DBU aktuell Nr. 4 | April 2014

Informationen aus der Fördertätigkeit der Deutschen Bundesstiftung Umwelt

Anfang der 1990er Jahre wurde erstmals ein Arzneimittelwirkstoff in Oberfl√§chengew√§ssern nachgewiesen. Heute lassen sich einer Studie des Umweltbundesamtes zufolge bereits mehr als 150 unterschiedliche Arzneimittelr√ľckst√§nde in Umweltproben finden. Viele von Ihnen treten in Oberfl√§chengew√§ssern auf, einige aber auch im Grund- und Trinkwasser. ¬ĽDie gemessenen Konzentrationen liegen in Deutschland zwar in einer Gr√∂√üenordnung, bei der man eine Gesundheitsgef√§hrdung f√ľr den Menschen nach heutigem Kenntnisstand ausschlie√üen kann¬ę, erkl√§rt DBU-Chemiefachmann Dr. Maximilian Hempel. Dennoch sei ihr dauerhaftes Vorkommen in Gew√§ssern unerw√ľnscht. Andere Lebewesen sind n√§mlich nachweislich durch die Mikroschad¬≠stoffe beeintr√§chtigt. Zwei weniger bekannte Beispiele dazu: Das Antidepressivum Fluoxetin stimuliert die Eiablage bei Muscheln, und der Betablocker Propanolol beeinflusst die Vermehrung bei Fischen.


Nur jeder Vierte genießt technisch aufbereitetes Trinkwasser

Ber√ľcksichtigt man aber, dass weltweit nur etwa jeder vierte Mensch Zugang zu einem Abwasser- bzw. Trinkwasser¬≠system hat, so wird deutlich, dass End-of-pipe-Technologien nur einen begrenzten Beitrag zur L√∂sung des wachsenden globalen Problems leisten k√∂nnen.

Die DBU befasst sich daher bereits seit sieben Jahren ganzheitlich mit dem Thema Pharmaka in der Umwelt, zuletzt verst√§rkt durch die F√∂rderinitiative ¬ĽNachhaltige Pharmazie¬ę. Die Initiative zielt im Sinne eines vorsorgenden und integrierten Umweltschutzes auf Vermeidung und Verminderung von Arzneimittelr√ľckst√§nden in der Umwelt ab. Wie immer sind vor allem kleine und mittlere Unternehmen sowie Forschungseinrichtungen angesprochen, entsprechende Antr√§ge einzureichen. Im Kern geht es um



Initiative hat bereits Erfolge

Die F√∂rderaktivit√§ten der DBU haben bereits einige Erfolge vorzuweisen. So konnte Prof. Klaus K√ľmmerer von der Leuphana Universit√§t L√ľneburg zeigen, dass ein nicht biologisch abbaubares und kanzerogenes Zytostatikum zur Krebsbehandlung durch Modifikation seiner Struktur nicht nur umweltvertr√§glicher ist, sondern auch viel besser vertr√§glich f√ľr den Patienten.
Positive Ergebnisse zum Kapitel Arzneimitteloptimierung steuert auch eine weitere DBU-F√∂rderinitiative bei: Im Rahmen des Biotechnologie-ChemBioTec-Schwerpunkts der DBU hat ein Verbundvorhaben mit sechs Partnern die Profen¬≠synthese verbessert. Profene wie Ibuprofen und Naproxen sind g√§ngige Antirheumatika und Schmerzmittel. Dank der biotechnologischen Synthese lassen sich gezielt die wirk¬≠samen S-Enantiomeren dieser Wirkstoffe gewinnen, w√§hrend die chemische Synthese immer ein Gemisch aus S- und den im Molek√ľlbau spiegelbildlichen R-Enantiomeren erbringt. Die Vorteile dieses biokatalytischen Verfahrens sind:

Das bedeutet eine gesteigerte Effizienz und eine deut­liche Umweltentlastung sowie daraus folgend geringere Produktions­kosten.



