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Die Glätte des Eises ist für Autofahrer ein Fluch

Glatteis: Darum schlittern wir im Winter


Die Glätte des Eises ist für Autofahrer ein Fluch, für Schlittschuhläufer ein Segen.

Eis ist glatt
– diese Tatsache wird von vielen Autofahrern verflucht, Schlittschuhläufern dagegen kann der Effekt nicht extrem genug sein. Doch wie kann man die Eigenschaften des Eises erklären? Lesen Sie, wie ein mathematisches Modell hierzu herangezogen wird und warum es zur Optimierung von Reifenmischungen dienen kann.

Erst seit etwa einhundertfünfzig Jahren beschäftigen sich Wissenschaftler mit der Frage, wie es dazu kommt, dass Eis überhaupt so rutschig ist. Andere Festkörper aus Metall oder Kunststoffen bieten – auch wenn sie perfekt glatt geschliffen sind – deutlich mehr Reibungswiderstand als Eis. Aus dem Schwimmbad weiß man allerdings: Bringt man Wasser ins Spiel, dann verwandeln sich Fliesen in eine Rutschbahn. Auch bei Eis machen Forscher eine dünne Wasserschicht auf der Oberfläche für die Glätte verantwortlich. „Um den Effekt dieser dünnen Wasserschicht in eine Formel zu packen, müsste man Genaueres über sie wissen. Das große Problem bei allen Theorien zur Reibung ist aber, dass man die Reibungsfläche selbst nur sehr schwer untersuchen kann“, erläutert Bo Persson vom Jülicher Peter Grünberg Institut (PSI). „Denn die Kontaktregion der sich berührenden Flächen ist verborgen.“

Rutschende Wasseratome

Für seine Berechnungen nutzte Persson daher bekannte Eigenschaften von freien Eisoberflächen und die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen, die andere Forschergruppen zur Reibung auf Eis durchgeführt hatten. Seine Vermutung: Auch an der unzugänglichen Kontaktfläche des Eises könnte eine dünne, angetaute Schicht Wasser vorliegen, die kaum Widerstand gegen Scherkräfte aufweist. In anderen Worten: Bei Belastungen quer zur Oberfläche, wie sie durch ein bewegtes Objekt auf dem Eis ausgeübt werden, gleiten diese angetauten Atomlagen ganz leicht übereinander – das Eis ist glatt. Persson: „Selbst eine nur wenige Nanometer – also wenige Atome – dicke Schicht von angetautem Wassereis genügt, um die so genannten Scherkräfte, die für die Reibung verantwortlich sind, erheblich herabzusetzen.“

Persson hat basierend auf diesen Annahmen erstmals ein mathematisches Modell entwickelt, dass die Reibungskraft zwischen einer Eisschicht und einem darauf befindlichen bewegten Körper beschreibt. „Ich habe ein phänomenologisches Gesetz über die Scherkräfte aufgestellt, das in der Lage ist, die Reibungskraft von Eis in Abhängigkeit von der Gleitgeschwindigkeit und der Temperatur über große Geschwindigkeits- und Temperaturbereiche zu beschreiben“, sagt Persson. „Mit diesem Gesetz könnte es in Zukunft auch möglich sein, Materialien für besonders glattes oder besonders rutschfestes Verhalten auf Eis zu optimieren.“ Persson arbeitet nun daran, das Reifenmaterial schlechthin– Gummi – in seine Berechnungen mit einzubeziehen.

Wasser auf Eis

Erste experimentelle Untersuchungen zu Wasser auf Eis führte der Pionier der Eisoberflächenforschung, Michael Faraday, bereits im Jahr 1859 durch. Er zeigte in einem einfachen Versuch, dass die Oberfläche von Wassereis angetaut ist: Bringt man zwei Eiswürfel zusammen, dann verkleben sie sofort. Ursache ist eine vermutlich eine nur wenige Atomlagen dicke Schicht von flüssigem oder beinahe flüssigem Wasser. Bei Kontakt gefriert es und stellt so eine feste Verbindung zwischen den Eiswürfeln her. Bei Kontakt anderer Materialien mit Eis weisen neuere Experimente darauf hin, dass vor allem die Wärme durch Reibung eine dünne Schicht Eis antauen kann und so zu einem Wasserfilm führt.

Übrigens: Der hohe Druck der Schlittschuhkufe, der in der Vergangenheit und in einigen Lehrbüchern der Physik auch noch heute als Ursache angegeben wird, ist allerdings – wenn überhaupt – nur eine Nebenursache für den Wasserfilm auf Glatteis.

Klimaveränderung durch Weltmeere

Oberfläche der Ozeane ....


... beeinflusst Klima stärker als gedacht

Ein hauchdünner Film an der Oberfläche der Ozeane spielt eine Schlüsselrolle für das Klima. Dass die Ozeane offenbar deutlich mehr Isopren produzieren als bisher angenommen und sich dadurch stärker auf das Klima auswirken, hat ein internationales Forscherteam jetzt herausgefunden und dabei erstmals eine abiotische Quelle für Isopren nachgewiesen. Dies erklärt Unstimmigkeiten in den globalen Berechnungen und könnte helfen, Klimamodelle zu verbessern.

Die Ozeane produzieren offenbar deutlich mehr Isopren und wirken sich dadurch stärker auf das Klima aus als bisher angenommen. Das geht aus einer Studie des Instituts für Katalyse und Umwelt in Lyon (IRCELYON, CNRS / Universität Lyon 1) und des Leibniz-Institutes für Troposphärenforschung (TROPOS) hervor, die Proben des Oberflächenfilms im Labor untersucht hatten. Die Ergebnisse unterstreichen die globale Bedeutung der chemischen Prozesse an der Grenze zwischen Ozean und Atmosphäre,berichten die Forschenden in Ihrer aktuellen Studie.

Isopren ist ein Gas, das sowohl von der Vegetation als auch den Ozeanen gebildet wird und in der Atmosphäre große Bedeutung für das Klima hat. Aus diesem Gas bilden sich Partikel, die später zu Wolken werden können und dann Temperatur und Niederschlag beeinflussen. Bisher war angenommen worden, dass Isopren im Meereswasser vor allem durch biologische Prozesse aus Plankton entsteht. Die Atmosphärenchemikerinnen und –chemiker aus Frankreich und Deutschland konnten jetzt jedoch zeigen, dass Isopren auch ohne biologische Quellen im Oberflächenfilm der Ozeane durch Sonnenlicht gebildet werden könnte und so die große Diskrepanz zwischen Feldmessungen und Modellen erklären. Der neue photochemische Reaktionsweg ist deshalb wichtig, um die Klimamodelle verbessern zu können.

Einsatz chlorhaltiger Hygieneprodukte bedenklich

Chlor in Wasser und die Folgen


Der Einsatz chlorhaltiger Hygieneprodukte in der Wasseraufbereitung reduziert die Zahl der Schadkeime, kann jedoch unerwünschte Nebenprodukte wie halogenierte Essigsäuren (HAA) hervorrufen. Der effiziente und sichere Nachweis von HAA in Wasser im Rahmen der Routineanalytik ist daher sinnvoll.

Auf Einladung des IWW Zentrums Wasser trafen sich in Mülheim an der Ruhr internationale Fachleute, um sich über Einsatz und Folgen von Desinfektionsmitteln in der Wasseraufbereitung auszutauschen. Dabei zeigte sich u.a., die Behandlung von Wasser mit Chlor oder anderen chemischen Desinfektionsmitteln ist nicht unkritisch, wie David Benanou sagt.

Der Chromatographie-Experte von Veolia in Frankreich hat auf der IWW-Konferenz „Disinfection by-products in drinking water“ eine gemeinsam mit Kollegen entwickelte Methode zum automatisierten Nachweis gesundheitsschädlicher halogenierter Essigsäure (HAA) in Wasser vorgestellt. Zudem stellte Benanou Untersuchungsergebnisse vor, die Auskunft geben, welchen Einfluss Desinfektionsmittel auf Kunststoffrohre haben können.

Fluch und Segen von Desinfektionsmitteln

Der Einsatz chlorhaltiger Desinfektionsmittel in der Trink- und Schwimmbadwasseraufbereitung zielt darauf ab, im Wasser vorliegende pathogene mikrobielle Kontaminationen unschädlich zu machen. Chlor sowie auch andere zur Desinfizierung eingesetzte Präparate, bekämpfen jedoch nicht nur Schadkeime, sie können obendrein mit natürlicherweise in Wasser gelösten oder eingetragenen organischen und anorganischen Verbindungen reagieren unter Bildung unerwünschter Nebenprodukte (engl. disinfection by-products, DBP).

Auf manchen der bislang rund 600 identifizierten DBP liegt ein besonderes Augenmerk, stehen sie doch im Verdacht, die Gesundheit des Menschen zu beeinträchtigen, z.B. so genannte Trihalogenmethane (THM), mit Chloroform als einem der namhaften Vertreter dieser Verbindungsklasse, sowie die halogenierten Essigsäuren (Haloacetic acids, HAA) Monochloressigsäure, Dichloressigsäure, Trichloressigsäure, Monobromessigsäure und Dibromessigsäure, die der Reaktion von Halogenen mit Essigsäure entstammen.

Ihres gesundheitsschädlichen Potenzials wegen – die US-Umweltbehörde EPA (Environmental Protection Agency) stuft benannte Verbindungen bzw. Verbindungsklassen als „wahrscheinlich karzinogen“ ein – stehen THM und die genannten HAA5 in den USA auf der Fahndungsliste.

Der Grenzwert der Gesamtmenge an THM (TTHM) in Trinkwasser beträgt in den USA 0,08 mg/L, hierzulande 0,05 mg/L. Die EPA betrachtet 0,06 mg/L HAA5 als grenzwertig, der Europäischen Union liegt laut David Benanou die Empfehlung vor, die zulässige Gesamtmenge an HAA in Trinkwasser auf 0,08 mg/L zu beschränken.

