Das Projekt WBA-NTS-ProTrink soll den in einem Vorgängerprojekt erarbeiteten Ansatz die wirkungsbezogene Analytik (WBA) in Kombination mit chemischen Analysen zur Bewertung von Spurenstoffen einzusetzen, weiterentwickeln.
Bei der Vielzahl an oft unbekannten Spurenstoffen kann eine qualifizierte Prozessbewertung bei der Trinkwasserproduktion nicht mehr allein mittels Target-Analytik vorgenommen werden. Es bedarf deshalb innovativer Ansätze wie der Kombination von WBA und dem Non-Target-Screening (NTS), um das Verhalten von Spurenstoffen in der Trinkwassergewinnung systematisch untersuchen und bewerten zu können.
Folgende Teilziele werden anvisiert:
- Relevante Aufbereitungsschritte der Trinkwassergewinnung sollen durch WBA und parallel mittels NTS charakterisiert und ein kombinierter WBA-NTS-Bewertungsindex abgeleitet werden. Dieser soll auch unter Extrembedingungen wie Starkregen oder Dürre validiert werden.
Für typische Aufbereitungsschritte in der Trinkwasserproduktion wie Uferfiltration, Desinfektion usw. soll ein „Wirkungs-Index“ entwickelt werden, der die Prozesse nach ihrer Leistung zur Entfernung von
- Wirkungen einordnet. Dieser soll in Bezug zu Ergebnissen einer NTS-Prozessbeschreibung gesetzt werden.
- Die Datenauswertung soll unter Einbindung von Toxic equivalent concentrations (TEQs) weiter standardisiert werden.
- Da eine Optimierung von Aufbereitungsprozessen im laufenden Betrieb eines Wasserwerks nur bedingt umsetzbar ist, ist es notwendig eine Versuchsanlage zur Nachbildung unterschiedlicher Aufbereitungsprozesse und deren Kombinationen zur Verfügung zu haben. Mit Hilfe einer Laboranlage sollen deshalb für unterschiedliche Aufbereitungsprozesse und deren Kombinationen wirkungsspezifisch besonders relevante Prozessparameter identifiziert und optimiert werden.
- Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wird geprüft, ob eine Erweiterung der Testendpunkte mit Relevanz zur Humantoxikologie möglich ist. Aus diesem Grund soll untersucht werden, ob in-vitro Bioassays auf Basis humaner Zelllinien, die den zellulären Metabolismus des Menschen besser widerspiegeln, in das bestehende WBA-Konzept integriert werden können.
- Da sich die Ergebnisse der WBA und des NTS wesentlich von denen der Target-Analytik unterscheiden (Wirkung bei Testendpunkt vs. Konzentration) soll im Projekt eine einheitliche Form zur Interpretation und Kommunikation der WBA-Ergebnisse entwickelt werden.
Zur Charakterisierung einzelner Aufbereitungsschritte wird das TZW eine Modellanlage im Labormaßstab betreiben, die modular aufgebaut ist und an die verschiedenen Stufen der Aufbereitung realer Wasserwerke angepasst werden kann, z. B. an eine Ozonung mit anschließender Aktivkohlefiltration, Chlorungs- oder UV-Desinfektionsstufe. Dies ermöglicht es, für die Prozessoptimierung relevante Prozesse und Parameter hinsichtlich maximaler Reduktion von Wirkung bzw. Substanzkonzentration zu identifizieren.
