus der Beek T., Dai X., Dong B., Dopp E., Eichinger F., Hammers-Wirtz M., Haußmann R., Holbach A., Hollert H., Illgen M., Jiang X., Koehler J., Koester S., Korth A., Kueppers S., Li A., Lohmann M., Moldaenke C., Norra S., Qin B., Qin Y., Reese M., Riehle E., Santiago-Schuebel B., Schaefer C., Simon A., Song Y., Staaks C., Steinhardt J., Subklew G., Tao T., Wu T., Yin D., Zhao F., Zheng B., Zhou M., Zou H., Zuo J.,Tiehm A.: Since 2015 the SinoGerman research project SIGN supports water quality improvement in the Taihu region, China. Environmental Sciences Europe 28(1): 1-6 (2016) DOI 10.1186/s12302-016-0092-7

Schäfer C., Stange C., Tiehm A.: Internationale Kooperationen: Das Deutsch-Chinesische Trinkwasser-Netzwerk (Sino German Water Supply Network, SIGN). In: Entwicklungstrends für die Wasserversorgung, 22. TZW-Kolloquium, Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser, ISSN 1434-5765, TZW-Band 80: 159-177 (2017)

Die Bände der TZW-Schriftenreihe können hier bestellt werden.

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