Hinweis:
IQcell Water Basis Geräte von H2nanO BdV und anderweitige Wasseraufbereitungstechnologien, erst ab 2014 im Handel, machen größtenteils Chloreinsatzstoffe überflüssig!

Vertrauen ist gut ... Kontrolle ist besser ...

Was wir aber leider feststellen müssen …


In 86 % aller Häuser in Deutschland kontrolliert NIEMAND das Trinkwasser !!!!

- Man lässt das Auto regelmäßig warten und vom TÜV prüfen
- Man sorgt für Energiepässe und Zeugnisse für‘s Haus
- Man zertifiziert sich selbst im Beruf oder „beurkundet“ sich im Sport

… aber das „Elixier des Lebens“ unser Trinkwasser im Haus … nein, das wird auf Jahrzehnte nicht kontrolliert!


Wasser ist das Lebensmittel Nr. 1. Die Versorgungsunternehmen sind verpflichtet unser Trinkwasser in einem hygienisch einwandfreien Zustand bis zur Hausübergabestation zu liefern.

Ab dem Hauswasserzähler übernimmt der Gebäudeeigentümer die Verantwortung.

Nach den Vorgaben der Trinkwasserverordnung verpflichtet sich der Eigentümer, vertreten durch den Verwalter, die Trinkwasserinstallation zu erstellen und zu betreiben. Einschlägige Verordnungen sind zu überwachen und einzuhalten.

Hier beginnt häufig das Problem.
Kaum ein Eigentümer ist in der Lage die Übersicht über alle Rahmenbedingungen einzuhalten. Trinkwasseranlagen müssen nicht nur technisch sondern auch chemisch und mikrobiologisch überwacht werden.

H2nanO Umfragen mit Hauseigentümern und Verwaltungen in 2014 und 2015 zur Trinkwasserverordnung und Eigenverantwortung
ergaben folgendes Ergebnis (befragt wurden insgesamt 1.280 Eigentümer inkl. Verwalter im Gebiet Lüneburg & Hamburg):

87 % wussten nicht, dass sie für das Trinkwasser ab Hauptwasserzähler verantwortlich sind
91 % kennen nicht ihre Wasserqualität im Haus
84 % begrüßen eine hausinterne Wasseranalyse
72 % wäre bereit die Kosten dafür zu zahlen ( ….wenn eine Analyse unter 80,- € liegen würde …)
78 % würden gerne eine Beratung & Serviceleistung zum Thema Wasserqualität in Anspruch nehmen wollen

Diese Unwissenheit und der Bedarf zum Thema interne Wasserqualitäten muss durch ein erweitertes Serviceprogramm kundenspezifisch und durch eine einfache Lösung geklärt werden.

Unser H2nanO BdV Vorschlag zur Lösung: Trinkwasser Hygienepass für Immobilienbesitzer

-
Es sollte ein Trinkwasser-Hygienepass über eine einfache Servicevereinbarung mit einer Laufzeit von 6 Jahren abgeschlossen werden.
- Fällig dafür ist eine jährliche oder Laufzeitgesamtgebühr
- Verlängerungsoptionen möglich 3 oder mehr Jahre.
- Einbindungen von fachlichen Servicekräften jeweils vor Ort
- Kundenservice und Passausstellung vor Ort durch zertifizierte Mitarbeiter/innen
- Analysen und Auswertungen über Institute, Fachfirmen und Partnerlabore, dient gleichzeitig zum Nachweis für das Gesundheitsamt (gesetzl. Legionellenprüfung)

Legionellen werden eingeatmet

Legionellenvermehrung: Temperaturen höher...


... als bisher angenommen

Legionellen kommen überall dort vor, wo warmes Wasser optimale Bedingungen für ihre Vermehrung bietet. Bisher sind Experten davon ausgegangenen, dass dies im Temperaturbereich von 42 bis 45 Grad stattfindet. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung habe durch umfangreiche mikrobielle Untersuchungen gesamter Wasserkreisläufe nun entdeckt, dass die optimale Vermehrungstemperatur von Legionellen deutlich höher ist.

Der bakterielle Krankheitserreger Legionella pneumophila, der unter anderem in Warmwassersystemen vorkommt, vermehrt sich bei Temperaturen zwischen 50 und 60 °C. Das konnten Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig in einer Studie zeigen, die jetzt eröffentlicht wurde. Eine zusätzliche Gefährdung für den Menschen lässt sich aus diesem Befund nach dem gegenwärtigen Erkenntnisstand nicht ableiten. Welche Konsequenzen sich daraus für das Management von Heißwassersystemen, Klimaanlagen und Kühltürmen ergeben, sollte nach Einschätzung der Forscher durch weiterführende Studien geklärt werden.

Verursacher von schwerer Lungenentzündung

Legionellen verursachen in Europa Schätzungen zufolge jedes Jahr etwa 100.000 Fälle von schweren Lungenentzündungen. Die so genannte Legionellose, deren schwerste Form man auch als „Legionärskrankheit“ bezeichnet, tritt oft gehäuft in Form von Ausbrüchen auf, die viele Menschen erfassen. Wenn die Infektion nicht rechtzeitig erkannt wird, kann sie rasch zum Tod führen. Obwohl Legionella pneumophila, der wichtigste Krankheitserreger unter den Legionellen, seit 1976 bekannt ist und intensiv studiert wird, lassen sich Ausbrüche von Legionellosen bis heute nicht effizient verhindern. Die Keime vermehren sich in erster Linie in Warm- und Heißwassersystemen und gelangen über Wassertröpfchen in die Lunge der Menschen. Duschen, Kühltürme und Klimaanlagen stellen wesentliche Infektionsquellen dar. Die deutsche Gesetzgebung sieht daher vor, dass alle relevanten Heißwassersysteme regelmäßig auf das Vorkommen von Legionellen hin untersucht werden.

„Um der Gefährdung durch Legionellen langfristig wirksam zu begegnen, ist ein fundiertes und detailliertes Verständnis der Ökologie dieser Bakterien in unseren Warmwassersystemen erforderlich“, sagt Prof. Manfred Höfle, Leiter der Arbeitsgruppe „Mikrobielle Diagnostik“ am HZI. Höfle koordiniert ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördertes trinationales Projekt über die Ökologie der Legionellen, an dem deutsche, palästinensische und israelische Partner beteiligt sind. Darüber hinaus ist seine Arbeitsgruppe in das EU-Projekt „Aquavalens“ eingebunden, wo sie an der Verbesserung der Diagnostik von Erregern im Wasser arbeitet.

Bisherige Vermutung: 42 bis 45 °C

Höfle und seine Kollegen Dr. Ingrid Brettar und René Lesnik untersuchten die Legionellen-Population im Trinkwasser auf dem gesamten Weg von den natürlichen Reservoiren in Stauseen über Wasserspeicher und Leitungen bis hin zum Wasserhahn. Mittels molekularbiologischer Methoden stellten sie fest: Im heißen Leitungswasser kommen deutlich mehr Legionellen vor als im kalten. „Es zeigte sich, dass die Legionellenzahlen bei 50 bis 60 °C zunehmen und dass insbesondere von einem Wachstum von Legionella pneumophila in diesem Temperaturbereich auszugehen ist“, sagt Ingrid Brettar. „Das ist ein überraschendes Ergebnis“, kommentiert René Lesnik, der Erstautor der Veröffentlichung. „In allen bislang vorliegenden Untersuchungen wurde von einem Legionellen-Wachstum bis zu 42 °C, maximal bis 45 °C ausgegangen.“

Mögliche Konsequenzen für Heißwassersysteme

Auch wenn bei Legionellen im Wasser generell Wachsamkeit geboten ist, geben diese Befunde nach Aussage der Wissenschaftler bislang keinen Anlass zu zusätzlicher Sorge: „Nach gegenwärtigem Kenntnisstand ergibt sich dadurch keine grundsätzlich neue Situation, was die gesundheitliche Gefährdung durch Legionellen angeht“, sagt Höfle. Möglich sei es allerdings, dass die vorliegenden Erkenntnisse hilfreich sein könnten, um das Management von Heißwassersystemen zu verbessern und es gegen Legionellenbefall und -wachstum sicherer zu machen. Diese und andere Fragen – etwa wie es den Legionellen gelingt, sich bei höheren Temperaturen zu vermehren – hoffen Höfle und seine Kollegen in weiteren Studien gemeinsam mit ihren Forschungspartnern klären zu können

Jede 6. Probe über Grenzwert

Trinkwassercheck Deutschland:


Hausleitungen sind das Problem

Obwohl fast 99 Prozent aller Bundesbürger über das engmaschig überwachte, öffentliche Wassernetz versorgt werden, ist es um unser Trinwasser nicht zum Besten bestellt. Eine aktuelle Auswertung von über 1500 Wasserproben, die Konsumenten zur Untersuchung an das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik gesandt haben, zeigt Überschreitungen von Grenzwerten vor allem für Schwermetalle und Nitrat auf. Woran das liegt und was man tun kann, lesen Sie in diesem Beitrag.

Das Wasserdargebot, das heißt die Menge an Grund- und Oberflächenwasser, die pro Jahr durch Niederschläge abzüglich der Verdunstung und durch Zufluss theoretisch verfügbar ist, beträgt in Deutschland jährlich rund 188 Milliarden Kubikmeter – damit zählt Deutschland zu den wasserreichen Ländern unserer Erde. Davon werden weniger als 20 Prozent auch tatsächlich von Landwirtschaft, Wärmekraftwerken, Bergbau und Gewerben sowie der öffentlichen Wasserversorgung benötigt.