Ansprechpartner f√ľr Projekte zum Schwerpunkt ¬ĽNachhaltige Pharmazie¬ę ist:
Dr. Maximilian Hempel, m.hempel@dbu.de

 

Derzeit werden hierzulande und in anderen Industriestaaten bei der Trinkwasseraufbereitung und der Abwasserreinigung zus√§tzliche Reinigungsstufen erprobt und eingef√ľhrt, um Arzneimittel und andere Spuren¬≠stoffe zu entfernen. Einige Projektbeispiele hierzu finden sich im Innenteil dieses Newsletters. Die Vorhaben werden auch bei der internationalen Umweltmesse IFAT in M√ľnchen (4. bis 9. Mai 2014) auf dem Messestand der DBU (Halle A5, Stand 310) gezeigt.
Entnahme einer Gew√§sserprobe: Mehr als 150 unterschiedliche Arzneimittelr√ľckst√§nde lassen sich in Umweltproben nachweisen.
© Bilddatenbank UFZ

Das Zentrum f√ľr Umweltforschung und nachhaltige Technologien der Universit√§t Bremen (UFT) entwickelt derzeit ein Pflanzenfilterverfahren, bei dem erstmals mit Bio- bzw. Pflanzenkohle das Wasser von Arzneimittelr√ľckst√§nden gereinigt werden kann.

Pflanzenkohle ‚Äď also verkohltes Holz¬†‚Äď h√§lt die Rest¬≠stoffe im Wasser beim Durchsickern durch das Substrat fest. Sie funktioniert im Grunde wie ein Schwamm und dient gleichzeitig als Tr√§germaterial f√ľr Bakterien, die die Arzneimittelr√ľckst√§nde verstoffwechseln. Zus√§tzlich wurde die Filteranlage mit besonders robusten und anpassungsf√§higen Pflanzen wie Rohrglanzgras, Blutweiderich und Iris sowie speziellen Pilzen kombiniert, um einen weiteren Reinigungseffekt zu erreichen.

Die Untersuchungen konzentrierten sich auf die von Umweltbeh√∂rden als umweltrelevant eingestuften Arzneiwirkstoffe Carbamazepin, Diclo¬≠fenac, Sulfamethoxazol und Cipro¬≠floxacin sowie ausgew√§hlte Metaboliten. Es zeigte sich, dass die untersuchten Arzneimittelwirk¬≠stoffe sowie deren Abbauprodukte mit der beschriebenen Technik wirksam zur√ľckgehalten werden k√∂nnen.

Seit Juli 2013 wird in einer zweiten Projektphase ein Testlauf mit einer Kleinfilter¬≠anlage im technischen Ma√üstab mit 15 qm Fl√§che am Standort der kommunalen Kl√§r¬≠anlage in Sulingen durchgef√ľhrt. Hierbei sollen die bisher erzielten positiven Ergebnisse aus den Lysimeterversuchen durch einen Testlauf √ľber zw√∂lf Monate best√§tigt werden.

Als zuk√ľnftiger Anwendungsbereich der neuartigen Reinigungsmethode kommen insbesondere dezentrale Kleinkl√§ranlagen zur Reinigung h√§uslichen Abwassers sowie kleinere kommunale Kl√§ranlagen in Frage. Vorgesehen ist eine Kopplung des Boden¬≠filterverfahrens mit verschiedenen Belebtverfahren in nach¬≠geschalteter Anwendungsweise.

Weitere Informationen unter: www.uft.uni-bremen.de

DBU-Generalsekretär Dr. Heinrich Bottermann, DBU-Wasserfachmann Franz-Peter Heidenreich und UFT- Projekt-Mitarbeiter Dr. Ingo Dobner (v. l.)
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Der Abbau von Arzneimittelr√ľckst√§nden, Pestizidwirkstoffen sowie Haushalts- und Industriechemikalien erfolgt in konventionellen Kl√§ranlagen nur unzureichend. Kl√§ranlagen-Abl√§ufe stellen daher Punktquellen f√ľr den Eintrag von Spurenstoffen in Ober¬≠fl√§chengew√§sser dar.

