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Teilprojekt 11

Das Projekt "Teilprojekt 11" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Abteilung für Hygiene, Sozial- und Umweltmedizin durchgeführt. AP1-1.2: Entwicklung und Validierung molekularbiologischer Methoden zum Nachweis von Viren; AP 1-3.1: Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln gegen Viren; AP1-4.2: Humantoxikologische Bewertungen von Problemstoffen mit Trinkwasserrelevanz AP1-1.2:Etablierung des Nachweis mittels Luminex Technologie und anschließende Validierung der Methode durch Standardanwendungen wie z. B. qRT-PCR und integrated cell culture PCR. Die Luminex Methode erlaubt aufgrund der Kombination verschiedener Nachweissysteme mit dem gleichen Trägermaterial eine Differenzierung von infektiösen und nicht-infektiösen Viren. AP1-3.1: Die Desinfektionsleistung verschiedener Verfahren, z. B. UV Licht, Chlor, Peroxide, wird in diesem AP hinsichtlich ihrer Effektivität gegenüber Viren getestet. Als virologische Parameter würden untersucht: Adenoviren, Polyomaviren, Noroviren, Rotaviren und Enteroviren. Die unter AP1-1.2 etablierte Methode kommt in diesem AP bereits zur Anwendung da eine Differenzierung von infektiösen und nicht-infektiösen Viren eine besondere Bedeutung zukommt. Im AP1.-4.2 erfolgt die humantoxikologische Bewertung auf Grundlage bestehender Bewertungskonzepten für Trinkwasserkontaminanten (GOW Konzept u.a.).

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Wasserbetriebe durchgeführt. Der Klimawandel ist sowohl bei der Verfügbarkeit von Wasserressourcen in Süd- und Mitteleuropa, aber auch in verschiedenen Regionen Deutschlands spürbar. Regionale Wasserknappheit durch längere Trockenperioden verstärkt die Niedrigabflüsse bei gleichbleibenden Abwassereinleitungen in Oberflächengewässer und stellt eine saisonale Herausforderung für die städtische Trinkwasserversorgung dar. Im Projekt 'TrinkWave' sollen daher neue Multibarrieren-Aufbereitungsprozesse entwickelt werden, die aus gebrauchtem Wasser wieder hochwertiges und damit zusätzliches Wasser für die Trinkwasserversorgung bereitstellen. Zwölf Partner arbeiten zusammen an der Entwicklung solcher Verfahren. Dazu gehört unter anderem die Entfernung von Keimen, Antibiotikaresistenzen, Spuren- und Schadstoffen. Großtechnische Versuche fungieren dabei als direkte Vorstufe der Umsetzung. Weiterhin werden erstmals neue multidisziplinäre Beurteilungsansätze für Verfahrenskombinationen entwickelt und validiert. Sie dienen u.a. dazu, wasserrechtliche Konflikte zwischen Grundwasserschutz und Wasserwiederverwendung anhand von Fallbeispielen wissenschaftlich zu bewerten, eindeutige Kriterien für die Anforderung an die Qualität festzulegen und so die Akzeptanz für eine Wasserwiederverwendung zu erhöhen. Durch eine sozialwissenschaftliche Begleitforschung werden Ansätze zur Risikokommunikation mit Nutzern und Interessengruppen entwickelt. Ein weiteres Ziel sind Handlungsempfehlungen, die nationalen wie internationalen Betreibern, Genehmigungsbehörden und Planern die entwickelten Instrumente und technischen Leitlinien vermitteln.