Nahezu die gesamte Bevölkerung (99 Prozent) wird dabei von über 6000 Unternehmen der öffentlichen Wasserversorgung mit frischem Trinkwasser beliefert. Dieses Trinkwasser stammt zu rund 70 Prozent aus Grund- und Quellwasser und zu rund 30 Prozent aus Oberflächenwasser, etwa aus Seen, Talsperren oder Uferfiltraten. Doch trotz sehr hoher Ausgangs- und Versorgungsqualität entspricht das Trinkwasser, das im Haushalt aus dem Wasserhahn läuft, nicht immer den Anforderungen der Trinkwasserverordnung.

Qualität, die beim Verbraucher nicht ankommt

Trinkwasser ist eines der am strengsten kontrollierten Lebensmittel in Deutschland. Die Trinkwasserverordnung legt genau fest, wie viel wovon im Wasser enthalten sein darf. Ab dem Hausanschluss ist jedoch jeder Eigentümer selbst für die Wasserqualität verantwortlich.

Im Rahmen einer Kooperation des Stuttgarter Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und dem österreichischen Unternehmen AQA wurden nun Ergebnisse aus landesweiten Trinkwasserproben analysiert und ausgewertet. Die Analyse zeigt, dass die Qualität, die beim Verbraucher im Wasserglas ankommt, nicht immer so ist wie sie sein sollte.

Die Problembereiche: Schwermetalle und Nitrat

Jede sechste eingesandte und ausgewertete Wasserprobe enthielt Schwermetalle wie Nickel, Blei, Kupfer, Eisen oder Mangan in Konzentrationen über den erlaubten Werten. Diese Elemente werden hauptsächlich aus Hausleitungen und Armaturen in das Trinkwasser ausgeschwemmt, wenn das Material mit dem Wasser reagiert. Da oft Kupfer- oder verzinkte Rohre verlegt sind, teilweise auch immer noch Bleirohre oder verzinkte Rohre mit Cadmiumanteil, können sich Spuren dieser Schwermetalle lösen und die Trinkwasserqualität sowie den Geschmack wesentlich beeinflussen. So war beispielsweise bei nahezu jeder zehnten der am Fraunhofer IGB untersuchten Proben der Grenzwert für Nickel überschritten.

Drastische Überschreitungen der erlaubten Grenzwerte zeigen auch die Nitratkonzentrationen im Bereich der Hausbrunnen. Intensive landwirtschaftliche Flächen- und Bodennutzung kann Grundwasservorkommen unter anderem mit Nitraten belasten. Die analysierten Wasserproben der Hausbrunnen zeigten bei 15,9 Prozent erhöhte Nitratwerte auf. „Dabei ist vor allem bei Säuglingsnahrung auf die Einhaltung der Nitratgrenzwerte im Trinkwasser zu achten“, erläutert Diplom-Ingenieur Stephan Bruck, Geschäftsführer von AQA, diese Situation.

Tipp der Experten: Wasser eine Zeitlang laufen lassen

.. und Wasser fachmännisch analysieren lassen ...

Der Wassercheck unterliegt höchsten Qualitätsanforderungen und beinhaltet eine leicht verständliche Anleitung zur Probenentnahme. Das Ergebnis wird den Grenzwerten aus der Trinkwasserverordnung gegenübergestellt und Überschreitungen werden gesondert ausgewiesen.

Damit kann jeder Haushalt jederzeit die Qualität des Trinkwassers überprüfen lassen – seriös und sicher. Werden für das häusliche Trinkwasser überhöhte Schwermetall-Werte festgestellt, kann oft bereits Abhilfe geschaffen werden, indem man das Wasser eine Weile laufen lässt.

Hinweis
H2nanO BdV empfieht den Einbau einer IQcell Water Basis als Einbaugerät direkt nach dem Wasserzähler an der Hauptleitung, um unbelastetes Wasser auf Jahrzehnte im Haushalt zu erhalten.

Unsere Trinkwasserreserve schmilzt enorm

Die Fläche arktischen Meereises schrumpft weiter


Experten schlagen Alarm:


Die vom Eis bedeckte Fläche in der Arktis schrumpft weiter. War in den 70er und 80er Jahren des vergangenen Jahrhunderts die Fläche noch rund 7 Millionen Quadratkilometer groß, so gehen Wissenschaftler der Universität Hamburg und des Alfred-Wegener-Instituts nach aktuellen Berechnung nun von nur noch 4,35 Millionen Quadratkilometern aus.
Das sommerliche Minimum ist noch nicht erreicht, doch schon jetzt bedeckt das Meereis in der Arktis nur noch eine Fläche von 4,35 Millionen Quadratkilometern. Nordost- und Nordwestpassage sind bereits weitgehend eisfrei. Zwar wird es nach Einschätzung von Wissenschaftlern der Universität Hamburg und des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) dieses Jahr keinen Negativrekord geben, doch der generelle Abwärtstrend bestätigt sich. Auf der Internationalen Polartagung in München stehen führende Meereis-Experten für Interviews zur Verfügung.

„Entgegen anderslautenden Prognosen stellen wir fest: Das Arktiseis erholt sich nicht“, sagt Prof. Lars Kaleschke vom Exzellenzcluster für Klimaforschung CliSAP der Universität Hamburg, der die Entwicklung anhand von Satellitendaten verfolgt. „Nur noch 4,35 Millionen Quadratkilometer des arktischen Ozeans sind aktuell mit Eis bedeckt. Das ist bereits jetzt weniger als die Minimumwerte von 2013 und 2014. Ihren Höhepunkt erreicht die sommerliche Schmelze aber voraussichtlich erst in einer Woche.“ Das Meereis der Arktis gilt als kritisches Element im Klimageschehen und als Frühwarnsystem für die globale Erwärmung. In den 1970er und 1980er Jahren lagen die sommerlichen Minimumwerte noch bei durchschnittlich rund 7 Millionen Quadratkilometern.

„Die Entwicklung ähnelt dem Verlauf von 2007. Das diesjährige sommerliche Minimum könnte sich also etwa bei 4,2 Millionen Quadratkilometern einstellen“, schätzt Dr. Marcel Nicolaus vom AWI.

Der Negativrekord aus dem Jahr 2012 von 3,4 Millionen Quadratkilometern würde damit nicht unterschritten, aber es wäre der zweitniedrigste Wert seit Beginn der Satellitenbeobachtungen in den 1970er Jahren. Wie genau der Wert eines Jahres ausfällt, hängt allerdings auch von der kurzfristigen Wettersituation ab.

Schmilzt der „Eisarm“, schrumpft die Fläche weiter

Im Juli dieses Jahres ließ beispielsweise ein Hochdruckgebiet über dem Nordpol den Wind dort im Uhrzeigersinn zirkulieren, erklärt Lars Kaleschke. Durch die resultierende Eisbewegung habe sich in der Beaufortsee ein relativ dicker „Eisarm“ von der kompakten Eisfläche gelöst. Sollte dieser durch seine isolierte und südlichere Lage nun womöglich ganz aufschmelzen, würde dies die Gesamtfläche laut Kaleschke weiter deutlich verringern. Schon jetzt ist eine Schiffspassage auch diesen Sommer wieder auf beiden Routen möglich, die Nordost- und die Nordwestpassage sind weitgehend eisfrei.

Doch um die Gesamtmenge des Meereises in der Arktis zu beurteilen, muss auch die Dicke berücksichtigt werden. Nur so lässt sich feststellen, ob das Meereis insgesamt weniger geworden ist oder zusammengeschoben wurde. „Die besten arktisweiten Abschätzungen der Meereisdicke erhalten wir derzeit von den Satelliten Cryosat-2, vor allem für dickes Eis, und von SMOS, vor allem für neues und dünnes Meereis. Allerdings funktionieren die Verfahren bislang nicht im Sommer, wenn Schmelztümpel die Eislandschaft in der Arktis dominieren“, sagt Marcel Nicolaus.

Eisdickenbestimmung im Feld ergänzt Satellitendaten

Deshalb arbeiten Wissenschaftler auf dem Forschungsschiff Polarstern zurzeit gemeinsam daran, Vergleichsdaten für die Eisdicke in den arktischen Sommermonaten zu gewinnen. Stefan Hendricks vom AWI berichtet von Bord: „Das Eis ist zurzeit ähnlich dick wie in den Vorjahren. In den letzten Tagen hat es viel geschneit, so dass die Schollen bereits mit einer 20 Zentimeter dicken Schneeschicht bedeckt sind. Im Vergleich zu 2012 ist dies eine dickere und frühere Schneebedeckung.“ Was problematisch werden könnte: Schnee wirkt wie eine Isolierschicht, fällt mehr Schnee als üblich, wächst das Eis im Winter langsamer.

Hendricks und Kollegen werden in den nächsten Tagen die Eisdicken mit einer Schleppsonde messen, die per Helikopter über das Eis geflogen wird. Sie bringen autonome Messsysteme aus, die auch nach der Expedition noch Schnee- und Eis-Daten via Satellit direkt in die Institute senden. Diese Feldmessungen helfen, neue Rechenmethoden zu überprüfen

Unsere Erde - früher eine Eiswelt

Algen formten den Schneeball Erde


Extreme Eiszeit

Vor etwa 700 Millionen Jahren war die Erde kein blauer, sondern ein weißer Planet. Christian Hallmann, der am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und am Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) in Bremen forscht sowie Georg Feulner und Hendrik Kienert vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung haben jetzt eine neue Theorie darüber präsentiert, wieso die Erde damals unter Schneemassen und Gletschern begraben lag. Sie klingt vielleicht paradox. Denn ausgerechnet eine wachsende Vielfalt des Lebens könnte mitverantwortlich dafür sein, dass die Bedingungen auf der Erde eher lebensfeindlich wurden. Die Abkühlung wurde zwar vermutlich direkt ausgelöst, weil es zu einer starken Verwitterung kam, als der Superkontinent Rodinia auseinanderbrach, und die Menge an CO2 in der damaligen Atmosphäre deshalb stark abnahm. Doch dieser Mechanismus funktioniert nur, wenn das Klima bereits vorgekühlt war. „Eine starke Diversifizierung von Algen könnte die perfekten Bedingungen für das Entstehen einer sogenannten Schneeball-Erde geschaffen haben“, sagt Christian Hallmann, Leiter einer Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Biogeochemie und einer der Autoren der aktuellen Studie.

