{"id":62199,"date":"2019-04-11T06:41:01","date_gmt":"2019-04-11T04:41:01","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.chemie.de%2Fnews%2F1160444%2Fpilze-filtern-kritische-chemikalien-aus-dem-abwasser.html%3FWT.mc_id%3Dca0065%26pk_campaign%3Dca0065"},"modified":"2019-04-07T18:40:32","modified_gmt":"2019-04-07T16:40:32","slug":"pilze-filtern-medikamente-aus-dem-abwasser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/pilze-filtern-medikamente-aus-dem-abwasser\/","title":{"rendered":"Pilze filtern Medikamente aus dem Abwasser"},"content":{"rendered":"

Wissenschaftler der TU Dresden entwickeln ein Biofiltersystem auf der Basis von Pilzenzymen, das kritische Chemikalien effektiv und nachhaltig aus gereinigtem Abwasser entfernt. Die Arbeitsgruppe Enzymtechnik am Institut f\u00fcr Naturstofftechnik forscht seit zwei Jahren an dem biochemischen Verfahren zur Entfernung von Xenobiotika, die Fl\u00fcsse und Seen belasten.<\/p>\n

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Metallische Hohlkugel mit Pilzenzymen. Die Enzymreaktion (blaue Corona) ist mit einem Farbstoff sichtbar gemacht.<\/figcaption><\/figure>\n

Xenobiotika \u2013 dazu geh\u00f6ren Hormone, Schmerzmittel, Antibiotika, aber auch R\u00f6ntgenkontrastmittel oder Industrie- und Agrarchemikalien \u2013 werden durch den Menschen \u00fcber das Abwasser in die Stoffkreisl\u00e4ufe der Natur eingebracht. Aktuelle Studien zeigen, dass allein in Deutschland j\u00e4hrlich etwa 300.000 Tonnen Mikroschadstoffe in die Wasserkreisl\u00e4ufe gelangen. Schon in sehr geringer Konzentration haben einige dieser Stoffe nachteilige Wirkungen auf unser \u00d6kosystem und beeinflussen die Gewinnung von Trinkwasser negativ.<\/p>\n

\u201eDie bestehenden dreistufigen kommunalen Wasser- und Abwasserreinigungsanlagen sind nur teilweise in der Lage, diese Schadstoffe herauszufiltern. Selbst modernste Anlagen k\u00f6nnen keine vollst\u00e4ndige Reinigung leisten. Manche Mikroschadstoffe wie zum Beispiel Anti-Epileptika k\u00f6nnen bisher \u00fcberhaupt nicht rausgefiltert werden. \u00dcber das Wasser gelangen sie in die Umwelt und ver\u00e4ndern Fische und alle anderen lebenden Organismen\u201c, umrei\u00dft die Projektleiterin Dr. Anett Werner das Problem. \u201eNoch gibt es f\u00fcr diese Stoffe keine gesetzlichen Grenzwerte, doch das wird sich \u00e4ndern m\u00fcssen. Dann steht in vielen Kl\u00e4rwerken in Deutschland der Ausbau einer vierten Reinigungsstufe an. In der Schweiz ist das an vielen Stellen schon erfolgt.\u201c<\/p>\n

Die Wissenschaftler der TU Dresden entwickeln ein Verfahren, das die chemischen Verbindungen der naturfremden R\u00fcckst\u00e4nde aufspalten kann. Dieses Biofiltersystem funktioniert auf der Basis von bestimmten Pilzenzymen. Nur St\u00e4nderpilze (Basidiomyceten) besitzen diesen Enzym-Cocktail. Sie k\u00f6nnen ringf\u00f6rmige chemische Verbindungen, wie sie auch die kritischen Xenobiotika besitzen, aufspalten und schlie\u00dflich zu deren Entfernung beitragen.<\/p>\n

\u201eWir wollen ein Filtersystem entwickeln, das zumindest einen Teil der Mikroschadstoffe auf nat\u00fcrlichem Weg entfernt. Dabei helfen uns Pilze, deren Enzyme wie chemische<\/p>\n

Scheren arbeiten. Die Scheren zerschneiden die Ringstrukturen der Medikamente, dadurch werden sie biologisch abbaubar. Wir isolieren die Enzyme, binden sie an hochpor\u00f6se metallische Werkstoffe und bauen sie in Filter am Ende der Kl\u00e4ranlagen ein. Sobald die Enzyme nicht mehr arbeiten, werden die Kugeln entnommen, erhitzt und mit neuen Enzymen versehen\u201c, so Werner.<\/p>\n

F\u00fcr das eigentliche Biofiltersystem mussten die Wissenschaftler eine Technologie zur Immobilisierung (Isolation & Fixierung) der Enzyme auf hochpor\u00f6se Tr\u00e4ger konstruieren. Als Tr\u00e4germaterial wurden verschiedene Materialien erfolgreich getestet: metallische Hohlkugeln aus einem Sintermaterial, die kaum 4 Millimeter gro\u00df sind, Metallsch\u00e4ume, Membranen und Luffa-Schw\u00e4mme, ein Naturmaterial, das als Naturstoff reichlich und g\u00fcnstig verf\u00fcgbar ist und nach der Nutzung im Filter auch noch biologisch abgebaut werden kann. Die Fixierung auf einem Tr\u00e4ger ist wichtig, damit die Enzyme in einem Filtersystem an Ort und Stelle arbeiten k\u00f6nnen.<\/p>\n

Bisherige Laborversuche haben gezeigt, dass die Enzyme auf metallischen Hohlkugeln selbst nach acht Wochen noch aktiv sind. Dieser Zeitraum soll weiter optimiert werden. In einer Biofilteranlage m\u00fcsste das Wasser etwa zwei bis acht Stunden verweilen bis die kritischen Substanzen abgebaut sind. Zudem konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass sich 15 Substanzen mithilfe der Pilzenzyme auf nat\u00fcrlichem Weg aus dem Wasser entfernen lassen \u2013 darunter Antibiotika, Schmerzmittel, Blutdrucksenker, Entw\u00e4sserungsmittel und ein Anti-Epileptikum, f\u00fcr das es bisher keine praktikable technische L\u00f6sung gab. Damit entwickeln die Bioverfahrenstechniker der TU Dresden einen wesentlichen Baustein zur nachhaltigen Wassernutzung. In K\u00fcrze wird das Biofiltersystem unter Realbedingungen getestet. Zuk\u00fcnftig soll das Verfahren auch f\u00fcr weitere Xenobiotika, wie Bisphenol-A, verschiedene Antibiotika und Pestizide optimiert werden.<\/p>\n

Im Projekt XenoKat arbeiten unter der Leitung des Institutes f\u00fcr Naturstofftechnik an der TU Dresden die ASA Spezialenzyme GmbH, die BfG Bundesanstalt f\u00fcr Gew\u00e4sserkunde sowie das CIMTT Zentrum f\u00fcr Produktionstechnik und Organisation der TU Dresden zusammen. Das Gesamtprojekt wird mit 700.000 Euro f\u00fcr den Zeitraum Mai 2017 bis Oktober 2019 vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung gef\u00f6rdert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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