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Ziele des Projektes


Das Gesamtziel des Verbundprojektes ist es, den Prozess der Verockerung in technischen Anlagen besser zu verstehen und auf der Grundlage der zu ermittelnden Daten und Parameter neue Verfahren zur Verhinderung bzw. Auflösung von Verockerungen zu entwickeln. Die zu erwartenden Ergebnisse und neu entwickelten Verfahren sind nicht nur für Betreiber von Trinkwasserbrunnen und Entwässerungsbrunnen wichtig, sondern haben auch eine große Bedeutung bei der Entwicklung neuer Pumpen. Außerdem stehen die Verockerungen in Trinkwasserleitungen schon lange im Verdacht für das Überleben von Krankheitserregern von Bedeutung und damit die Quelle für das scheinbar zufällige auftreten dieser Organismen im Verteilungssystem zu sein.
Neben den konkreten Hinweisen für das Management von Brunnensystem bzw. das Design neuer Pumpen, ergeben sich auch wichtige epidemiologische Hinweise für die Sicherheit ist Trinkwassers.

Die Fragestellung des Projekts ist von hoher wissenschaftlicher Aktualität, da in den letzten Jahren zunehmend bekannt wurde, dass am Prozess der Verockerung Mikroorganismen einen wesentlichen Anteil haben. Mit dem Einsatz molekularbiologische Methoden konnten viele neue Organismen mit der Verockerung in Verbindung gebracht werden, ohne dass jedoch diese Organismen bisher ausführlich beschrieben wurden. Da der Verockerungsprozess nicht nur in der Natur sondern auch in technischen Systemen eine große Rolle spielt, und zu erheblichen finanziellen Einbußen führt, ist das
Verständnis dieses Prozesses von großer Bedeutung um diese Probleme anzugehen. Selbst Fragen der aktuellen Klimaentwicklung sind mit den Verockerungsprozessen verknüpft, da in auftauchenden Perrmafrostböden die jetzt verfügbare organische Masse unter Beteiligung des Eisenkreislaufs im Endeffekt zu CO2 und Methan umgesetzt wird.
In technischer Hinsicht wird im Rahmen des Verbundprojektes eine Methodik entwickelt um den Prozess der Verockerung besser verfolgen und dokumentieren zu können und damit schneller Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Durch die Untersuchung zum Mechanismus der Verockerung werden außerdem Verfahren entwickelt die das biologische Potenzial zur Rücklösung von Eisen nutzen. Durch die enge Kooperation der wissenschaftlichen Partner und der Industrieunternehmen ist sichergestellt, dass die Ergebnisse schnellen Eingang in die Praxis der Wasseraufbereitung und Wassernutzung finden.
Die hohe Praxisrelevanz des Vorhabens kommt auch in der starken Beteiligung durch Industrieunternehmen zum Ausdruck. Diese stellen in großem Umfang Probenahmen an realen Brunnen, Pilotanlagen und Pumpen zur Verfügung.

Wissenschaftliche und technische Arbeitsziele des Vorhabens

  1. Identifikation der Mikroorganismen die unter neutralen bzw. sauren Bedingungen für die Verockerung verantwortlich sind.
  2. Korrelation der Betriebsbedingungen von Brunnen und Pumpen mit der Art der auftretenden Verockerung. Insbesondere soll zwischen den Bedingungen unterschieden werden die zu einer weichen und solchen die zur harten, krustigen Verockerung führen.
  3. In Biofilmen in technischen Anlagen, die zu Verockerung neigen, werden neben den Eisenbakterien auch immer Bakterien beobachtet, die zu einer Eisenatmung befähigt sind und daher das Eisen reduzieren und rücklösen können. Es sollen daher untersucht werden wie diese natürliche Form der Rücklösung der Verockerung durch Wahl günstiger Betriebsbedingungen unterstützt werden kann.
  4. Durch Optimierung des Designs und der Betriebsweise der in Brunnen eingesetzten Pumpen soll die Geschwindigkeit der Verockerung reduziert werden.
  5. Bestimmung des Potenzials von Krankheitserregern sich in Verockerungen einzunisten, dort zu überleben und gegebenenfalls sogar zu wachsen und danach die Phase des freien Wassers wieder neu zu besiedeln.
  6. Korrelation von Betriebsbedingungen von genutzten Brunnen mit der zu beobachtenden Verockerung, um daraus optimierte Betriebsweisen abzuleiten. Bei diesen Untersuchungen werden von den Betreibern die Betriebsparameter aufgezeichnet, und parallel von den universitären Gruppen die mikrobiologischen, chemischen und hydrodynamischen Faktor Gegebenheiten untersucht.
  7. Alle Probenahmen, Untersuchungsmaterialien und Kulturen sollen makroskopisch und mikroskopisch dokumentiert werden um zum Schluss ein eBook zu erstellen, das die Erfahrungen des Projektes visuell dokumentiert und von Praktikern vor Ort eingesetzt werden kann um einen Verockerungsfall zu beurteilen.
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