Entstehung eukaryotischer Zellen und Diversifizierung des Lebens

„In der Erdgeschichte gibt es viele Beispiele für die enge Wechselwirkung von Leben und Klima“, sagt Georg Feulner, Wissenschaftler am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und Leitautor der Studie. „Die Zunahme bestimmter Algen vor etwa 800 Millionen Jahren hat das Klima deutlich abgekühlt und die nachfolgenden globalen Vereisungen wahrscheinlich erst möglich gemacht. Mit unserer Studie haben wir ein neues Puzzleteil entdeckt, um eine der faszinierendsten Episoden der Klimageschichte besser zu verstehen.“

Kurz bevor die Erde zum Schneeball wurde, haben sich eukaryotische Algen, die erstmals einen Zellkern besaßen und die Vorläufer aller mehrzelligen Lebewesen sind, stark diversifiziert und vermehrt. Diese Algen wirken als Wolkenmacher; Wolken wiederum halten wärmende Sonnenstrahlung von der Erde fern. „Ich habe schon seit Jahren mit dem Gedanken gespielt, dass das erste Aufkommen eukaryotischer Algen einen Klimaeffekt haben könnte“, sagt Hallmann.

Je mehr Algen, desto dichter die Wolken

Wenn Bakterien abgestorbene Algen zersetzen, kann die Atmosphäre mit Schwefelverbindungen angereichert werden, welche von den Algen stammen. Diese Aerosole dienen als Kondensationskeime für Wolken. Je mehr Aerosole sich in der Atmosphäre befinden, an desto mehr Stellen können sich die Wassertropfen festhalten. Es entstehen besonders dichte Wolken, die lange in der Atmosphäre verbleiben bevor sie abregnen. Weil die Sonnenstrahlung an den Wolken reflektiert wird, kühlt die Erde ab.

Dass eine dichtere Wolkendecke tatsächlich eine Mitschuld an der Schneeball-Erde tragen würde, haben Georg Feulner und Hendrik Kienert, Wissenschaftler des Potsdam Institutes für Klimafolgenforschung mit Klimamodellen errechnet. Sie simulierten die Lage der Kontinente vor 720 Millionen Jahren und veränderten sowohl die Konzentration von Kohlendioxid als auch die Wolkendecke. Es zeigte sich, dass erst eine Kombination aus sehr wenig Kohlendioxid und vielen Wolken, also vielen Aerosolen, die Erde in den Schneeballstatus kippen lassen kann.

„Dies bedeutet auch, dass es vor diesem massiven Aufkommen mariner Algen sehr schwierig gewesen sein könnte, eine Schneeball-Situation entstehen zu lassen“, erklärt Hallmann. „Unsere Studie liefert somit auch eine Erklärung, warum es in den Millionen Jahren davor gar keine Anzeichen für so einen drastischen Klimaumschwung gab“.

Weiterentwickeltes Reinigungssystem für Wasser

Schadstoffbeseitigung mit Nanopartikeln


Forscher entwickeln biologisch abbaubares System

Forscher der Universität Regensburg und des Massachusetts Institute of Technology (MIT, Cambridge, USA) haben biologisch abbaubare Nanopartikel entwickelt, die Schadstoffe aus Wasser und Erdreich absorbieren können. Doch nicht nur das: Nach dem Gebrauch lassen sich die Nanopartikel auch relativ einfach beseitigen, da sie verklumpen, wenn man sie UV-Licht aussetzt.

Der Kontakt mit bestimmten Chemikalien, z.B. mit Pestiziden oder Arzneimittelrückständen, steht im Verdacht, die Entwicklung von Krankheiten wie Krebs oder Diabetes zu begünstigen. Zwar ist die Möglichkeit, Nanopartikel zur Reinigung von kontaminiertem Wasser oder Erdreich einzusetzen, schon länger bekannt. Allerdings gibt es erhebliche Vorbehalte gegen diese Technologie, da die Nanopartikel nach ihrem Einsatz häufig in der Umwelt verbleiben und die Bildung von giftigen Nebenprodukten nicht ausgeschlossen werden kann. Deshalb ist es besonders wichtig, Wege zu finden, um die Nanomaterialien nach ihrem Einsatz einfach und effektiv zu entfernen.

Hohes Absorptionsvermögen von Nanopartikeln mit einfacher Entsorgung kombiniert
Dr. Ferdinand Brandl vom Institut für Pharmazie der Universität Regensburg hat gemeinsam mit Prof. Dr. Robert S. Langer vom MIT neuartige Nanopartikel entwickelt, die Chemikalien aus kontaminiertem Wasser und Erdreich binden können. Nach der Behandlung mit UV-Licht verlieren die Nanopartikel ihre stabilisierende Hülle und vereinigen sich zu Klumpen, die mit den Schadstoffen angereichert sind und die einfach zu beseitigen sind. Das System kombiniert somit das hohe Absorptionsvermögen von Nanopartikeln mit einem einfachen Weg zur Entsorgung der Abfälle.

Keine giftigen Nebenprodukte zu erwarten
Erste Experimente mit Abwasser, Thermopapier und kontaminiertem Erdreich waren sehr vielversprechend und haben gezeigt, dass bei dem neuen Verfahren keine giftigen Nebenprodukte entstehen. Es erlaubt somit die künftige Entwicklung von risikoarmen und hochaktiven Materialien für die Abwasserbehandlung und die Sanierung von kontaminieren Böden

Trübung bestimmt die Wasserqualität enorm

Trübung, ein aussagekräftiger Parameter für Wasser


Auch wenn die Trübung – wie kein anderer Parameter – voller Vielfalt und Besonderheiten für Kalibrierung und Messverfahren steckt, ist sie dennoch ein hilfreicher Faktor bei der Bewertung von Wasserqualität. Aber man muss wissen, wie man sie am besten misst und bewertet – gerade im unteren Messbereich.

Wichtig ist die richtige Interpretation

Die Trübung selbst stellt einen recht aussagekräftigen Parameter dar, gerade weil sie im Trinkwasser ein Maß für die Güte, Qualität und Sauberkeit ist, die auch einen Rückschluss auf bakterielle und Festpartikelbelastung zulässt. Sie kann an anderer Stelle in Produktionsprozessen als hausinterner Kontrollstandard , der auf Erfahrung beruht, von unschätzbarem Wert sein - z.B. um eine gleichbleibende Zusammensetzung eines Produktes zu sichern, wie ein Farbenhersteller berichtete! Wenn man also die Schwankungsbreite und die möglichen Toleranzen einer Trübungsmessung akzeptiert und „gedanklich auf die zweite oder dritte Nachkommastelle verzichtet“, ist sie von unschätzbarem Wert. Durch die Verfahrensvielfalt mit Infrarot- oder Wolframlampe, nephelometrisch mit 90°, Transmission mit 180° oder einem Ratioverfahren: je nach Normforderungen oder Applikationsbereich steht mit der Trübungsmessung ein unerschöpfliches Werkzeug zur Verfügung.

Aber was misst man eigentlich?

Gerade für die Trübung mit ihrem per se schwankenden Erscheinungsbild durch bewegliche Teilchen ungleichmäßiger Größe ist der Faktor Kalibrierung von höchster Bedeutung.
Die Schwerkraft führt zum Absetzen von Partikeln. Die Anzahl, die in der Messlösung schwebt, vermindert sich und führt zu einem kleineren Trübungswert. Die Bewegung der Teilchen führt zu unterschiedlichen Ausrichtung gegenüber der Lichtquelle. Je nach Form weist ein und dasselbe Partikelchen damit eine andere Größe auf, was den Messwert beeinflusst. Das Streuverhalten des Teilchens ist je nach Ausrichtung unterschiedlich und steht auch noch in Wechselwirkung mit den anderen Partikeln. Schwankende Werte sind eigentlich die einzig logische Konsequenz aus derTeilchenbewegung. Jedoch wird sich die Anzeige über einen kurzen Zeitraum einpendeln. Oft werden Schwankungen auch gerätetechnisch durch Mehrfachmessung mit Ausgabe eines Durchschnittswertes einfach abgefangen.

Nicht alle Lösungen können gemessen werden, z.B. gibt es Flüssigkeiten wie Milch, die mit ihrer Stoffvielfalt völlig unberechenbare und nichtreproduzierbares Streulichtverhalten aufweisen. Bei der nephelometrischen Messung kommt es außerdem bei hoher Teilchenkonzentration zu einer Mehrfachstreuung durch die Partikeldichte und damit zu Umkehreffekten bei der Messung mit fehlerhaften Messergebnissen.

Neben den verfahrenstechnischen Besonderheiten der Trübungsmessung gibt es noch einige Fehlerquellen, die häufig übersehen werden:
Wenn die Probe zu kalt ist, führt dies zu einer Kondensation an der Küvette und damit zu falschen Messergebnissen. Außerdem perlen beim Erwärmen der Probe winzige, mit dem Auge oft gar nicht wahrnehmbare Gasbläschen aus, die dann ein oft unerklärliches Trübungssignal verursachen. Bleibt die Probe zulange im Lichtstrahl, können Konvektionsbewegungen zu schwankender Anzeige führen.

