Sauberes Wasser durch Uferfiltration

Internationales Symposium in Berlin

>Weltweit wird Wasser ein knappes Gut. Wenn auch nicht durch die verfügbare Menge, sondern vor allem, weil rund ein Drittel der Menschen keinen Zugang zu hygienisch einwandfreiem Wasser hat. Das Leitungswasser in Deutschland ist hygienisch einwandfrei und doch in der Diskussion: Nitrat, Phosphor, Schwefel, Pflanzenschutzmittel, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe aus der Verbrennung fossiler Energien, Hormone und Medikamentenrückstände. Es sind nicht nur die Umweltverbände, die sich um den Zustand des Wassers kümmern, sondern auch die Wasserwirtschaft, die vor der Einspeisung in das Trinkwassernetz das Wasser klärt.
Seit dem 11. Juni versammeln sich rund 250 internationale Experten aus 44 Ländern, um im Berliner Radisson SAS über das Thema "Grundwasseranreicherung" zu beraten und diskutieren. Gerade in Entwicklungsländern gewinnt die Wassergewinnungsfrage an Bedeutung, weswegen der vom Kompetenzzentrum Wasser Berlin organisierte Kongress von der UNESCO mitfinanziert wird. Deren Vertreterin Annukka Lipponen bezeichnete gestern morgen in ihrem Grußwort Berlin als "Heimat der NASRI-Forschung und Heimat der Uferfiltration". Die "Natural and Artificial Systems for Recharge and Infiltration" (NASRI) sind eine über 100jährige Aufbereitungsmethode zur Gewinnung von Trink- aus Oberflächenwasser.

Berliner Wasser
Grundwasseranreicherung ist für die Hauptstadt Berlin besonders wichtig (Herd-und-Hof.de vom 30.05.2005), da die beiden Zuflüsse Havel und Spree weniger Wasser führen als verbraucht wird. Das belegte Ludwig Pawlowski, Technischer Vorstand der Berliner Wasserbetriebe. Im Vergleich zu den Wasserverbräuchen in Magdeburg, Dresden und Leipzig mit etwa 85 Liter pro Tag und Person hat Berlin bei 120 Litern noch Einsparpotenzial.
Das Grundwasser in Berlin ist zur Hälfte frei von Verschmutzungen und kann direkt gebraucht werden. Aus der Uferfiltration stammen bereits 45 Prozent des Berliner Wassers und finden ohne zusätzliche Aktiv-Kohlefilterung, Membrane oder gar Chlorifizierung Verwendung. Nur zehn Prozent des Grundwassers ist so schwer belastet, dass eine Nutzung ausgeschlossen ist.
Allerdings sehen die Wasserwirtschaftler sorgenvoll in die Zukunft. Gerade in den Sommermonaten führen Spree und Havel weniger Wasser nach Berlin. Francis Luck vom Kompetenzzentrum Wasser spricht von einer durchschnittlichen Temperaturerhöhung von 3,4 °C in den Berliner Sommermonaten Juli bis August, was die Verdunstungsrate der Berliner Seen in die Höhe treibt. Im Land Brandenburg als Übergangsregion zum kontinentalen Klima gibt es Regionen mit nur 400 mm Niederschlag pro Jahr und die Wasserführung der Spree ist wegen der Füllung der Tagebaulöcher alles andere als sicher.

Uferfiltration
Im Grunde genommen ist Uferfiltration eine einfache Sache: Aus Flüssen oder Kanälen sickert das Wasser direkt oder über künstlich geschaffene Anreicherungsbecken durch den Boden, der als Grundwasserleiter bezeichnet wird, in das Grundwasser und füllt auf diese Weise das Reservoir wieder an, das durch Entnahme für die Trinkwassergewinnung über Brunnen angezapft wird. Das Sickern durch den Boden reinigt das Wasser auf natürliche Weise und ist daher die ökonomisch preiswerteste Methode. Was im Boden im Einzelnen allerdings vorgeht ist hochkomplex und wird zur Zeit durch viele Forschungen genauer analysiert.
Dr. Paul Eckert von den Düsseldorfer Stadtwerken betreut in der Landeshauptstadt das seit 1870 in Betrieb stehende Wasserwerk Flehe. Rheinwasser braucht je nach Hochwasserstand eine bis sieben Wochen, um durch das Uferbankett die 17 Meter entfernt eingelassenen Brunnen zu erreichen.
Der Rhein hat im Winter eine Wassertemperatur von 5 bis 10 °C und kann im Sommer gut 25 °C erreichen. Trotzdem lag die Temperatur des Rohwassers im Wasserwerk durch Vermischungseffekte nie höher als 17 °C. Bedeutung hat die Flusstemperatur, weil mit ihrem Anstieg im Frühling auch die mikrobiologische Aktivität im Grundwasserleiter zum Abbau von Substanzen ansteigt. Organisch gebundener Kohlenstoff wird zu CO2 oxidiert und daher aus dem Wasser genommen. Bei steigenden Wassertemperaturen sinkt allerdings der Sauerstoffgehalt des Wassers und mindert damit das mikrobielle Reinigungspotenzial des Grundwasserleiters.
Die winterlichen Hochwasser üben einen direkten Einfluss auf die Uferfiltration aus. Der erhöhte Wasserdruck erhöht die Fließgeschwindigkeit im Grundwasserleiter und kann daher coliforme Keime bis in das Wasserwerk leiten. Die langen Filtrationsraten bei normalen Wasserstand reichen jedoch aus, um die Keime komplett abzubauen.
Südlich von Düsseldorf hat Nordrhein-Westfalen an der Sieg dem Rhein wieder mehr Überschwemmungsflächen gegeben, um die Schäden der jährlichen Hochwasser zu minimieren. Gegenüber Herd-und-Hof.de konnte Dr. Eckert noch keine Auswirkungen auf die Filtrationseffekte bei Hochwasser ausführen.
Auch für Dresden konnte Thomas Fischer von den Stadtwerken auf Uferfiltrationsgebiete aus dem Jahr 1875 verweisen. Bisher mussten nur wenige Brunnen nach 60 Jahren Nutzungszeit erneuert werden.