Um den Eintrag von Spurenstoffen in die Umwelt zu reduzieren, sind ‚Äď neben Ma√ünahmen zur Vermeidung und Verminderung der Einleitung ‚Äď erweiterte Aufbereitungsverfahren notwendig. Die Aktivkoks Festbett-Biologie ist in der Lage, Mikroschadstoffe effektiv biologisch abzubauen.

Zur Behandlung eines Teilstroms im Ablauf des kommunalen Klärwerks Innerstetal hat die AQUA-bioCarbon GmbH, Goslar, hat eine Pilotanlage installiert.

Ziel war es, die Abbauraten von Spurenstoffe mit Hilfe einer neuen Verfahrenskombination zu untersuchen und zu optimieren. Das bel√ľftete, r√ľcksp√ľlbare 1‚ÄČ500¬†l fassende Aktivkoks-Festbett wurde daf√ľr um eine UV-Behandlungseinheit erweitert. Die Konzentrationen verschiedener Spurenstoffe im Kl√§ranlagenablauf wurden in Abh√§ngigkeit verschiedener Verweilzeiten ermittelt. Arzneimittelr√ľckst√§nde und weitere Mikroverunreinigungen konnten erfolgreich abgebaut werden. So lie√ü sich etwa die derzeit diskutierte Umweltqualit√§tsnorm f√ľr das Analgetikum Diclofenac von 0,1 ¬Ķg/L gut einhalten. Die nachfolgende UV-Behandlung reduzierte die Konzentrationen der Arzneimittelr√ľckst√§nde noch einmal deutlich. Bakterielle Belastungen durch coliforme Keime waren nicht mehr nachweisbar.

Der Ablauf kann somit als hygienisch einwandfreies Brauch- oder Bade­gewässer verwendet werden.

Weitere Informationen unter: www.aqua-biocarbon.de

 

Aktivkoks hat im Vergleich zu Aktivkohle gr√∂√üere Mikroporen, die die Anlagerung und die Immobilisierung von Mikroorganismen f√∂rdern und damit die Bildung eines Biofilms und den biologischen Abbau von Spurenstoffen unterst√ľtzen.
Aktivkoks-Pilotanlage beim Einsatz im Klärwerk Innerstetal
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Auf kommunalen Kl√§ranlagen in Deutschland werden priorit√§re Stoffe¬† (Schwermetalle, Pestizide, chlorierte Verbindungen u.a.), wie sie von der EU in einer Richtlinie im Jahr 2008 benannt wurden, derzeit nicht immer ausreichend aus dem Abwasser entfernt. Auch wird der Kl√§ranlagenablauf nicht standardm√§√üig auf diese Stoffe hin unter¬≠sucht. F√ľr Probenahme und Analyse¬† gibt es bundesweit keine einheitliche Vorgehensweise. Hier setzt ein von der Bioplan Landeskulturgesellschaft (Sinsheim) federf√ľhrend geleitetes Projekt mit folgenden Zielen an:

In der ersten Projektphase (Sommer 2013), die der Methodenetablierung diente, wurden Proben von drei Klär­anlagen erhoben, die in unterschiedlichen Einzugsgebieten liegen. Dabei wurden insgesamt 41 Parameter analysiert. Proben wurden aus dem Kläranlagenzu- und -ablauf sowie dem Primär- und Faulschlamm entnommen. Ziel war es, möglichst stabile Messwerte zu erzeugen. Tagesmischproben wurden daher sofort eingefroren und zu einer Wochenmischprobe vereint. Zum Herstellen der Mischproben und bei allen weiteren Bearbeitungsschritten kamen Edelstahlgefäße zum Einsatz. Die Analyseverfahren wurden an die Abwasserzusammensetzung und die zu erreichenden, sehr niedrigen Bestimmungsgrenzen angepasst.

Die Erfahrungen aus diesem Vorhaben werden in einer Handlungsempfehlung zur Beprobung und Analyse von prioritären Stoffen in urbanen Entwässerungssystemen zusammengefasst.