Umweltgifte lange im Waldboden nachweisbar

Umweltbelastung und die Folgen im Wald


Und warum wir diese Spuren im Grundwasser wiederfinden

Wälder bedecken rund 30 Prozent der Fläche Deutschlands und erfüllen wichtige Funktionen: Wälder sind Lebensraum für Pflanzen und Tiere, produzieren Sauerstoff und ihre Böden reinigen das Regenwasser. Waldböden speichern aber auch Schadstoffe – und sind daher ein guter Gradmesser für die Umweltbelastung. Das Umweltbundesamt hat jetzt Daten der Belastung unserer Waldböden veröffentlicht.
Polyaromatische Kohlenwasserstoffe, die über Jahrzehnte aus dem Stein- und Braunkohleabbau, der Mineralölindustrie oder aus Kaminen in Haushalt und Industrie freigesetzt wurden, finden sich in den Waldböden ebenso wie die seit über 30 Jahren in Deutschland verbotenen polychlorierten Biphenyle (PCB). Auch DDT – ein seit langer Zeit bereits verbotenes Insektizid, welches in Deutschland zuletzt 1985 in den Kiefernwäldern Brandenburgs gegen den Borkenkäfer versprüht wurde – lässt sich heute noch nachweisen.

Die Daten sind ein Spiegelbild der Chemieanwendung und Schadstoffemissionen in beiden Teilen Deutschlands: Vor allem an alten Industriestandorten wie dem Saarland, dem Ruhrgebiet und dem Bitterfeld-Wolfener Chemiedreieck gibt es erhöhte Konzentrationen zum Teil längst verbotener Stoffe. Die gute Nachricht: An den meisten Standorten liegen die Werte unter den Vorsorgewerten der Bundesbodenschutzverordnung. In einer neuen, interaktiven Karte des Umweltbundesamtes (UBA) lässt sich nun recherchieren, wie hoch die Waldböden mit persistenten, organischen Schadstoffen belastet sind.

„Eine direkte Gefährdung der Bevölkerung zeigen unsere Bodenschadstoff-Daten nicht, aber wir können auch keine Entwarnung geben: Böden speichern einmal in die Umwelt entlassene persistente Schadstoffe und werden diese über Jahrzehnte nach und nach freigeben.“ sagte Maria Krautzberger, Präsidentin des UBA. Das Beispiel DDT zeigt das deutlich: Hier werden Belastungen nicht nur dort gefunden, wo das Mittel versprüht wurde, sondern teilweise auch in der weiteren Umgebung.

Negative Folgen bereits bemerkbar ...

Treibhausgas-Ausstoß & Klimawandel


Treibhausgas-Emissionen und der dadurch bedingte Klimawandel machen den Weltmeeren zu schaffen. Eine aktuelle Review-Studie kommt nun zu alarmierenden Ergebnissen: Forscher befürchten einen grundlegenden Wandel der Ozeane – selbst bei Reduktion des Treibhausgas-Ausstoßes.
Bremerhaven – Die Weltmeere brauchen eine sofortige und umfassende Reduktion der Treibhausgas-Emissionen durch den Menschen. Anderenfalls können weiträumige und größtenteils unumkehrbare Schäden im Lebensraum Meer eintreten, von deren Folgen vor allem auch Entwicklungsländer betroffen sein werden. So lautet das Fazit einer neuen Review-Studie. In ihr bewertet das Forscherteam der Ocean 2015-Initiative zum einen die aktuellsten Erkenntnisse zu den Risiken des Klimawandels für die Meere. Zum anderen zeigen die Wissenschaftler auf, wie grundlegend sich die Ökosysteme der Ozeane verändern werden, wenn wir Menschen weiterhin so viel Treibhausgase freisetzen wie bisher.

Grundlegende Veränderungen der biologischen, physikalischen und chemischen Abläufe

Seit vorindustrieller Zeit ist die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre unseres Planeten von 278 auf 400 ppm (parts per million) gestiegen. Ein Plus von 40 Prozent, das in den Ozeanen grundlegende Veränderungen in Gang gesetzt hat. „Die Weltmeere funktionierten bisher als Kühlschrank und Kohlendioxidspeicher unserer Erde. Sie haben zum Beispiel seit den 1970er Jahren rund 93 Prozent der durch den Treibhauseffekt von der Erde zusätzlich aufgenommenen Wärme gespeichert und auf diese Weise die Erwärmung unseres Planeten verlangsamt“, sagt Prof. Hans-Otto Pörtner, Co-Autor der neuen Ocean-2015-Studie und Wissenschaftler am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.
Für diese Klimaleistung zahlen die Ozeane jedoch schon heute einen hohen Preis: Die Wassertemperatur steigt bis in Tiefen von 700 Metern, weshalb Arten innerhalb eines Jahrzehntes bis zu 400 Kilometer weit Richtung Pol abgewandert sind. Kalkskelette von Korallen und Muscheln können angesichts der zunehmenden Versauerung in vielen Meeresregionen nicht mehr so gut gebildet werden. Das Eis in Grönland und der Westantarktis schmilzt immer stärker und trägt zum Meeresspiegelanstieg bei. Infolge all dessen verändern sich die biologischen, physikalischen und chemischen Abläufe im Lebensraum Meer – und das mit weitreichenden Konsequenzen für das Leben im Meer und für den Menschen.

Sofortige und umfassende Reduktion der Treibhausgas-Emissionen notwendig

In der neuen Studie hat das Forscherteam der Ocean 2015-Initative nun auf Basis zweier Emissionsszenarien (Szenario 1: Erreichen des 2-Grad-Zieles/ Szenario 2: Wir machen weiter wie bisher) die Kernaussagen des 5. Weltklimaberichtes sowie aktueller Fachliteratur zusammengefasst und in Hinblick auf die Risiken für die Ozeane bewertet. „Wenn es gelingt, den Anstieg der Lufttemperatur bis zum Jahr 2100 auf unter zwei Grad Celsius zu beschränken, steigt das Risiko vor allem für tropische Korallen und Muscheln in niedrigen bis mittleren Breiten auf ein kritisches Niveau. Andere Risiken bleiben in diesem Fall eher moderat“, sagt Leitautor Jean-Pierre Gattuso. Für diese bestmögliche Option bedürfe es jedoch einer schnellen und umfassenden Reduktion des Kohlendioxidausstoßes, so der Forscher.
Bleiben die Kohlendioxid-Emissionen dagegen auf dem derzeitigen Niveau von 36 Gigatonnen pro Jahr (Stand 2013), wird sich die Situation der Meere dramatisch verschärfen. „Wenn wir so weitermachen wie bisher, werden die Veränderungen bis zum Ende dieses Jahrhunderts nahezu alle Ökoysteme der Ozeane betreffen und den Meereslebewesen nachhaltig Schaden zufügen“, so Hans-Otto Pörtner. Dies wiederum hätte gravierende Auswirkungen auf alle Bereiche, in denen der Mensch den Ozean nutzt – sei es in der Fischerei, im Tourismus oder beim Küstenschutz.
Die Wissenschaftler geben außerdem zu bedenken, dass mit jedem weiteren Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre die Optionen zum Schutz, zur Anpassung und zur Regeneration der Meere geringer werden. „Der Zustand der Weltmeere liefert schon heute überzeugende Argumente für eine schnelle und umfassende Reduktion des weltweiten Kohlendioxidausstoßes. Jede neue politische Klimavereinbarung, welche das Schicksal der Ozeane außer Acht lässt, kann deshalb von vornherein nur unzureichend sein“, schreiben die Autoren im Schlusswort ihrer Studie.

Wassertreten, ist gut für ihren Blutdruck

Senken Sie mit Wasserreizen Ihren Blutdruck


Das ganzheitliche Therapiekonzept von Pfarrer Sebastian Kneipp hat nicht an Aktualität verloren. Sie können mit regelmäßigen Wasseranwendungen sogar Ihren Blutdruck senken.

Die bekanntesten Wasseranwendungen
Wassertreten
Wechselwarme Waschungen
(Wechsel-) Güsse (z. B. Knieguss, Schenkelguss)
(Wechsel-) Teilbäder (z. B. Armbad, Fußbad)
Wadenwickel
Balneotherapie (= Vollbäder z. T. mit Zusätzen)
Trocken-Bürstungen sowie Saunagänge können die Hydrotherapie sinnvoll ergänzen.
Regelmäßig angewendet, unterstützen sie die Senkung hoher Puls- und Blutdruckwerte.

Die Wirkungen der Hydrotherapie auf Ihre Gefäße
Die Hydrotherapie ist eine Reiztherapie, die Ihren Organismus umstimmen kann. Dabei ist der Reiz temperaturabhängig. Was bedeutet das genau?

Faustregeln
Warmes Wasser entkrampft und entspannt.
Kaltes Wasser regt an.
Wechselnde Temperaturen bringen Ihren Kreislauf und die Abwehrkräfte in Schwung.

Für Ihren Blutdruck bzw. Ihre Gefäße bedeutet das
Bei Bluthochdruck ist der Teil des vegetativen Nervensystems im Körper überaktiv, der den Muskeltonus erhöht und Ihre Gefäße engstellt: der Sympathikus.
Die Hydrotherapie stimuliert die Temperatursensoren in Ihrer Haut, was wiederum einen Effekt auf nervale und hormonelle Systeme Ihres Körpers hat und dabei die Aktivität Ihres Sympathikus reguliert. Bei z. B. milden warmen Wassertemperaturen erweitern sich Ihre Blutgefäße, was blutdrucksenkend wirkt. Dies ist auch bei Wechselbädern bzw. Teilbädern der Fall. Auch kurze kalte Armteilbäder (etwa 30 Sekunden) wirken über die anschließende Wiedererwärmung der Haut blutdrucksenkend. Nur länger anhaltende Kältereize sind tabu:
Blutdruckpatienten sollten auf kalte Tauchbäder (z. B. nach der Sauna) oder Schwimmen in kaltem Wasser verzichten, da es dabei zu einem erheblichen Blutdruckanstieg kommen kann!
Bei regelmäßiger Durchführung der Hydrotherapie passt sich Ihr Körper an. Ähnlich wie bei körperlicher Bewegung kommt es langfristig zu einer Entlastung Ihres Herz-Kreislauf-Systems durch folgende positive Effekte:
Die Fließfähigkeit Ihres Blutes verbessert sich.
Ihr Herzmuskel ist intensiver durchblutet.
Ihre Herzfrequenz verlangsamt sich.
Entzündungsbotenstoffe werden gehemmt.
Der Sauerstoffbedarf Ihres Herzens sinkt.
Auch Fett- und Zuckerstoffwechsel verbessern sich.
Die Schmerzwahrnehmung ist geringer.

