Stimulation von H2/CH4-oxidierenden Bakterien in Porengrundwasserleitern zur Reinigung von nitratbelastetem Trink- und Brauchwasser
Kurzbeschreibung
Die durch den Klimawandel bewirkten Veränderungen des Wasserkreislaufs fordern eine nachhaltige Bewirtschaftung unserer Wasserressourcen. Grundwasser stellt in fast allen europäischen Ländern die wichtigste Trinkwasserressource dar. Dabei sind in der Regel nur oberflächennahe Grundwasserleiter mit hoher Grundwasserneubildung nachhaltig zu bewirtschaften. Diese weisen aber häufig hohe Belastungen an Nitrat auf. Das benötigte Selbstreinigungspotential gegenüber Schadstoffen wie Nitrat ist häufig durch das Fehlen mikrobiell verfügbarer Elektronendonoren limitiert, so dass trotz einer Verminderung von Stickstoffeinträgen über die Landwirtschaft erhöhte Nitratkonzentrationen noch über Jahrzehnte in Grundwasserleitern zu beobachten sind.
Die Stimulation von denitrifizierenden Mikroorgansimen mittels Zugabe von Wasserstoff (H2) und Methan (CH4) hat das Potential einer signifikanten Nitratreduktion im Grundwasser und könnte in einer Vielzahl von belasteten Förderbrunnen die Nitratkonzentrationen signifikant reduzieren.
Das beantragte Projekt entwickelt, optimiert und überwacht die effiziente Einbringung der Gase H2 und CH4 und erfasst ihr Abbaupotential gegenüber gelöstem Nitrat im Grundwasser. Zuerst wird das Abbaupotential in einem Rinnenversuch und später, in Zusammenarbeit mit einem regionalen Wasserversorger, in einer Versuchsanlage an einem Feldstandort überprüft. Das Vorhaben entwickelt damit auf Basis einer naturräumlichen Analyse der Nitratumsetzung im Grundwasser eine aktive, minimalinvasive Stimulation bestehender Ökosystemdienstleistungen und bietet die Möglichkeit einer gesellschaftlichen und wirtschaftlich relevanten Nutzung der Technologie direkt im Anschluss an das Projekt.