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Arbeitsgruppe Hydrogeologie und Landschaftswasserhaushalt durchgeführt. Das TrinkWave-Verbundvorhaben entwickelt neue Multibarrieren-Aufbereitungsprozesse für eine Wasserwiederverwendung auf Basis einer sequentiellen Grundwasseranreicherung. Erstmalig werden neue multidisziplinäre Bewertungsansätze für innovative Verfahrenskombinationen der Wasserwiederverwendung zur Stützung der Trinkwasserversorgung entwickelt und validiert. Schwerpunkte sind dabei die Inaktivierung von Pathogenen (insbesondere Viren) und Antibiotikaresistenzen, die Reduktion von gesundheitsrelevanten Indikatorchemikalien und Transformationsprodukten, die Entwicklung neuer Leistungsparameter für biologische Aufbereitungsverfahren, sowie sozialwissenschaftliche Ansätze zur Risikokommunikation. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung von Handlungsempfehlungen für Genehmigungsbehörden und Planer. Das Projekt gliedert sich in sieben Arbeitspakete, einschließlich einer wasserrechtlichen Einordnung (AP 1), der Erarbeitung von Beurteilungskriterien (AP 2), der Entwicklung neuer Verfahrenskonzepte (AP 3), der Bewertung von Aufbereitungsverfahren (AP 4), einer Risikokommunikation (AP 5), einer ingenieurtechnischen Einordnung (AP 6) sowie der Projektleitung (AP 7). Die Aufgaben der Universität Oldenburg liegen in der gekoppelten Modellierung von Wasserströmung, -transport und ablaufenden Prozessen in den verschiedenen natürlichen und halbtechnischen Systemen, die im Verbundprojekt betrachtet werden. Hauptaufgabe ist es, in AP 3 ein numerisches Modell für das SMART 2.0 Demonstrationsvorhaben in Berlin zu erstellen, welches Wasserströmung, Transport von Wasserinhaltsstoffen, die Redoxzonierung und den daran gekoppelten Spurenstoffabbau sowie Virentransport und -inaktivierung abbildet. Weiterhin wird ein Modell für den SMART 1.0 Standort in Berlin erstellt sowie in AP 1 die Validierung des 3D-Modells unterstützt. Der Vergleich der verschiedenen Modelle ermöglicht es, die Effizienz von SMART 2.0 mit SMART 1.0 und konventionellen Grundwasseranreicherungsverfahren zu vergleichen.

Teilprojekt 12

Das Projekt "Teilprojekt 12" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von COPLAN AG durchgeführt. Das TrinkWave-Verbundvorhaben entwickelt neue Multibarrieren-Aufbereitungsprozesse für eine Wasserwiederverwendung auf Basis einer sequentiellen Grundwasseranreicherung. Erstmalig werden neue multidisziplinäre Bewertungsansätze für innovative Verfahrenskombinationen der Wasserwiederverwendung zur Stützung der Trinkwasserversorgung entwickelt und validiert. Schwerpunkte sind dabei die Inaktivierung von Pathogenen (insbesondere Viren) und Antibiotikaresistenzen, die Reduktion von gesundheitsrelevanten Indikatorchemikalien und Transformationsprodukten, die Entwicklung neuer Leistungsparameter für biologische Aufbereitungsverfahren, sowie sozialwissenschaftliche Ansätze zur Risikokommunikation. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung von Handlungsempfehlungen für Genehmigungsbehörden und Planer. Das Projekt gliedert sich in sieben Arbeitspakete, einschließlich einer wasserrechtlichen Einordnung (AP 1), der Erarbeitung von Beurteilungskriterien (AP 2), der Entwicklung neuer Verfahrenskonzepte (AP 3), der Bewertung von Aufbereitungsverfahren (AP 4), einer Risikokommunikation (AP 5), einer ingenieurtechnischen Einordnung (AP 6) sowie der Projektleitung (AP 7). Zentrale Aufgaben der COPLAN AG ist das Arbeitspaket 6 und dort insbesondere die Bewertung der Betriebssicherheit (Risikoanalyse), der ökologischen, energetischen und ökonomischen Aspekte. Hierfür wird eine Lebenszyklusbetrachtung (LCA) und eine Gegenüberstellung zu herkömmlichen Verfahren vorgenommen. Ziele dabei sind insbesondere: i) Bewertung der Betriebssicherheit anhand definierter Kriterien einer Sicherheitsbetrachtung ii) Ökologische Bewertung (Energie, CO2 und Reststoffe) iii) Kostenvergleiche als Lebenszykluskosten iv) Summierende Einstufung anhand einer zusammenfassenden Balanced Score Card (Life Cycle Assessment) v) Formulierung von Bewertungskriterien zur Einstufung in Regelwerke (national und in der Folge international).