Milde Wasserreize sind besser als stärkere
Kneippanwendungen sind kein Sport nach dem Motto: Ich bin der Härteste, Mutigste, Schmerzunempfindlichste! Der mildeste Reiz, der eben noch wirkt, ist der beste - so Kneipp in seinem Buch „Meine Wasserkur". Der häufigste Fehler bei den Selbstanwendungen sei, dass der Wasserreiz zu stark sei. Dies würde Ihren Körper eher belasten als ihn zu entlasten!

Besonders China & Indien steigern den Wassermarkt

Globale Industriewassermarktwachstum 2015: 4.8 %.


Gemäß globaler Prognosenaktualisierungen wird in 2015 der Investitionsaufwand im globalen Wassersektor $ 246 Milliarden bedeuten, und ein bedeutender Wachstum wird 2016 und darüber hinaus gesehen.

Dieses Wachstum wird durch die Einführung von Hauptinfrastruktureninvestitionsplänen auf Schlüsselentwickelnmärkten z.B. in Asien größtenteils verursacht, wogegen Stagnation in Westeuropa und Lateinamerika spürbar sind.

Chinas ausgegebenes Wachstum wird mit 6 % in 2014-2019 größtenteils dank der Ausgaben für die Abwasserbehandlung und des 'Krieges gegen die Verschmutzung' im Industriewassersektor sein.

Das erwartete Wachstum für Indien und Südostasien ist ca. 11 % und 14.5 % beziehungsweise, ginsbesonderefür neue Wasseraufberteitungsanlagen und für die Ausgaben von meuen Abwassersysteme und sanitäre gebietsstruktureller Einrichtungen in Indien.

Flugzeug-Enteisungsmittel schädigt Grundwasser

Denn Flugzeug-Enteisungsmittel ...


... stellen Problem für das Grundwasser dar

Geowissenschaftler der Uni Jena haben Bodenverunreinigungen durch Schmelzwasser an Flughäfen untersucht. In einer aktuelle Arbeit beschreiben die Forscher, dass sich Enteisungsmittel wie Propylenglykol und Kaliumformiat negativ auf die Beschaffenheit des Grundwassers und die Funktionen des Bodens auswirken.


Mit Sonnenschein und milden Temperaturen hat der Frühling inzwischen Einzug in Europa gehalten. Waren vor wenigen Wochen Böden noch gefroren und teilweise von Eis und Schnee bedeckt, herrschte anschließend Tauwetter. Das hat nicht nur Auswirkung auf die Tier- und Pflanzenwelt. Tauwetter führt beispielsweise zu einer Belastung der Böden und damit des Grundwassers an Flughäfen durch Chemikalien, die im Schmelzwasser enthalten sind. Denn: an Flughäfen kommen im Winter Enteisungsmittel zum Einsatz, die teilweise auf unversiegelten Flächen landen und mit der Schneeschmelze im Boden versickern.

Sauerstoffgehalt des Bodens sinkt

„Zwar sind die Flughafenbetreiber EU-weit angehalten einen guten chemischen Zustand des Grundwassers zu erhalten, bzw. nachteilige Konzentrationen von Schadstoffen im Grundwasser zu vermeiden“, sagt PD Dr. Markus Wehrer von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Dennoch sei es gängige Praxis, dass entlang der Rollbahnen jeden Winter erhebliche Mengen von Enteisungsmitteln im Boden versickerten, sagt der Hydrogeologe. Zwar ist es durchaus sinnvoll, auf diese Weise die natürliche Selbstreinigungskraft des Bodens zu nutzen. Allerdings wirken sich Enteisungsmittel negativ auf die Beschaffenheit des Grundwassers und die Funktionen des Bodens aus, wie ein Team um den Inhaber des Jenaer Lehrstuhls für Hydrogeologie, Prof. Dr. Kai Uwe Totsche, in einer aktuellen Studie belegt.

Die Forscher von der Uni Jena schreiben in ihrer Publikation, dass Chemikalien wie Propylenglykol und Kaliumformiat zwar von im Boden lebenden Mikroorganismen abgebaut werden und diese damit zumindest kurzfristig nicht ins Grundwasser gelangen. „Andererseits führt eine starke Belastung mit diesen Substanzen dazu, dass der Sauerstoffgehalt des Bodenwassers und des Grundwassers dramatisch sinkt“, erläutert Heidi Lißner, die Erstautorin der Studie. Der Grund: Um die Schadstoffe abzubauen, nutzen die Mikroben Sauerstoff. „Je mehr dieser Substanzen sie verstoffwechseln müssen, umso mehr Sauerstoff verbrauchen sie dabei“, so die Geowissenschaftlerin, die die nun vorgelegten Ergebnisse im Rahmen ihrer Doktorarbeit erarbeitet hat. Damit einhergehend erfolgt eine Auflösung von Eisen- und Manganoxiden, welche als „Kittsubstanzen“ die Struktur des Bodens stabilisieren.

„Chemikalien zum Enteisen von Flugzeugen sowie Start- und Landebahnen kommen überall zum Einsatz wo im Winter Eis und Schnee auftreten“, sagt Dr. Wehrer und betont, dass sich aus den bisherigen Forschungsergebnissen auch Maßnahmen ableiten lassen, wie der Sauerstoffnot im Boden rund um Flughäfen entgegengewirkt werden könne. Neben der Einrichtung gesonderter Areale, in denen Schmelzwasser kontrolliert versickern kann, sei auch der gezielte Einsatz von Bakterien im Boden denkbar, die sich auf den Abbau dieser Chemikalien spezialisiert haben. Dies erfordert zusätzlich eine bessere Versorgung des Bodens mit Sauerstoff oder mit alternativen Stoffen, die ähnlich wie Sauerstoff zum Abbau von Schadstoffen genutzt werden können. Zudem könne auch die Bodentextur so gestaltet werden, dass sich die Versickerung des belasteten Bodenwassers verzögert. Durch die größere Zeitspanne, welche dann für den Abbau der Substanzen zur Verfügung steht, wird dann ein Sauerstoffmangel vermieden, da Luftsauerstoff stetig in den Boden nachgeliefert wird


Wasser veredelt sorgt für Energie!

Wasser hat ein Gedächnis


Viele honorierte Wissenschaftler haben durch unzählige Nachweise z.B. von Wasserkristallen den Beweis erbracht, das Wasser ein „Gedächtnis“ hat. Wasser ist in der Lage, Schadstoffinformationen, Schwingungen, sowie alle anderen – positiven und negativen – Einflüsse in seiner Struktur zu speichern.

Die Struktur muss immer wieder stabilisiert und neu aufgebaut werden

Mit der Struktur des Wassers ist gemeint, wie Wassermoleküle angeordnet sind. Wassermoleküle können sich zu großen Haufenmolekülen verbinden – sogenannten Clustern. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass diese Clusterstrukturen als Speicher dienen, in denen Wasser alle Informationen speichert, mit denen es in Kontakt gekommen ist.



Alles Negative im Wasser zerstört die natürliche Balance und das natürliche Milieu

Unser Wasser reichert sich möglicher Weise auf dem Weg zu den Haushalten mit Asbest, Bakterien, Hormonen, Medikamentenrückständen, Herbiziden, Pestiziden, Blei, Kupfer, Schwermetallen und anderen Stoffen an. Zudem wird unser Leitungswasser chemisch gereinigt und immer öfter fluoridiert, gechlort bzw. bestrahlt. Diese Schadstoffe können zwar durch bestimmte Vorfilter fast zu 98 % entfernt werden, jedoch bleiben die negativen Schwingungen und die Informationen der Schadstoffe, nach dem Prinzip der Homöopathie erhalten. Die inneren Werte des Wasser bleiben dadurch geschädigt und werden so auch bis zum Endverbraucher in den Wasserclustern weiter gegeben.



Sauberes Wasser ist daher noch lange nicht gesundes Wasser

Was wir jetzt trinken, ist biologisch totes Wasser, weil die informationstragenden Strukturen, des ursprünglichen Quell- und Brunnenwassers, auf dem langen Weg durch die Rohrleitungen zerrieben und zerstört wurden. Früher gab es keine Rohrleitungs-Wasserversorgung. Das Wasser wurde direkt aus den Brunnen geschöpft. Alle in diesem Element vorhandenen Strukturen blieben erhalten. Bei Wasser aus der öffentlichen Trinkwasserversorgung sind Leitungslängen zwischen 50 und 200 km vom Brunnen bis zum Wasserhahn keine Seltenheit. Um diese großen Strecken überwinden zu können, wird das Wasser unter hohem Druck durch das Rohrleitungssystem gepresst.

Durch diese unnatürliche Behandlung verdichten sich die normalerweise losen und beweglichen Wassercluster zu großen unbeweglichen Clusterhaufen. Wasser mit dieser Struktur ist nicht mehr geeignet, seine Funktion als Transport- und Lösungsmittel im menschlichen Organismus optimal zu erfüllen.

In Flaschen abgefülltes Mineral- und Tafelwasser wird ebenfalls meist unter Druck gefördert und zum Teil wochenlang über weite Strecken transportiert bzw. zwischengelagert. Zudem gelangen aus den Plastikflachen Weichmacher und Acetaldehyd in das eingefüllte Quellwasser, Tafelwasser oder Mineralwasser.



