Wertvolle Ressource Trinkwasser

Forscher*innen der TU Wien entwickeln neue Modelle, um die Wasserqualität vorhersagen zu können und erforschen die Anforderungen für eine sichere und nachhaltige Trinkwasserproduktion. Schließlich ist Wasser eine wertvolle Ressource.

Trinkwasser ist eine wertvolle Ressource und benötigt den größtmöglichen Schutz. Hydrolog*innen und Mikrobiolog*innen der TU Wien und des ICC Water & Health entwickeln deshalb neue Modelle zur Vorhersage der mikrobiologischen Wasserqualität und erforschen zukünftige Anforderungen für eine sichere und nachhaltige Trinkwasserproduktion.

Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) beruht der Schutz von Trinkwasser Ressourcen im 21. Jahrhundert auf einem gesamtheitlichen Ansatz. Dabei werden alle Verunreinigungsquellen vom Einzugsgebiet bis zum Ort der Nutzung mit einbezogen. Um diesen Ansatz praktisch umzusetzen, benötigt es mikrobiologische und hydrologische Transportmodelle sowie Messdaten um die Modelle zu überprüfen und zu beurteilen. Die Forscher*innen der TU Wien verwenden auch Daten von human- und tier-assoziierten genetischen Fäkalindikatoren und von fäkal-bürtigen Krankheitserregern (wie Enterovirus, Cryptosporidium und Giardia). Die so erstellten Modelle sind spezifisch für den ausgewählten Standort und ermöglichen deshalb die Auswirkungen verschiedenster Szenarien auf die lokale Trinkwassersicherheit zu beurteilen. 

So wird die Donau sauberer

In einer aktuellen Studie an der Donau entwickelte das Team eine neuartige Kombination von Modellen, bestehend aus einem hydrologischen Einzugsgebietsmodell und einem mikrobiellen Transport- und Infektionsrisikomodell. In den Analysen wurden zukünftige Klimaszenarien für die Periode 2035 – 2049 und Veränderungen beim Abwassermanagement untersucht. Die für die österreichische Donaustrecke spezifischen Ergebnisse zeigen, dass Verbesserungen beim Abwassermanagement eine deutliche Verbesserung der Rohwasserqualität bei der Trinkwassergewinnung bewirken können. Entscheidend dabei ist die Anzahl der Krankheitserreger, z.B. aus behandeltem Abwasser, zu reduzieren, da dies im Untersuchungsgebiet die bedeutendsten Verunreinigungsquellen sind.

Trinkwasserspeicher Flussauen

Flussauen sind wichtige ökologische Lebensräume und enthalten wichtige Grundwasserressourcen für die Trinkwassernutzung. In einer zweiten Studie wurde ein Modell entwickelt um die komplexen Strömungs- und mikrobiellen Transportprozesse in Flussauen zu simulieren. Dieses Modell ermöglicht es erstmals, die vielfältigen Gefahren der Verunreinigung auf die mikrobiologische Rohwasserqualität zu prognostizieren: Mit einbezogen werden etwa der Einfluss von Starkregen und Hochwasser, sowie von menschlichen und tierischen Verunreinigungen wie sie durch Abwasser, Düngung oder Wildtierexkremente entstehen. Die Wissenschaftler*innen können so auch voraussagen, ob ein zusätzlicher Infektionsschutz an den Ufern oder zusätzliche Desinfektion notwendig sind.

Weltweiter Einsatz

Die beiden neu entwickelten Modelle sind für Flüsse und Augebiete weltweit anwendbar. In Kombination mit lokalen hydrologischen und mikrobiologischen Messdaten können standortspezifische Aussagen gemacht werden. Die Betrachtung der möglichen Szenarien ermöglicht einen Blick in die Zukunft bis 2050. So können Veränderungen der mikrobiologischen Wasserqualität vorhergesagt und schon heute geeignete Maßnahmen abgeleitet werden. 

Hydrologin Julia Derx
© Roland Trabe

Über den/die Forscher*In

Julia Derx ist eine österreichische Hydrologin. Sie forscht zu gesamtheitlichen Modellen für eine sichere Trinkwasserversorgung. Julia Derx schloss ihr Diplom in Bauingenieurwesen an der TU Wien ab und promovierte dort im Rahmen des interdisziplinären FWF Doktoratskollegs Water Resource Systems. Heute arbeitet sie in der Leitungsgruppe des Interuniversitären Kooperationszentrums für Wasser und Gesundheit (ICC Water & Health, www.waterandhealth.at), sowie am Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie der TU Wien. Das Team des interuniversitären Kooperationszentrums „Wasser und Gesundheit“ besteht aus Forscher*innen der Technischen Universität Wien, der Medizinischen Universität Wien und der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften.