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Artikel und Hintergründe zum Thema

Forschungsprojekt

Barbara Schick,

Biokatalysatoren sollen Arzneimittelreste in Abwässern reduzieren

In einem interdisziplinären Projekt der BTU Cottbus-Senftenberg und der TU Dresden erforschen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen, wie es gelingen könnte, mit neuartigen Enzymen Mikroschadstoffe in kommunalen Abwässern zu beseitigen.

Arzneimittel wirken zwar im Körper, doch je nach Präparat werden bis zu 90 Prozent des enthaltenen Wirkstoffes unverändert wieder ausgeschieden und gelangen so ins Abwasser. Auch durch eine unsachgemäße Entsorgung von Arzneimittelresten in Toiletten und Waschbecken kommt es zu Rückständen, welche Kläranlagen nur zum Teil abfangen können. Die verbliebenen Wirkstoffe werden mit dem gereinigten Wasser in Gewässer geleitet. Dort finden sich daher Arzneimittel-Rückstände ebenso wie im Trinkwasser, wenn auch im Trinkwasser in deutlich geringeren Mengen.

Im Labor des Fachgebietes Enzymtechnologie der BTU: Die Doktorandin Rosalie König analysiert Wasserproben, die auf Rückstände untersucht werden. Im neuen Projekt soll eine enzymbasierte Filtertechnologie helfen, Mikroschadstoffe zu beseitigen. © BTU / Ralf Schuster

Eine innovative Filtertechnologie auf der Basis Enzym-funktionalisierter Biopolymermodule könnte helfen. Forschende der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) und der Technischen Universität Dresden entwickeln, erproben und bewerten im Rahmen des Projekts „Eliminierung von Mikroschadstoffen aus kommunalen Abwässern mit Hilfe immobilisierter Enzyme ELIMIK“, wie auf Trägermaterialien gebundene Enzyme Mikroschadstoffe abbauen können. Eingesetzt in einer angepassten Filterkartusche im Klärwerk könnten diese Enzyme möglicherweise Arzneimittelrückstände beseitigen. Die Vorteile der Technologie: Es entstehen keine toxischen Nebenprodukte und die Kosten seien vergleichsweise gering. Zudem ließen sich die Ergebnisse der Forschung auf weitere Einsatzgebiete wie landwirtschaftliche Herbizid-Spritzrückstände, Desinfektionsmittel oder Enteisungsmittel übertragen. Ein erster Prototyp soll im Jahr 2026 entstehen.

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Judith Pirscher, Staatssekretärin im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sagt dazu: „Sauberes Wasser ist essenziell für unsere Gesundheit und für die Gesundheit von Ökosystemen. Man vergisst leicht, dass sauberes Wasser keine Selbstverständlichkeit ist. Gerade in ehemaligen Kohleregionen wie der Lausitz ist deshalb der Schutz unserer Wasserressourcen vor Verunreinigungen eine zentrale Aufgabe nachhaltiger Wirtschaft und Entwicklung. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert bereits seit mehreren Jahren erfolgreich Vorhaben zur Beseitigung von Mikroschadstoffen und Krankheitserregern aus dem Wasser. Mit ELIMIK soll nun die industrielle Nutzbarmachung von Enzymen für die Entfernung von Arzneimittelrückständen in Kläranlagen untersucht werden. Das schützt die Ressource Wasser und treibt zugleich die nachhaltige Entwicklung der Lausitz voran.“

Das interdisziplinäre Forschungsteam der BTU Cottbus-Senftenberg und der TU Dresden hat Know-how auf den Gebieten abbauaktiver Enzyme sowie poröser Kohlenstoff- und Trägermaterialien. Unterstützt werden die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen durch die Stadtentwässerung Dresden GmbH und den Wasserverband Lausitz.

Das Projekt wird am Institut für Biotechnologie im Fachgebiet Enzymtechnologie und am Institut für Materialchemie Fachgebiet Technische Chemie der BTU Cottbus-Senftenberg durchgeführt. Die Laufzeit beträgt drei Jahre. Gefördert wird es vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Strukturstärkungsgesetzes Kohle mit insgesamt knapp einer Million Euro.

Quelle: Technische Universität Dresden

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