Hätte unser Leitungswasser noch den Energiegehalt von Brunnenwasser, wie vor ca. 80 Jahren, gäbe es heute weniger kranke Menschen

Der Wissenschaftler, Dr. George Lakhovsky, suchte Anfang unseres Jahrhunderts nach den Ursachen für die Ausbreitung der Krebserkrankungen. Zusammen mit einer Kommission internationaler Krebsspezialisten, besuchte er Ortschaften, in denen kein einziger Krebskranker registriert war. Sie fanden heraus, dass in allen Dörfern, in denen keine kanzerösen Erkrankungen vorkamen, keinerlei Wasserleitungen oder Wasserrohre vorhanden waren. Die Wasserversorgung war ausschließlich durch Brunnenwasser gesichert. Die zuständigen Brunnen wurden von nahegelegenen Quellen gespeist. Schließlich bestätigten die Behörden, dass Karzinome in den Nachbargemeinden auftraten, als die örtlichen Brunnen stillgelegt und, anstelle derselben, Wasserleitungen installiert wurden.

Diese Zusammenhänge haben schon die Wissenschaftler Schauberger und Hacheney erkannt und mit ihren Wasserbelebungssystemen aufsehen erregt. Ziel der Belebungsverfahren ist es, die zerstörte Struktur der Wassermoleküle wiederherzustellen, sowie die im Wasser gespeicherten Schadstoffinformationen zu löschen. Verklumpte Clusterstrukturen werden aufgebrochen und die innere Oberfläche des Wassers wird vergrößert. Bei der von uns verwendeten Methode, wie bei manch anderen, wird der pH-Wert zudem leicht ins basische verschoben.



Die Energie im Wasser ist wichtiger als vieles andere und erfolgt durch eine Wasserveredelung und nicht durch Filterung in der Wasseraufbereitung

IQ Wasser z.B. erzeugt durch ein IQcell Wasser Gerät, ist voll mit Energie und Naturkräften! Gemeint damit ist die Freie Energie und die Photonen (Lichtteilchen / Quanten) die sich später über unsere Körperzellen als Bioenergetik wiederspiegelt.
Diese Energie ist das „Elixier zum Leben“ und nicht H2O als eigentliche Bezeichnung für Wasser.

Menschen glauben nur was sie sehen oder anfassen können, trotzdem glauben sie an elektrischen Strom, obwohl man den nicht sehen kann. Man kann ihn aber spüren und fühlen.
So ist das auch beim aktiviertem IQ Wasser.
Die vitalisierende bioenergetische Energie ist nicht sichtbar, aber als Wirkungen sowohl spürbar und dadurch erst sichtbar, auch schmeckbar und erfahrbar. Die Vitalisierung und Belebung wird sichtbar durch aktiviertes Wasser in der Folge und als Ergebnis Ihrer Vitalität daraus. Unsere Zellen produzieren Energie, brauchen Energie und transformieren Energie. Wir schaffen molekulare Ordnung und Ordnung erzeugt eine energetische Wirkung. So ist es möglich, dass die körpereigenen Kräfte stimuliert und positiv angeregt werden. Ein IQcell Wasser Gerät sorgt dafür, das diese so lebenswichtige Energiekräfte im Wasser aufgebaut, verstärkt, lange erhalten bleiben und innerhalb der Tropfen weitergegeben werden!



Es ist daher dringend notwendig die energetische Situation und das innere Milieu des Wassers durch geeignete physikalische Verfahren wieder aufzubessern bzw. neu zu strukturieren.

Die Firma H2nanO BdV empfiehlt aus diesen Gründen eine einheitliche gesundheitsorientierte Wasseraufbereitung & Wasserveredelung in einem System (IQcell), welche feinstoffliche Aspekte beachtet, Strukturen, Energiefelder und innere Wasser-Milieuwerte im IQcell Wasser aufbereitet und veredelt.

Nicht jedes Trinkwasser ist schadstofffrei

Schadstoffe haben im Trinkwasser nichts zu suchen


Das Wasser ist unser Lebensmittel Nr. 1 und nicht alles was erlaubt ist, ist auch gesund. Unser Leitungswasser reichert sich möglicher Weise auf dem Weg zu Ihrem Haushalt mit Asbest, Bakterien, Hormonen, Medikamentenrückständen, Herbiziden, Pestiziden, Blei, Kupfer und anderen Schwermetallen an. Für unser Trinkwasser sollte daher gelten: Je weniger unnatürliche Stoffe, desto besser.


Wir sind für unsere Ernährung und die unserer Kinder verantwortlich.


Natürlich gibt es geltende Verordnungen über die erlaubten Schadstoffmengen im Trinkwasser. Aber auch die Trinkwasserverordnung kann immer nur einen Teil der möglichen Schadstoffe im Trinkwasser berücksichtigen. Für einige dieser Stoffe gibt es zudem keinen Grenzwert. Grenzwerte sind außerdem politisch ausgehandelte Kompromisse zwischen ökologisch und gesundheitlich Gebotenem, technisch Möglichem, finanziell Tragbarem, wirtschaftlich und politisch Vertretbarem. Für Kleinstkinder ist z.B. max. 0,1 mg/l Kupfer empfohlen, erlaubt sind aber 2 mg/l.


Der Weg vom Wasserwerk bis zu Ihrem Wasserhahn ist weit.


Unser Leitungswasser wird im Wasserwerk aufbereitet. Was aber durch die langen Rohrnetze und unsere eventuell alten Hausleitungen gepumpt bei uns am Hahn ankommt, ist nicht immer von derselben Qualität, da Schadstoffe auf dem Weg vom Wasserwerk zur Entnahmestelle in das Trinkwasser gelangen können.


Wasser zu filtern und aufzubereiten ist ökologischer als Wasser zu kaufen.


Um einen Kasten Mineralwasser zu Hause zu haben, bedarf es neben Ihrer körperlichen Leistung auch enormer hygienischer Anstrengungen des Abfüllers. Außerdem zahlen Sie beim Kauf jeder Mehrwegflasche ca. 7 Liter Wasser zum Spülen, Chemikalien und Spülmittel, Energie zum Erhitzen des Spülwassers, Papier und Leim für Etiketten, Verschlüsse aus Metall oder Plastik und jede Menge Werbung. Und nicht selten ist der Transportweg eines Mineralwassers, durch Voll- und Leertransporte, 2000 LKW-Kilometer weit – eine Belastung für die Umwelt und leider nicht immer ein Garant für gute Qualität.


Wasser aufzubereiten spart Zeit, Geld und Mühe.

Ihr Körper braucht – je nach Alter und Gewicht – täglich 2 Liter Flüssigkeit, am besten in Form von frischem Quellwasser. Wer Mineralwasser bevorzugt, hat schwer zu tragen. Wer sein Leitungswasser filtert, bekommt immer frisches, wohlschmeckendes Wasser – ganz ohne Aufwand und viel günstiger obendrein: so kann ein 4-Personen-Haushalt beispielsweise mit einem IQcell Wasserkonzept pro Jahr über 500,- € sparen, weil auf Mineralwasser verzichtet werden kann.


Wasser aufzubereiten spart Energie und somit weiteres Geld.

In jedem Warmwasser- und Energieheizsystem wird Wasserdampf über Öl-, Gas- oder anderweitige Brenner für die Versorgung von Heizkörpern, Fußbodenheizung etc. und Dusch- & Badewasser erzeugt.
Aufgrund besonderer Wärmeleiter im IQcell Wasser z.B. ( aufbereitet und veredelt durch ein IQcell Wasser Gerät) springt der Brenner seltener an, da die Wärmewerte sich im IQcell Wasser durch kleinere Cluster länger halten, Thermostate zeigen konstanter den gewählten Wärmegrad an, da dieser sich zeitlich länger im IQcell Wasser hält. Das bedeutet weniger Energieaufwand trotz gleicher Wärmewerte, somit ein geringerer Verbrauch für Gas, Öl, Holz, Pellets, Kohle oder anderweitige fossile Brennstoffe. Einfamilienhausbesitzer sprechen über Einsparungen von 1.000,- € und mehr, dank einer IQcell Wassertechnik im Haus.


Aufbereitetes Wasser schmeckt einfach besser und tut gut.

Genießer wissen: Mit aufbereitetem Wasser kommt der Geschmack von Tee und Kaffee voll zur Geltung. Beim Kochen von frischem Gemüse bleiben die Geschmacksstoffe und die natürlichen Farben besser erhalten. Auch Pflanzen und Tiere wissen die Vorteile von gefiltertem Wasser zu schätzen.


IQ Wasser ist als Trinkwasser ein wohltuender natürlicher Genuss.

Auszug aus H2nanO BdV / IQcell Broschüre "Ihr neues Quellwasser im Haus":
Geschmäcker sind bekanntlich verschieden! Auch beim Wasser. Wenn Sie zum ersten mal feststellen, dass Ihr Leitungswasser auf einmal besser schmeckt als Ihr gekauftes Mineralwasser, dann wird das zukünftig auch so bleiben.
Denn dafür sorgt z.B. ein IQcell Wasser Gerät. Das feine erfrischende und energiereiche Wasser mit ausreichend natürlichem Sauerstoffanteil wird Ihnen gleich von Anfang an die richtigen Impulse bis in die Körperzellen senden und eine spürbare Energie wird sich nach und nach bei Ihnen bemerkbar machen.

Gerade in den ersten Tagen vollzieht sich über Ihr neues IQ Wasser ein intensiver Stoffwechsel und es sorgt für ein angenehmes Wohlbefinden. Das natürliche Signal zum rechtzeitigen Trinken von IQ Wasser wird intensiv unterstützt und auch Sie werden dieses Wasser nicht mehr missen wollen !
Diese angenehmen Eigenschaften bleiben fortlaufend erhalten, vorausgesetzt, Sie trinken regelmäßig Ihr IQ Wasser, ein Genuss pur – eben wir frisches Quellwasser!