NASRI: Erste Ergebnisse
In Berlin führt das Kompetenzzentrum Wasser mit vier verschiedenen Forschungseinrichtungen seit 2002 ein großes Verbundforschungsvorhaben durch. Damit soll ein umfassendes Prozessverständnis gewonnen werden, um biogeochemische Reaktionen zu verstehen und Richtlinien zu entwickeln, mit denen weltweit solche Anlagen konzipiert werden können. In etwa zehn Wochen wird die Studie der Öffentlichkeit vorgestellt - doch erste detaillierte Ergebnisse werden diese Woche bereits auf dem Fachkongress in den Arbeitsgruppen erörtert.
So haben Untersuchungen am Wannsee ergeben, dass die Infiltration nur in den Regionen stattfindet, in denen hochdurchlässige Böden sind. Aber die geringer durchlässigen Schichten sind reaktiver als der eigentliche Grundwasserleiter, denn sie bestehen aus organischem Material und feinerem Sand. Darin sind die mikrobiellen Verhältnisse anaerob, während sie in den darunter liegenden Bodenschichten wieder aerob sind (Dr. Thomas Taute, Hydrologie, FU Berlin).
Dabei sind die Redoxpotenziale des Bodens wichtig: Sie können Nitrate, Sulphate, Schwermetalle, organische Halogene und pharmazeutische Komponenten beeinflussen. Sie schwanken jedoch nach mikrobieller Aktivität, Wasserentnahme oder auch aktuellen Temperaturen (Dr. Gudrun Massmann, Hydrologie FU Berlin).
Die gerade durch die langsame Berliner Fließgeschwindigkeit von Havel und Spree auftretende Blaualgenblüte durch Planktothrix agardhii muss für die Trinkwassergewinnung vollständig eliminiert werden. Versuche in Marienfeld haben gezeigt, dass sowohl unter aeroben als auch anaeroben Bedingungen die Uferfiltration nach spätestens zwei Tagen alle Toxine zu 99,9 Prozent beseitigt hat (B. Conradi, TU Berlin).
Medikamentenrückstände können durch Uferfiltration verringert oder ganz beseitigt werden. Andy Mechlinski vom Institut für Lebensmittelchemie der TU Berlin sieht in dem Antiepilepsie-Medikament Primidone sogar einen Marker, mit dessen Hilfe die Wasserwerke andere Verunreinigungen im Grundwasser identifizieren können. Britta Fanck vom gleichen Institut hat sechs verschiedene Antibiotika analysiert, die im Berliner Wasser gefunden werden können. Drei sind nach der Uferfiltration abgebaut, zwei deutlich reduziert und nur Sulfamethoxazole ist noch in Spuren von neun Nanogramm/Liter nachzuweisen.

Wasserfilter im Haushalt
Viele Verbraucher sind verunsichert. Firmen, die Wasserfilter anbieten, haben leichtes Spiel mit den Rückständen im Wasser, für ihre Produkte zu werben. Argumente finden sie in Aussagen von Umweltschützern, "dass Chemikalien mit hormonähnlichen Wirkungen bereits in kleinsten Mengen Auswirkungen auf die Gesundheit haben. Doch trotz deren Warnungen vor Pestiziden, Nitrat, Blei und anderen Schadstoffen ist die Qualität des Leitungswassers im Normalfall sehr gut." Zu diesem Schluss kommt Dr. Bettina Pabel in der Juli-Ausgabe des UGB-Forum 3/05. In dem Artikel "Filter gut, alles gut?" stehen einige Geräte auf dem Prüfstand. Vor der Entscheidung steht dabei die Analyse, was aus dem Wasser überhaupt drin ist, um herausgefiltert werden zu müssen. Bei Blei- oder Kupferrohren ist die Hausverwaltung für den Austausch der richtige Ansprechpartner und nicht das Wasserwerk. Zum Schluss stellt Dr. Bettina Pabel fest, dass manche Firmen "wahre Zaubersäfte" als Resultat versprechen.

Da Wasser durch den täglichen Bedarf ein äußerst sensibles Lebensmittel ist, sind manche Sorgen berechtigt. Die Komplexität der Uferfiltration und die Haushaltsfilter dürfen jedoch nicht darüber hinwegtäuschen, dass beides nur Symptome kuriert und keine Ursachen beseitigt. Neben der Landwirtschaft ist die gesamte Chlorchemie an der Freisetzung unerwünschter Stoffe beteiligt, die bei Verpackung oder auch Haushaltsgeräten in die Umwelt gelangen. In Krankenhäuser kann mit Medikamenten belasteter Urin getrennt gesammelt werden - in privaten Haushalten werden oft Arzneien durch die Toilette entsorgt. Für die Berliner hatte Ludwig Pawlowski noch eine weitere Erinnerung parat: Freizeitkapitäne, Schwimmer und Picknickende auf, in und an den Berliner Gewässern, sollten sich darüber bewusst sein, dass es ihr Trinkwasser ist.

Mehr Informationen über NASRI gibt es auf www.kompetenz-wasser.de
Ein Probeabo des UGB Forum gibt es auf: www.ugb.de (Verband der Unabhängigen Gesundheitsberatung e.V. in Giessen)

Roland Krieg