Teilprojekt 7

Das Projekt "Teilprojekt 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Das TrinkWave-Verbundvorhaben entwickelt neue Multibarrieren-Aufbereitungsprozesse für eine Wasserwiederverwendung auf Basis einer sequentiellen Grundwasseranreicherung. Erstmalig werden neue multidisziplinäre Bewertungsansätze für innovative Verfahrenskombinationen der Wasserwiederverwendung zur Stützung der Trinkwasserversorgung entwickelt und validiert. Schwerpunkte sind dabei die Inaktivierung von Pathogenen (insbesondere Viren) und Antibiotikaresistenzen, die Reduktion von gesundheitsrelevanten Indikatorchemikalien und Transformationsprodukten, die Entwicklung neuer Leistungsparameter für biologische Aufbereitungsverfahren, sowie sozialwissenschaftliche Ansätze zur Risikokommunikation. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung von Handlungsempfehlungen für Genehmigungsbehörden und Planer. Das Projekt gliedert sich in sieben Arbeitspakete, einschließlich einer wasserrechtlichen Einordnung (AP 1), der Erarbeitung von Beurteilungskriterien (AP 2), der Entwicklung neuer Verfahrenskonzepte (AP 3), der Bewertung von Aufbereitungsverfahren (AP 4), einer Risikokommunikation (AP 5), einer ingenieurtechnischen Einordnung (AP 6) sowie der Projektleitung (AP 7). Das Teilvorhaben des TZW hat die Ermittlung der Eliminationsleistung in Bezug auf hygienisch-relevante Bakterien (u.a. antibiotikaresistente Bakterien) und Viren zum Ziel. Es kommen neue molekularbiologische Methoden wie z.B. PMA-PCR und Long amplicon-PCR zum Einsatz, um die Mechanismen der Elimination mittels Festbettreaktor, Ozon und UV-LED zu beurteilen. In Batch- und Säulenexperimenten sowie in Demonstrationsvorhaben wird unter Anwendung mikro- und molekularbiologischer Methoden ein vertieftes Prozessverständnis zur Aufbereitung erlangt, das eine Anpassung der Betriebsbedingungen bei der Wasserwiederverwendung in Abhängigkeit der Randbedingungen erlaubt.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, TUM School of Engineering and Design, Institut für Wasser und Umwelt, Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Das TrinkWave-Verbundvorhaben entwickelt neue Multibarrieren-Aufbereitungsprozesse für eine Wasserwiederverwendung auf Basis einer sequentiellen Grundwasseranreicherung. Erstmalig werden neue multidisziplinäre Bewertungsansätze für innovative Verfahrenskombinationen der Wasserwiederverwendung zur Stützung der Trinkwasserversorgung entwickelt und validiert. Schwerpunkte sind dabei die Inaktivierung von Pathogenen (insbesondere Viren) und Antibiotikaresistenzen, die Reduktion von gesundheitsrelevanten Indikatorchemikalien und Transformationsprodukten, die Entwicklung neuer Leistungsparameter für biologische Aufbereitungsverfahren, sowie sozialwissenschaftliche Ansätze zur Risikokommunikation. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung von Handlungsempfehlungen für Genehmigungsbehörden und Planer. Das Projekt gliedert sich in sieben Arbeitspakete, einschließlich einer wasserrechtlichen Einordnung (AP 1), der Erarbeitung von Beurteilungskriterien (AP 2), der Entwicklung neuer Verfahrenskonzepte (AP 3), der Bewertung von Aufbereitungsverfahren (AP 4), einer Risikokommunikation (AP 5), einer ingenieurtechnischen Einordnung (AP 6) sowie der Projektleitung (AP 7). Kern der Arbeiten an der TUM ist die Entwicklung neuer Aufbereitungskonzepte (AP 3). Das beinhaltet die Untersuchung einzelner Technologieelemente im Labormaßstab, halbtechnische Versuche an der TUM und die wissenschaftliche Begleitung von Bau und Betrieb einer Demonstrationsanlage. Darüber hinaus werden eine nachgeschaltete Ozonung sowie eine Desinfektion durch UV-LED an der TUM getestet. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung von Konzepten zur Bewertung der Leistungsfähigkeit verschiedener Verfahren (AP 4). Weitere Aufgaben liegen in AP 2 bei der Identifizierung relevanter Spurenstoffe und in AP 6 beim internationalen Technologietransfer. Zusätzlich ist die TUM als Projektkoordinator für das Management des Vorhabens, die Homepage sowie die Organisation von Besprechungen und Tagungen verantwortlich.

