Umweltmikrobiologie

DFG Graduiertenkolleg: „Biochemische Korrosion in Abwasserkanälen– mikrobiologische Untersuchungen und hemmende Effekte"

UWI ist ein interdisziplinäres DFG Graduiertenkolleg an der TU Berlin und dem Leibnitz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), an dem sowohl Ingenieure als auch Naturwissenschaftler zusammenarbeiten. Ein verbessertes Verständnis der im urbanen Wassersystem ablaufendenden Prozesse soll in diesem Projekt erzielt werden. Zum einen durch Untersuchungen der Schnittstellen innerhalb des Wassersystems sowie mit anderen urbanen Systemen wie dem Ökosystem, Böden und Baustoffen und zum anderen durch das begleitende Bildungsprogramm sowie internationaler Zusammenarbeit.

Innerhalb des Teilprojekts liegt der Fokus auf der Untersuchung des Einflusses verschiedener zementgebundener Baustoffe auf die Biofilmbildung in der Kanalisation.

Mikrobiell induzierte Betonkorrosion (MICC - microbial induced concrete corrosion) gilt als wichtigster Degradationsprozess in der Kanalisation mit enormen Schadenspotenzial, welcher die Lebensdauer von Abwassersystemen auf Basis zementhaltiger Betone erheblich reduziert (Grengg et al. 2018a; Wu et al. 2020). MICC beruht auf einer komplexen Abfolge von biologischen und chemischen Reaktionen. Zunächst reduzieren anaerobe Sulfat-reduzierende Bakterien (z.B. Desulfovibrio spp. und Desulfomaculum spp.), welche in der Sedimentschicht im Abwasser vorkommen, Sulfate und schwefelhaltige organische Verbindungen zu Schwefelwasserstoff (H2S).

Da die meisten Kanalisationssysteme aus Beton bestehen, ist die Gewährleistung der Haltbarkeit und Langlebigkeit für Behörden und Ingenieure von großer Bedeutung. Dabei spielt die Entwicklung von nachhaltigeren und möglichst resistenten Baustoffzusammensetzungen als Gegenmaßnahme zur Verringerung der Ansiedlung von SOB eine wesentliche Rolle.

Um ein tieferes Verständnis über die beteiligten Bakterien, sowie des Einflusses der Baustoffe auf deren Ansiedelung, zu erhalten, wird in diesem Projekt die Biofilmdiversität auf verschiedenen zementgebundenen Materialien sowie deren Korrosionsraten und -tiefen analysiert. Dafür werden in einer Pilotanlage der Berliner Wasserbetriebe (BWB) in Berlin-Neukölln, welche mit realem Abwasser betrieben wird, eine Reihe von Zementmörteln mit sehr unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen sowie dotierte Proben exponiert. Die verschiedenen Mörtel werden in der Gasphase der Pilotanlage für Langzeitstudien exponiert, um den Einfluss der Mörtelzusammensetzung auf die Biofilmbildung sowie deren Reaktion auf die Mörtel zu untersuchen.

Kontakt

Praktikumsobfrau
Laserschutz-Beauftragte
Projektleiterin nach GenTSV