Weiterhin bilden sie die Grundlage f√ľr ein erweitertes und koordiniertes Monitoringprogramm, das eine m√∂gliche zweite Phase des Projekts darstellt. Bundesweit soll dabei eine valide Daten¬≠basis von Schadstoffkonzentrationen im Ablauf kommunaler Kl√§r¬≠anlagen erarbeitet werden.

Weitere Informationen unter: www.bioplan.de

Mittels modernster Analysemethoden wurde die Konzentration prioritärer Stoffe in Kläranlagen bestimmt.
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Organische Spurenstoffe im Abwasser wie Hormone oder Arznei¬≠mittelr√ľckst√§nde k√∂nnen durch den Einsatz hybrider Filtermaterialien und eine integrierte in-situ Desinfektion weitgehend eliminiert werden. Ziel eines Entwicklungs¬≠projektes der Busse Innovative Systeme GmbH, Leipzig, in Kooperation mit dem Fraunhofer IKTS, Dresden, ist es, ein bereits in der Praxis etabliertes dezentrales Abwasser¬≠behandlungssystem mit einem geeigneten hybriden keramischen Membransystem zu erweitern und zu optimieren. Auf diese Weise lassen sich die Mikrofiltration und der photokatalytische Abbau miteinander kombinieren.

F√ľr die vorgesehene Weiterentwicklung des hybriden Membran¬≠systems sollen geeignete Keramikflachmembranen werkstoff- wie auch verfahrenstechnisch untersucht werden. Der photokatalytische Effekt auf der Filtratseite sowie die Wirkung auf den Abbau anthropogener Spurenstoffe werden erfasst. Als Benchmark f√ľr die Wirksamkeit dienen die Vorgaben der Europ√§ischen Badegew√§sserrichtlinie. Damit werden erstmals weitergehende Anwendungen des Brauchwassers zur Wiederverwendung auch f√ľr Waschmaschinen oder Schwimmb√§der m√∂glich.

Weitere Informationen unter: www.busse-is.de

Mittwoch, 7. Mai 2014, DBU-Stand, Halle 5, Stand 310


Außerdem finden folgende Veranstaltungen der DBU in Zusammenarbeit mit der DWA und dem BMBF statt:

Mittwoch, 7. Mai, 2014 Halle B0


Donnerstag, 8. Mai 2014, Halle B0


Weitere Informationen unter: www.dbu.de/ifat

Dr.-Ing. E.¬†h. Hans Georg Huber, Umwelt¬≠preistr√§ger des Jahres 2006, ist am 15. M√§rz 2014 im Alter von 71 Jahren verstorben. DBU-Generalsekret√§r Dr. ¬†Heinrich Botter¬≠mann w√ľrdigte Huber als gro√üe Unternehmer¬≠pers√∂nlichkeit mit den Worten: ¬ĽEr hat gezeigt, dass innovative Ideen, die einen gro√üen Beitrag zur Verbesserung der Gesundheits- und Umweltsituation in vielen Regionen der Welt leisten, in robuste und praxistaugliche Produkte umgesetzt werden k√∂nnen.¬ę Der Familie des Preistr√§gers sprach Bottermann sein Mitgef√ľhl aus.

Dr.-Ing. E. h. Hans Georg Huber
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DBU-Generalsekret√§r Dr. Heinrich Bottermann und Bodo Cordes, Vorstandsvorsitzender der Umwelt¬≠stiftung der ostwest¬≠f√§lischen Wirtschaft, hielten Mitte M√§rz im G√ľtersloher Miele-Forum die Laudatio auf die Preistr√§ger des erstmals ausgelobten ostwestf√§lischen Nachhaltigkeitspreises. Mit dem Preis, der von nun an alle zwei Jahre ausgelobt wird und mit 10‚ÄČ000 Euro dotiert ist, wurde die Calsitherm Silikatbaustoffe GmbH, Paderborn, ausgezeichnet. Den Sonderpreis in H√∂he von 2‚ÄČ500 Euro erhielt das Leo-Sympher-Berufskolleg, Minden.