Teilprojekt 9

Das Projekt "Teilprojekt 9" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Brandt-Gerdes-Sitzmann Umweltplanung GmbH durchgeführt. Das TrinkWave-Verbundvorhaben entwickelt neue Multibarrieren-Aufbereitungsprozesse für eine Wasserwiederverwendung auf Basis einer sequentiellen Grundwasseranreicherung. Erstmalig werden neue multidisziplinäre Bewertungsansätze für innovative Verfahrenskombinationen der Wasserwiederverwendung zur Stützung der Trinkwasserversorgung entwickelt und validiert. Schwerpunkte sind dabei die Inaktivierung von Pathogenen (insbesondere Viren) und Antibiotikaresistenzen, die Reduktion von gesundheitsrelevanten Indikatorchemikalien und Transformationsprodukten, die Entwicklung neuer Leistungsparameter für biologische Aufbereitungsverfahren sowie sozialwissenschaftliche Ansätze zur Risikokommunikation. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung von Handlungsempfehlungen für Genehmigungsbehörden und Planer. Das Projekt gliedert sich in sieben Arbeitspakete, einschließlich einer wasserrechtlichen Einordnung (AP 1), der Erarbeitung von Beurteilungskriterien (AP 2), der Entwicklung neuer Verfahrenskonzepte (AP 3), der Bewertung von Aufbereitungsverfahren (AP 4), einer Risikokommunikation (AP 5), einer ingenieurtechnischen Einordnung (AP 6) sowie der Projektleitung (AP 7). Zentrale Aufgaben der BGS UMWELT liegen im AP 3 in der grundwasserhydraulischen Auslegung der einzelnen Elemente des SMART-Verfahrens, insbesondere in der Dimensionierung und technischen Ausgestaltung der Sickerschlitzgräben. In Abhängigkeit von Durchflussmenge, Fließlänge und Aufenthaltszeit sind die Strömungsverluste zu optimieren. Weiterhin ist die Alterung im Betrieb zu quantifizieren, die über die Standzeit der Anlage und die Regenerationsintervalle entscheidet. Die bautechnische Ausführungsplanung führt BGS UMWELT u.a. gemeinsam mit den BWB durch. Im AP 7.3 wird BGS UMWELT die vielfältigen Kontakte mit Wasserversorgungsunternehmen und Beregnungsverbänden in Hessen, Bayern und Rheinland-Pfalz zu Verbreitung der Projektergebnisse nutzen.

Teilprojekt 8

Das Projekt "Teilprojekt 8" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltbundesamt durchgeführt. Das TrinkWave-Verbundvorhaben entwickelt neue Multibarrieren-Aufbereitungsprozesse für eine Wasserwiederverwendung auf Basis einer sequentiellen Grundwasseranreicherung. Erstmalig werden neue multidisziplinäre Bewertungsansätze für innovative Verfahrenskombinationen der Wasserwiederverwendung zur Stützung der Trinkwasserversorgung entwickelt und validiert. Schwerpunkte sind dabei die Inaktivierung von Pathogenen (insbesondere Viren) und Antibiotikaresistenzen, die Reduktion von gesundheitsrelevanten Indikatorchemikalien und Transformationsprodukten, die Entwicklung neuer Leistungsparameter für biologische Aufbereitungsverfahren, sowie sozialwissenschaftliche Ansätze zur Risikokommunikation. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung von Handlungsempfehlungen für Genehmigungsbehörden und Planer. Das Projekt gliedert sich in sieben Arbeitspakete, einschließlich einer wasserrechtlichen Einordnung (AP 1), der Erarbeitung von Beurteilungskriterien (AP 2), der Entwicklung neuer Verfahrenskonzepte (AP 3), der Bewertung von Aufbereitungsverfahren (AP 4), einer Risikokommunikation (AP 5), einer ingenieurtechnischen Einordnung (AP 6) sowie der Projektleitung (AP 7). Das Umweltbundesamt (UBA) ist an allen Arbeitspaketen beteiligt. Das Arbeitsprogramm umfasst folgende Teilbereiche: (1) Mikrobiologische, parasitologische und virologische Probenanalysen zur Einschätzung des Risikopotenzials. (2) Toxikologische Untersuchungen ausgewählter Proben zur Einschätzung des Risikopotenzials sowie (3) Experimentelle Untersuchungen zur Tenazität und Elimination pathogener Viren in unterschiedlichen Verfahrenskombinationen der sequenziellen Grundwasseranreicherung. Hinsichtlich der Zielsetzungen werden die Untersuchungen des UBA zum Erreichen folgender Meilensteine beitragen: M2.1; M2.2, M2.8, M3.8, M3.8, M3.9, sowie M7.2-M7.7 (siehe Gesamtantrag).

