Die bestehenden dreistufigen kommunalen Wasser- und Abwasserreinigungsanlagen sind nur teilweise in der Lage, diese Schadstoffe herauszufiltern<\/p><\/blockquote>\n
Selbst modernste Anlagen k\u00f6nnten keine vollst\u00e4ndige Reinigung leisten, umrei\u00dft die Projektleiterin Dr. Anett Werner das Problem. \u201eManche Mikroschadstoffe wie zum Beispiel Anti-Epileptika k\u00f6nnen bisher \u00fcberhaupt nicht rausgefiltert werden. \u00dcber das Wasser gelangen sie in die Umwelt und ver\u00e4ndern Fische und alle anderen lebenden Organismen.\u201c Noch gibt es f\u00fcr diese Stoffe keine gesetzlichen Grenzwerte, \u201edoch das wird sich \u00e4ndern m\u00fcssen. Dann steht in vielen Kl\u00e4rwerken in Deutschland der Ausbau einer vierten Reinigungsstufe an. In der Schweiz ist das an vielen Stellen schon erfolgt.\u201c<\/p>\n
Dieses Biofiltersystem, das die Wissenschaftler entwickeln, funktioniert auf der Basis von bestimmten Pilzenzymen und soll die chemischen Verbindungen der naturfremden R\u00fcckst\u00e4nde aufspalten k\u00f6nnen. Den daf\u00fcr n\u00f6tigen Enzym-Cocktail besitzen allerdings nur St\u00e4nderpilze (Basidiomyceten). \u201eSie k\u00f6nnen ringf\u00f6rmige chemische Verbindungen, wie sie auch die kritischen Xenobiotika besitzen, aufspalten und schlie\u00dflich zu deren Entfernung beitragen\u201c, sagen die Forscher.<\/p>\n
Trametes hirsuta \u00a9 James Lindsey at Ecology of Commanster, CC BY-SA 3.0, https:\/\/commons.wikimedia.org\/<\/figcaption><\/figure>\n Pilze, deren Enzyme wie chemische Scheren arbeiten<\/h3>\n
\u201eWir wollen ein Filtersystem entwickeln, das zumindest einen Teil der Mikroschadstoffe auf nat\u00fcrlichem Weg entfernt. Dabei helfen uns Pilze, deren Enzyme wie chemische Scheren arbeiten\u201c, so Werner. \u201eDie Scheren zerschneiden die Ringstrukturen der Medikamente, dadurch werden sie biologisch abbaubar. Wir isolieren die Enzyme, binden sie an hochpor\u00f6se metallische Werkstoffe und bauen sie in Filter am Ende der Kl\u00e4ranlagen ein. Sobald die Enzyme nicht mehr arbeiten, werden die Kugeln entnommen, erhitzt und mit neuen Enzymen versehen.\u201c<\/p>\n
F\u00fcr das eigentliche Biofiltersystem mussten sie eine Technologie zur Immobilisierung (Isolation & Fixierung) der Enzyme auf hochpor\u00f6se Tr\u00e4ger konstruieren, erkl\u00e4ren die Wissenschaftler. Als Tr\u00e4germaterial wurden metallische Hohlkugeln aus einem Sintermaterial getestet, die kaum 4 Millimeter gro\u00df sind, Metallsch\u00e4ume, Membranen und Luffa-Schw\u00e4mme. Diese Schw\u00e4mme sind als Naturstoff reichlich und g\u00fcnstig verf\u00fcgbar und k\u00f6nnen nach der Nutzung im Filter auch noch biologisch abgebaut werden kann. \u201eDie Fixierung auf einem Tr\u00e4ger ist wichtig, damit die Enzyme in einem Filtersystem an Ort und Stelle arbeiten k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n
Pilzplatte mit Farbstoff \u00a9 Anett Werner<\/figcaption><\/figure>\n Vielversprechende Laborversuche<\/h3>\n
Bei Versuchen im Labor hat sich gezeigt, dass die Enzyme auf metallischen Hohlkugeln selbst nach acht Wochen noch aktiv sind. Diesen Zeitraum wollen die Forscher aber noch weiter optimieren. Der Abbau der kritischen Substanzen in einer Biofilteranlage dauerte zwischen zwei und acht Stunden. Au\u00dferdem gelang es den Wissenschaftlern, 15 Substanzen \u2013 darunter Antibiotika, Schmerzmittel, Blutdrucksenker, Entw\u00e4sserungsmittel und ein Anti-Epileptikum, f\u00fcr das es bisher keine praktikable technische L\u00f6sung gab \u2013 mithilfe der Pilzenzyme auf nat\u00fcrlichem Weg aus dem Wasser zu entfernen.<\/p>\n
Dieses Verfahren der TU Dresden ist ein gro\u00dfer Schritt zur nachhaltigen Wassernutzung, denn das neue Biofiltersystem soll schon bald unter Realbedingungen getestet werden. In Zukunft soll das Verfahren auch f\u00fcr weitere Xenobiotika, wie verschiedene Antibiotika und Pestizide und auch Bisphenol-A, eine Industriechemikalie, die in der Plastikherstellung verwendet wird, optimiert werden.<\/p>\n
Im Projekt XenoKat arbeiten unter der Leitung des Institutes f\u00fcr Naturstofftechnik an der TU Dresden die ASA Spezialenzyme GmbH, die BfG Bundesanstalt f\u00fcr Gew\u00e4sserkunde sowie das CIMTT Zentrum f\u00fcr Produktionstechnik und Organisation der TU Dresden zusammen. Das Gesamtprojekt wird mit 700.000 Euro f\u00fcr den Zeitraum Mai 2017 bis Oktober 2019 vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung gef\u00f6rdert.<\/p>\n
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