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Wasserprobe aus dem Bodensee

Forschungsfachthema "Stoffe"

Die Schwerpunkte zu dem Forschungsfachthema "Stoffe" beschäftigen sich mit der Bewertung und dem Management von Stoffen und Mikroorganismen, den Instrumenten für Ressourcen- und Risikomanagement sowie der Trinkwasserqualität beim Verbraucher.

Wasserprobe aus dem Bodensee; © DVGW. Fotograf: Roland Horn

In der Forschungsroadmap Wasser vom Juni 2018 wurden drei Themenbereiche festgelegt, die detaillierte Forschungsschwerpunkte zu praxisnahen Themen der Wasserversorgung umfassen: "Stoffe", "Systeme" und "Technologien".

Auf dieser Seite stellen wir Ihnen den Themenbereich "Stoffe" vor.

Bewertung und Management von Stoffen und Mikroorganismen

In Deutschland ist Trinkwasser das Lebensmittel Nummer Eins. Seine Qualität zu schützen, ist eine der wichtigsten Aufgaben der Wasserbranche und Forschung. Mit neuen Untersuchungsmethoden lassen sich Stoffe und Mikroorganismen besser aufspüren. Dadurch erhält man tiefere Einblicke in die Beschaffenheit des Trinkwassers. Sie werfen jedoch auch neue Fragen auf: Wie relevant sind die entdeckten Stoffe und Mikroorganismen und wie soll mit ihnen umgegangen werden?

Persistenz, Mobilität und Toxizität – die so genannten PMT-Kriterien – müssen bewertet und der analytische Nachweis weiterentwickelt werden. Für eine fundierte Einschätzung ist der Aufbau und die Pflege einer Datenbank mit Informationen und Handlungshinweisen notwendig. Für die Zulassung von Stoffen sind wiederum Standards nötig, welche die Erfordernisse der Wasserversorgung berücksichtigen.

Um die Vielzahl an neu gefunden Stoffen zu managen, sollte das Untersuchungsspektrum begrenzt werden, zum Beispiel in Form von regionalen Stoffspektren. Bei verschiedenen Substanzgruppen können spezifische Verminderungs- und Vermeidungsstrategien sinnvoll sein.

Forschungsschwerpunkte:

  • Definition relevanter Leitsubstanzen für die Wasserversorgung
  • Zulassung von Stoffen und geeignete Bewertungsverfahren aus Sicht der Wasserversorgung
  • Vorhersageinstrumente und Stoffspektren künftiger Störstoffe im Wasserkreislauf
  • Stoffgruppenspezifische Verminderungs- und Vermeidungsstrategien
Instrumente für Ressourcen- und Risikomanagement

Saubere Ressourcen sind die Grundlage für eine qualitativ hochwertige Trinkwasserversorgung. Ressourcenmanagement und -schutz sind hierbei zentrale Instrumente. Diese bewegen sich jedoch in einem ständigen Spannungsfeld: Seit Jahrzehnten bestehen Probleme mit der Nitratbelastung des Grundwassers. Schutzanforderungen gegenüber anderen Akteuren durchzusetzen, ist jedoch schwierig. Hinzu kommen neue Herausforderungen wie zum Beispiel die demographische Verdichtung in Städten und verschärfte Nutzungskonflikte in Metropolregionen.

Eine Lösung für diese Art der Konflikte können Leitfäden sein, die Fach- und Rechtsbereiche kombinieren und geeignete Vorschläge zur Operationalisierung beinhalten. Die Analyse von Fallbeispielen und die Identifikation von Verfahrensschwachpunkten liefern das nötige Wissen. Gewonnene Erkenntnisse können wiederum bei der Entwicklung eines Risikomanagements berücksichtigt werden.

Forschungsschwerpunkte:

  • Sicherstellung des Verursacherprinzips bei der Erteilung von Einleitgenehmigungen
  • Ausweisung von Schutzgebieten und Vorgaben bei wasserrechtlichen Genehmigungen im Kontext des Umweltschutzes
  • Nutzungskonflikte und Risikomanagement mit typisierten Gefährdungspotentialen
  • Nitratmanagement
  • Anforderungen bei Infiltration von gereinigtem Abwasser
Trinkwasserqualität beim Verbraucher

Neue Stoffe in der Umwelt bedeuten neue Anforderungen an die Wasserversorgung. Ebenso ergeben sich neue mikro- bzw. molekularbiologische Fragestellungen. Die Versorger müssen deshalb das eigene Rohwasser charakterisieren und gleichzeitig eine ausreichende Transparenz für den Kunden sicherstellen.

Polare Stoffe und Störstoffe wie Mikroplastik, Antibiotikaresistenzgene oder Algentoxine
erfordern eine besondere Aufmerksamkeit bei der Wasseraufbereitung. Neben der chemischen Zusammensetzung sind mikrobiologische und biologische Analyseverfahren relevant. In diesem Zusammenhang fehlen jedoch Erkenntnisse darüber, wie sich Energiesparmaßnahmen und geringere Temperaturen auf Warmwassersysteme auswirken.

Übergeordnetes Ziel der Wasserbranche ist eine langlebige Trinkwasserinstallation, welche die Trinkwasserqualität so wenig wie möglich beeinflusst. Hierbei bestehen weitere Herausforderungen: das begrenzte Prozessverständnis einiger Korrosionsphänomene, die Prognose und Bewertung der Stabilität neuer Werkstoffe, Effekte bei Änderungen der Wasserqualität (z. B. durch Wasserwechsel) sowie mangelnde Transparenz und Datenverfügbarkeit zu Einsatz und Eignung von Werkstoffen.

Forschungsschwerpunkte:

  • Entwicklung von Nachweismethoden für polare Stoffe und Mikroplastik
  • Bewertung der mikro- und molekularbiologischen Wasserbeschaffenheit
  • Kriterien für die Ableitung ästhetischer begründeter Zielwerte
  • Korrosion und Hygiene in der Trinkwasserinstallation
  • Angepasste Qualitätskontrolle und Monitoring
  • Entwicklung von Prüf- und Bewertungssystemen für die Langzeitbeständigkeit von Werkstoffen und Beschichtungen

 

 

Forschung zum Thema Stoffe
Ansprechpartner
Für fachliche Fragen wenden Sie sich bitte an
Dr. Mathis Keller
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement

Telefon+49 228 91 88-727