Hydrogeologie

Viren in der Uferfiltration – In-situ-Monitoring und Risikomanagement unter spezieller Berücksichtigung des Einflusses von Extremwetterereignissen (VIRUMEX)

Hintergrund

Uferfiltration ist eine in Deutschland verbreitete Methode zur Gewinnung von Trinkwasser in Ge-bieten mit begrenzten Grundwasserressourcen. Schadstoffe in Oberflächengewässern, wie beispielsweise Krankheitserreger (Viren, Bakterien), können ein Risiko für die Trinkwassergewinnung durch Uferfiltration sein. Besonders Extremwetterereignisse (Starkregen und Hochwasser) können zu erhöhten Konzentrationen von Krankheitserregern in Oberflächengewässern führen.

Im aktuell gesetzlich geforderten Messprogramm zur Sicherstellung der Trinkwasserqualität sind nur einige Bakterien und in der neuen EU-Trinkwasserverordnung auch Coliphagen enthalten, jedoch keine humanpathogenen Viren, da deren Bestimmung nur mit großem Aufwand möglich ist.

Studien haben jedoch gezeigt, dass das Transportverhalten im Grundwasser von Bakterien, Coliphagen und humanpathogenen Viren signifikant verschieden sein kann (Konzentrationsdifferenzen über mehrere Größenordnungen möglich).

Ziele

VIRUMEX verfolgt das Ziel Wasserwerksbetreibern, die die Technologie der Uferfiltration einsetzen, eine wissenschaftlich fundierte und modell-basierte Risikoanalyse, wie sie im Water-Safety-Plan-Konzept der WHO gefordert wird, für humanpathogene Viren zu ermöglichen. Dabei soll:

  • Innovative Messtechnik entwickelt werden um humanpathogene Viren im Grundwasser ohne großen Laboraufwand zu bestimmen
  • Handreichungen, inklusive Monitoringkonzept, für Viren in einem risikobasierten Trinkwassermanagement erarbeitet werden, insbesondere unter Berücksichtigung von Extremwetterereignissen

Durchführung

Zur Detektion von Viren im Grundwasser (Fokus Adenoviren) soll ein „Viren-Mess-Chip“ entwickelt werden, welcher als Passivsammler in Grundwassermessstellen eingesetzt und über automatisierte Fluoreszenzmikroskopie ausgewertet wird. Ein Einsatzsystem für typische Grundwassermessstellen wird in vorgeschalteten Laborversuchen entwickelt. Die neue Messtechnik wird in-situ getestet, z.B. auf dem Gelände von Wasserwerken oder im Uferbereich influenter Oberflächengewässer, und mit herkömmlichen Messmethoden für humanpathogene Viren validiert.

Um den Einfluss von Extremwetterereignissen auf die Reinigungswirkung der Uferfiltration zu untersuchen, sollen an mehreren Standorten beim Auftreten von Starkregen/Hochwasser Messkampagnen durchgeführt werden, und Oberflächen- und Grundwasserproben auf Viren analysiert werden. Daraus wird, aufbauend auf dem Virentransportmodell eines Vorgängerprojektes, ein adaptives Monitoringkonzept entwickelt zur Überwachung von möglichen Virenkontaminationen in der Uferfiltration.

Projektdetails

Projektkoordination

TU Berlin
Leitung: Prof. Dr. Irina Engelhardt
Mitarbeiter: Dustin Knabe

Kooperationspartner

Medipan GmbH

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Eingebundene Stakeholder

Umweltbundesamt

Berliner Wasserbetriebe

Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH

Arbeitsgemeinschaft der Wasserversorger im Einzugsgebiet der Elbe (AWE)

Fördermittel

Dieses Projekt wird gefördert von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU).

Projektzeitraum 2022-2025