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung durchgeführt. Das TrinkWave-Verbundvorhaben entwickelt neue Multibarrieren-Aufbereitungsprozesse für eine Wasserwiederverwendung auf Basis einer sequentiellen Grundwasseranreicherung. Erstmalig werden neue multidisziplinäre Bewertungsansätze für innovative Verfahrenskombinationen der Wasserwiederverwendung zur Stützung der Trinkwasserversorgung entwickelt und validiert. Schwerpunkte sind dabei die Inaktivierung von Pathogenen (insbesondere Viren) und Antibiotikaresistenzen, die Reduktion von gesundheitsrelevanten Indikatorchemikalien und Transformationsprodukten, die Entwicklung neuer Leistungsparameter für biologische Aufbereitungsverfahren, sowie sozialwissenschaftliche Ansätze zur Risikokommunikation. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung von Handlungsempfehlungen für Genehmigungsbehörden und Planer. Das Projekt gliedert sich in sieben Arbeitspakete, einschließlich einer wasserrechtlichen Einordnung (AP 1), der Erarbeitung von Beurteilungskriterien (AP 2), der Entwicklung neuer Verfahrenskonzepte (AP 3), der Bewertung von Aufbereitungsverfahren (AP 4), einer Risikokommunikation (AP 5), einer ingenieurtechnischen Einordnung (AP 6) sowie der Projektleitung (AP 7). Zentrale Aufgabe der TUB ist die Untersuchung von Eintragssystemen für Elektronendonatoren, die Kolmationsprävention und deren Implementation in der Demonstrationsanlage (AP3). Darüber hinaus ist die TUB in den AP 2 und 4 involviert.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von newtec Umwelttechnik GmbH durchgeführt. Durch ein Scale-up des von der Humboldt-Universität zu Berlin sowie der Fa. newtec Umwelttechnik GmbH entwickelten und im Versuchsmaßstab sehr effizienten Systems zur elektrolytischen Wasserdesinfektion (SeWiG) auf große Gewächshausanlagen, soll die Technologie unter Praxisbedingungen erprobt, validiert und gegebenenfalls optimiert werden. Dies ist Voraussetzung zur erfolgreichen Etablierung im gärtnerischen Produktionsanbau. Das neue elektrolytische Desinfektionssystem zur Behandlung von Gießwasser zeichnet sich durch seine funktionale Überlegenheit gegenüber den etablierten physikalischen und chemischen Methoden aus. Hervorzuheben ist seine Wirksamkeit gegen Pflanzenviren und das im Vergleich zu anderen chemischen Verfahren geringere Gefährdungspotential für Anwender, Pflanze und Umwelt. Folgende Arbeitspakete stehen im Vordergrund der großtechnischen Praxiserprobung des elektrolytischen Desinfektionssystems: - Erarbeitung einer Konzeption zur technologischen Einbindung in das Bewässerungsregime der Gewächshausbetriebe (in Zusammenarbeit mit Projektpartner HU Berlin) - Bau, Installation, Inbetriebnahme des Desinfektionssystems - Anlagentechnische Betreuung des Systems in den Gewächshausbetrieben - Technologische Weiterentwicklung des Systems entsprechend den Erfahrungen im Verlauf des Pilotbetriebs und den spezifischen Anforderungen an die Anlage aus Sicht der Gewächshausbetreiber.

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