„Pro Jahr landen allein durch unsere Kanalisationen rund 140.000 Tonnen Feinpartikel in den Gewässern in Nordrhein-Westfalen“, sagt Eske Hilbrands. „Das sind circa 3.500 LKW-Ladungen. An den feinen Partikeln haften gefährliche Schadstoffe wie Schwermetalle, die man einfach ins Wasser kippen würde.“
Entwicklung eines großen Substratfilters
Hilbrands erforscht in ihrer Promotion im Forschungsteam für Stadthydrologie und Wasserversorgung bei Prof. Dr.-Ing. Helmut Grüning, wie man dies verhindern könnte, und arbeitet dazu in verschiedenen Projekten mit. Ursachen für diese Belastung gibt es einige – darunter den Reifenabrieb an stark befahrenen Straßen, weggeworfene Zigarettenstummel oder Staubpartikel, an die sich in der Atmosphäre sowie in Oberflächenabflüssen unter anderem Schwermetalle heften. Dieser Stoffcocktail gelangt über den abfließenden Niederschlag zunächst in die Kanalisationen und dann direkt ins Gewässer – ohne Behandlung in einer Kläranlage. Eine mögliche Lösung für Hilbrands und Grüning wären deshalb geeignete Filter.
„Und diese müssen an zentraler oder dezentraler Stelle angeordnet werden“, so Grüning. „Wir arbeiten derzeit an der Entwicklung eines großen Substratfilters, den man unmittelbar vor einer Einleitung in ein Gewässer vorsieht.“
Das Problem dabei: Je feiner die Partikel sind, die im Wasser landen, desto schwerer ist es, sie auch zu filtern. Feine Partikel setzen sich nur zu einem geringen Teil auf dem Grund einer klassischen Regenwasserbehandlungsanlage ab. Deshalb müssen sie durch Filter zurückgehalten werden.
„Im Rahmen verschiedener Bachelor- und Masterarbeiten untersuchen wir mit Studierenden bei uns im Technikum, wie diese Filter betrieben und bemessen werden können“, so Hilbrands.
Installation vor Regenrückhaltebecken
Das Team arbeitet im Auftrag des Landesumweltministeriums NRW konkret daran in Forschungsprojekten in Warendorf und Wuppertal. In Kooperation mit den Kommunen wird die Wirksamkeit solcher Filter geprüft.
„Wir haben bereits 2008 Filterschachtsysteme am Robert-Daum-Platz in Wuppertal installiert, um gemeinsam mit der Dr. Pecher AG gezielt in Kanalisationen an starkbefahrenen Straßen zu filtern und zu testen, wie lang so ein System eigentlich betrieben werden kann“, sagt Grüning.
Das Problem dabei: Kleinere Filter in den Kanalisationen sind aufgrund einer Vielzahl an Betriebspunkten wartungsaufwändig. Das Betriebspersonal muss die Filter regelmäßig säubern oder auswechseln.
„Ein großflächiger Filter vor einem Regenrückhaltebecken würde dieses Problem lösen.“
Bemessungs- und Betriebskonzept entwickeln
Hilbrands Aufgabe ist es, in ihrer Promotion über gewonnene Messwerte die Prozesse im Filter zu verstehen und ein Bemessungs- und Betriebskonzept zu entwickeln.
„Schwermetalle und Mikroplastik stellen in den Gewässern eine große Gefahr für die Umwelt und unsere Gesundheit dar. Wenn wir ernsthaften Gewässerschutz betreiben wollen, müssen wir uns etwas einfallen lassen“, so Grüning. „Unsere Forschungsprojekte und die daran anknüpfende Promotion von Eske Hilbrands sind vielversprechende Lösungsansätze, die jedoch weiter erforscht werden müssen.“