Im Rahmen des Projektes ¬ĽDeutsche Natur- und Umweltschutzgeschichte¬ę wird das Archiv f√ľr Umweltpolitik in Schloss Wiesenfelden aufgearbeitet. Organisiert werden ferner drei Zeitzeugensymposien zur Geschichte des Naturschutzes, au√üerdem werden die Aussagen von Zeitzeugen zum deutschen Natur¬≠schutz dokumentiert. Zwischenzeitlich wurde das erste Seminar durchgef√ľhrt und in Form eines Videobeitrages dokumentiert.

http://www.schloss-wiesenfelden.de/dbu-projekt-natur-und-umweltschutzgeschichte.html

Mitte M√§rz hat die FU Berlin in Zusammenarbeit mit der Lehrer Online GmbH die Online-Plattform ¬ĽNaSch-Community¬ę gestartet. Auf der Plattform k√∂nnen sich nachhaltige Sch√ľlerfirmen unkompliziert austauschen und den Kreis der Aktiven und Interessenten erweitern. Au√üerdem soll das Netzwerk dazu beitragen, die Idee des nachhaltigen Wirtschaftens bundesweit zu verbreiten.

www.nasch-community.de

Mit dem Kindermedienpreis 2013 w√ľrdigte die Bundeszentrale f√ľr politische Bildung vor Jahresfrist zum ersten Mal journalistische Angebote von und f√ľr Kinder, die vorbildlich und nachhaltig zur politischen Information junger Mediennutzerinnen und -nutzer beitragen. Das von der DBU gef√∂rderte Kinderradio ¬ĽRadijojo¬ę (Berlin) erreichte in der Kategorie ¬ĽRedaktionelle Angebote von und mit Kindern¬ę den 3. Platz.

Die diesjährige internationale Passivhaustagung findet am 25./26. April 2014 im Eurogress Aachen statt.
Programm und weitere Einzelheiten unter: www.dbu.de/550artikel35221_135.html

Das Thema der diesj√§hrigen DBU-Sommerakademie lautet: ¬ĽNachhaltige Landwirtschaft ‚Äď Vom Leitbild zum konkreten Handeln¬ę. Die Landwirtschaft steht heute vor gro√üen Anforderungen. Einer global stark steigenden Nachfrage nach Nahrungsmitteln mit hohen Anspr√ľchen an Qualit√§t und g√ľnstigen Preisen und gleichzeitig steigendem Bedarf nach Futtermitteln sowie nach Rohstoffen zur energetischen und industriellen Nutzung stehen nur begrenzte Fl√§chenressourcen gegen√ľber. Die gro√üe Herausforderung besteht darin, diesen zus√§tzlichen Bedarf auf den heute existierenden landwirtschaftlichen Fl√§chen zu befriedigen und gleichzeitig sch√§digende Wirkungen auf Wasser, Boden, Luft, Arten und Biotope zu minimieren.

Die 20. Internationale Sommerakademie findet vom 30. Juni bis 3. Juli 2014 im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal in Ostritz statt.

Weitere Einzelheiten und Online-Anmeldung unter: www.dbu.de/550artikel35274_135.html

Die Publikationen sind kostenlos bei der Geschäftsstelle erhältlich oder können unter folgender Adresse heruntergeladen werden: www.dbu.de/339.html

Herausgeber
Deutsche Bundesstiftung Umwelt DBU
An der Bornau 2
49090 Osnabr√ľck
Tel. 0541|9633-0
Fax 0541|9633-190
www.dbu.de

Redaktion
Stefan R√ľmmele
DBU Zentrum f√ľr Umweltkommunikation
An der Bornau 2
49090 Osnabr√ľck
Tel. 0541|9633-962
Fax 0541|9633-990

Verantwortlich
Prof. Dr. Markus Große Ophoff

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monatlich (Doppelausgabe: Juli/August)
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Birgit Stefan