Seuchen erkennen und Schadstoffe eliminieren: Abwasserentsorgung schützt die Gesundheit

HILDESHEIM. Sauberes Trinkwasser ist für Menschen lebenswichtig. Wie sowohl die Geschichte als auch nach wie vor die Situation in vielen Regionen der Welt zeigen, können durch verschmutztes Wasser Krankheiten übertragen werden. Das Reinigen und Prüfen von Abwasser dient somit dem Schutz der Gesundheit. Kläranlagen sorgen dafür, dass nur in mehreren Stufen gereinigtes Abwasser zurück in den natürlichen Kreislauf gelangt. Andererseits ist Ab-
wasser ein Indikator bei Seuchen, denn durch seine Analyse lässt sich frühzeitig das Ausmaß erkennen. Die Stadtentwässerung Hildesheim (SEHi) ist Kooperationspartnerin eines Forschungsprojekts, das die Verbreitung des
SARS-CoV2-Virus untersucht. Außerdem zeigt die SEHi mit zwei Exponaten in der aktuellen Ausstellung „Seuchen – Fluch der Vergangenheit, Bedrohung der Zukunft“ des Roemer- und Pelizaeus-Museums wie Mikroschadstoffe aus Wasser gefiltert werden können.

Das Abwasser einer Stadt verrät viel über die Gesundheit der Bewohnerinnen und Bewohner, denn Reste von allem, was Menschen zu sich nehmen und ausscheiden sammeln sich darin. Neben Bestandteilen von Lebensmitteln werden auch Rückstände von Medikamenten und Keime aller Art mit dem verbrauchten Wasser in die Kanalisation gespült.

Die Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften und das Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik der Leibniz Universität Hannover (ISAH) entwickeln innerhalb des Screening-Projektes ein Monitoringsystem, um Kanalnetze als Frühwarnsysteme für die abwasserbasierte Epidemiologie nutzen zu können. Seit Beginn der dritten Covid-19-Welle im März 2021 nimmt die SEHi regelmäßig Proben aus dem Zulauf zur Kläranlage, die innerhalb des Screening-Projektes analysiert werden. Infizierte Menschen auch ohne oder nur mit schwachen Krankheitssymptomen scheiden genetisches Material von Viren aus, das im Abwasser nachweisbar ist. Mit einem relativ geringen Testaufwand könnte somit zukünftig das Infektionsgeschehen einer Epidemie frühzeitig erkannt werden. Um Infektionsherde genauer lokalisieren zu können, testet das Projektteam seit Juni automatische und passive Probenehmer. Dafür wurden mithilfe von SEHi-Mitarbeitern unter anderem sogenannte Sielhautsammler in Abwasserkanläle an mehreren Orten im Stadtgebiet gehängt. Ziel ist es, optimale Standorte zu finden, um bei künftigen Epidemien gezielter Teststrategien in betroffenen Regionen umzusetzen. Das Forschungsvorhaben ist auf zwei Jahre angelegt, um Daten zu sammeln sowie auszuwerten und daraus ein Monitoringsystem zur Früherkennung für Kommunen und Gesundheitsämter zu erstellen.

In der ersten Reinigungsstufe der Kläranlage werden Feststoffe mechanisch aus dem verschmutzten Wasser beseitigt. Bei der anschließenden biologischen Reinigung bauen Bakterien Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphatverbindungen ab. Auch gesundtheitsgefährdende Keime werden zu rund 90 Prozent beseitigt.

Mikroschadstoffe, wie zum Beispiel Medikamente, Hormone oder hormonaktive Substanzen, natürliche und künstliche Inhaltsstoffe von Nahrungsmitteln, Industriechemikalien, Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämp- fungsmittel sowie Mikroplastik, können bisher nur zu einem geringeren Teil abgebaut und eleminiert werden. Ein mögliches Verfahren zum Reduzieren von Mikroschadstoffen ist eine Filtration im Anschluss an die biologische Reinigung. Die SEHi zeigt im Roemer- und Pelizaeus-Museum anhand von zwei Säulen Funktionsprinzipien von Filteranlagen.

Bei einem klassischen Raumfilter fließt Wasser von oben nach unten zunächst durch eine Schicht aus Anthrazit und anschließend durch Quarzsand. Feststoffpartikel werden dadurch zurückgehalten; Mikroschadstoffe jedoch noch nicht ausreichend eliminiert. Das zweite Filtermodell enthält granulierte Aktivkohle, die eine hohe spezifische Oberfläche besitzt. Nach dem Prinzip der Adsorption lagern sich organische Inhaltsstoffe des Wassers an der Oberfläche der Aktivkohle an und können so entfernt werden.

Die Exponate stellen einen stark vereinfachten Auszug der entsprechenden Filteranlagen dar ohne Zu- und Abläufe sowie Rückspüleinrichtungen. In der Realität sind die Filterflächen größer und die Anlagen bestehen aus Stahl.

Bis in die Neuzeit war es üblich, Abwasser ungereinigt in Flüsse zu leiten. Menschen nutzten jedoch das Flusswasser als Trinkwasser, sodass sich Krankheiten wie zum Beispiel Cholera schnell verbreiteten. In Hildesheim wurde 1860 die erste Kanalisation gebaut, um verschmutztes Wasser aus dem Gebiet der Altstadt abzuleiten. Das systematische Reinigen von Abwasser erfolgt seit dem Bau der ersten Kläranlage im Jahr 1915 vor den Toren der Stadt im Hildesheimer Hafengebiet.

PR
Fotos: SEHi/Katrin Oelker