Durch den Klimawandel bedingte wärmere Sommer führen sowohl zu einem Anstieg der Kaltwassertemperatur als auch zum Teil zu Veränderungen der Rohwasserqualität. Dies kann mikrobiologische Veränderungen des Trinkwassers zur Folge haben. Der Zusatz chemischer Desinfektionsmittel zum Trinkwasser ist hierbei meist keine Lösung, da moderate Konzentrationen dieser Desinfektionsmittel über lange Strecken in den Transportnetzen gezehrt werden. Die Zehrung erfolgt schneller bei höheren Temperaturen. Es werden daher Alternativen getestet, um in Anbetracht der zukünftig zu erwartenden klimatischen Bedingungen einen ausreichenden Schutz vor mikrobiologischen Risiken bis zum Zapfhahn zu gewährleisten. Gegenstand des neuen Verbundvorhabens ‚BioStabil‘ ist dabei die Testung der biologischen Stabilisierung von Trinkwasser. Das Konsortium beinhaltet neben dem IWW Institut für Wasserforschung folgende Verbundpartner: Helmholtz Zentrum für Umweltforschung (UFZ), Universität Duisburg-Essen, Zweckverband Landeswasserversorgung, Gelsenwasser AG und die Avacon Wasser GmbH.
Der Hintergrund ist dabei, dass bei der Trinkwasseraufbereitung häufig zuvor biologisch fixierte Nährstoffe in eine gelöste Form überführt, zum Teil werden auch zuvor mikrobiologisch schlecht verwertbare Substanzen besser verwertbar gemacht. Dies triff insbesondere auf die Aufbereitung von Oberflächenwässern zu. Der Anstieg an gelösten, bioverfügbaren Nährstoffen führt zu einer biologischen Destabilisierung des Wassers. In der Folge kann es, insbesondere nach Zehrung des Desinfektionsmittels, zu einer mikrobiologischen Aufkeimung kommen.
Ziel von ‚BioStabil‘ ist die Entwicklung eines biologisch stabilen Trinkwassers auf dem Transportweg vom Wasserwerk bis zum Verbraucher. Eine zusätzliche Aufbereitungsstufe am Wasserwerksausgang soll die im Wasser befindlichen gelösten Nährstoffe in hygienisch unbedenkliche Biomasse umwandeln, so dass die spätere Besetzung ökologischer Nischen durch unerwünschte Mikroorganismen verhindert wird, indem man ihnen die Nährstoff- und Aufkeimungsbasis entzieht. Dieses Konzept wird in einer Pilotanlage getestet.
Durch sensitive und innovative Monitoring-Technologien werden die mikrobiologischen Trinkwasserprofile in bestehenden Systemen sowie in der Pilotanlage erfasst. Das zu entwickelnde Bewertungstool zur Quantifizierung der biologischen Stabilität soll auch auf seine Wirtschaftlichkeit im Vergleich zur aktuellen Situation hin überprüft werden. Erreicht werden soll damit eine nachhaltige Erhöhung der Resilienz gegenüber dem Klimawandel bei gleichzeitiger Erhöhung der Wirtschaftlichkeit durch langjährige Senkung der Betriebskosten. Die Vision ist die verfahrenstechnische Etablierung der biologischen Trinkwasserstabilisierung im Aufbereitungsprozess zusammen mit moderner Messtechnik zur Echtzeit-Quantifizierung der biologischen Stabilität und KI-basierter Prognose der hygienischen Resilienz im Leitungsnetz.
„Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) fördert das Verbundprojekt „BioStabil“ zur Fördermaßnahme „Wasserversorgung der Zukunft (WaZ)“ im Rahmen des Bundesprogramms „Wasser: N“. Wasser: N ist Teil der BMFTR-Strategie „Forschung für Nachhaltigkeit (FONA)“.