Plastikmüll im Wasser

Eine Plastiktüte in 2.500 m Tiefe!

Die Gefahr lauert auch in Binnengewässern


Prof. Dr. Christian Laforsch von der Universität Bayreuth untersucht seit mehreren Jahren Gewässer auf den Eintrag von Mikroplastik. Was sagt der Experte zu der Problematik?

Herr Prof. Laforsch, woher stammt das Mikroplastik in den Binnengewässern?

Prof. Christian Laforsch: Die Quellen von primärem und sekundärem Mikroplastik lassen sich leider noch nicht benennen. Wir wissen lediglich, dass verschiedene Quellen in Frage kommen.

Worin liegt der Unterschied zwischen primärem und sekundärem Mikroplastik?

Laforsch: Zu primären Mikroplastikpartikeln zählen jene Zutaten, die etwa Haushaltsreinigern oder Kosmetikartikeln beigemengt werden, um dem resultierenden Produkt eine gewünschte Wirkung zu verleihen. Primäres Mikroplastik gelangt also vermutlich vor allem über das Abwasser in die Umwelt. Zum primären Mikroplastik werden auch die in der Kunststoffherstellung eingesetzten rohstofflichen Granulate gezählt. Wie diese Granulate ins Wasser gelangen konnten? Wir können nur Vermutungen anstellen: Unfälle, Unachtsamkeit, fahrlässiger Umgang mit Rohstoffen vielleicht. Bei sekundärem Mikroplastik handelt es sich um Plastikpartikel die entstehen, wenn beispielsweise im Wasser treibende Plastikflaschen oder Plastiktüten unter UV-Einstrahlung und mechanischer Belastung zerrieben werden und in kleine Bestandteile zerfallen.

Wann gilt Kunststoff als Mikroplastik?

Laforsch: Als Mikroplastik werden derzeit Plastikfragmente bezeichnet, die kleiner sind als fünf Millimeter (mm). Inzwischen wird zudem unterschieden zwischen großen Mikroplastikpartikeln (5 bis 1 mm), und kleinen Mikroplastikpartikeln (kleiner 1mm)

Welche Risiken gehen von Mikroplastikpartikeln aus?

Laforsch: Wir haben bei unterschiedlichsten Organismen verschiedenster trophischer Ebenen nachgewiesen, dass sie Mikroplastik aufnehmen. Der Beleg wurde erbracht bei Organismen, die an der Wasseroberfläche ihre Nahrung aufnehmen, bei Organismen, die in der Wassersäule Nahrung aufnehmen, und auch bei Organismen, die im Sediment leben. Auch der Wasserfloh frisst Mikroplastikpartikel, weil er sie mit natürlichen Nahrungsbestandteilen verwechselt oder gemeinsam mit diesen frisst – Hauptgrund für die Aufnahme von Mikroplastik durch Tiere und andere Organismen.

Struvit- ein Dünger aus Abwasser gewonnen

Neues Düngermittel-Herstellungsverfahren


Klärschlamm, Abwässer und Gülle sind wertvolle Quellen, aus denen sich Dünger für die Nahrungsmittelproduktion gewinnen lässt. Forscher am Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik haben jetzt ein chemikalienfreies und umweltschonendes Verfahren entwickelt, mit dem rückgewonnene Salze direkt zu Dünger umgesetzt werden.

Stuttgart – Phosphor ist nicht nur für Pflanzen, sondern für alle Lebewesen wichtig. Doch das für die Nahrungsmittelproduktion unverzichtbare Element wird knapper. Ein Indiz dafür sind die stetig steigenden Preise für phosphathaltige Düngemittel. Höchste Zeit also, nach Alternativen zu suchen. Eine Lösung haben Forscher vom Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart gefunden. Sie nutzen hierzulande vorhandene Ressourcen – und die finden sich ausgerechnet in Abwässern von Klärwerken oder Gärresten von Biogasanlagen. Die vermeintliche Dreckbrühe lässt sich hervorragend wiederverwerten. Dafür haben die Wissenschaftler um Jennifer Bilbao, die am IGB die Gruppe für Nährstoffmanagement leitet, ein neues Verfahren entwickelt. „Dabei werden Nährstoffe so gefällt, dass sie direkt als Dünger zur Verfügung stehen“, sagt Jennifer Bilbao.

Mobile Pilotanlage für Tests

Kern der patentierten Methode, die die Experten derzeit in einer mobilen Pilotanlage erproben, ist ein elektrochemischer Prozess, mit dem per Elektrolyse Stickstoff und Phosphor als Magnesium-Ammonium-Phosphat – auch als Struvit bekannt – ausgefällt werden. Das Salz Struvit wird aus dem Prozesswasser in Form kleiner Kristalle ausgeschieden, womit es sich direkt als Pflanzendünger einsetzen lässt. Der Clou der Methode: Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren müssen die Forscher keine Salze oder Laugen zugeben. Bilbao: „Es handelt sich um einen komplett chemikalienfreien Prozess.“

In der mannshohen Elektrolysezelle der Versuchsanlage, durch die das Abwasser geleitet wird, befindet sich eine Opferanode aus Magnesium und eine metallische Kathode. Im Verlauf der Elektrolyse wird am negativ geladenen Pol, der Kathode, das Wasser aufgespalten. Dabei werden unter anderem Hydroxidionen gebildet. Am positiv geladenen Pol, der Anode, findet eine Oxidation statt: Magnesiumionen wandern durch das Wasser und reagieren dabei mit dem in der Lösung enthaltenen Phosphat und Ammonium zu Struvit.

Stromsparender, chemikalienfreier Prozess

Da die Magnesiumionen im Prozesswasser der Anlage besonders reaktionsfreudig sind, wird für dieses Verfahren sehr wenig Energie benötigt. Deshalb wird weniger Strom für die elektrochemische Aufspaltung gebraucht als bei üblichen Methoden. Bei allen bisher untersuchten Abwässern lag die erforderliche Leistung unter 70 Wattstunden pro Kubikmeter – ein äußerst niedriger Wert. Langzeitversuche zeigten zudem, dass die Phosphor-Konzentration im Reaktor der Pilotanlage um 99,7% auf unter 2 mg/l sinkt. Damit unterschritten die Forscher vom IGB den Grenzwert der Abwasserverordnung (AbwV) für Kläranlagen bis 100.000 Einwohner. „Kläranlagenbetreiber wären somit in der Lage, die Abwasserreinigung mit der lukrativen Düngemittelproduktion zu verbinden“, benennt Bilbao den entscheidenden Vorteil. Das Produkt Struvit ist für die Landwirtschaft attraktiv, da es als hochwertiges Düngemittel gilt, das Nährstoffe langsam freisetzt. Wachstumsexperimente der Fraunhofer-Forscher bestätigten die Wirksamkeit: Ertrag und Nährstoffaufnahme der Pflanzen waren mit Struvit bis zu viermal höher als mit kommerziellen Mineraldüngern.

In den nächsten Monaten wollen die Experten die mobile Pilotanlage in verschiedenen Kläranlagen testen, bevor sie sie gemeinsam mit Industriepartnern Anfang nächsten Jahres auf den Markt bringen. „Unser Verfahren eignet sich übrigens auch für die Lebensmittelindustrie und die landwirtschaftliche Biogasproduktion“, so Bilbao. Einzige Bedingung: Deren Prozesswässer müssen reich an Ammonium und Phosphat sein.

Ein Eisberg auf Reise

Eisberge gehören zur Trinkwasserreserve


Doch tätglich gehen tausende von qbm Süßwasserreserven verloren. Denn daraus bestehen bekanntlich Eisberge und der globale Abschmelzungsprozess nimmt weiterhin an Nord- und Südpol seinen Lauf.

Auf Grönland, woher viele Eisberge stammen, die im Atlantik "auf Reise gehen", wurde von 2000 bis einschließlich 2008 der gesamte Eis-Massenverlust bei ungefähr 1500 Milliarden Tonnen berrechnet.
Unvorstellbar viel ... und es bedeutet gleichzeitig einen wahnsinnigen Verlust von Süß- bzw. Trinkwasserreserven auf dieser Erde.

Was sind eigentlich Eisberge?
Löst sich ein größeres Bruchstück von einer Inlandeiskappe, einem ans Meer führenden Gletscher oder von einer Meeresvereisung, bezeichnet man diese im Meer treibende Eisscholle als Eisberg.

Wo kommen Eisberge vor?
Die meisten und größten Eisberge finden sich zwar in antarktischen Gewässern (93 % der weltweiten Eisberggesamtmasse), aber auch die Arktis, und dort besonders die grönländische Westküste, ist Geburtsstätte von Eisbergen.

Welche unterschiedlichen Typen von Eisbergen gibt es?
Nach ihrer Form unterscheidet man Gipfeleisberge und Tafeleisberge

Welche Probleme können durch Eisberge entstehen?
Zum einen können Eisberge eine Gefahr für den Schiffsverkehr darstellen, da sie oft weit äquatorwärts treiben (von der Antarktis aus beispielsweise bis zu 36° n. Br.). Daher werden sie ununterbrochen von Satelliten beobachtet. Zum anderen haben diese Eismassen deutlichen Einfluss auf das maritime Ökosystem, da sie die Produktion von Phytoplankton beeinträchtigen. Auch Tierwanderungen, z.B. von Pinguinen können durch Eisberge blockiert werden und die Tierpopulationen dezimieren.


Die Ausmaße von Eisbergen
Die Ausmaße von Eisbergen können gigantisch sein: Der größte Eisberg der vergangenen Jahrzehnte hatte eine Fläche von 11.000 km⊃2;, was in etwa der Größe Jamaikas entspricht. Der Eisberg B15 löste sich im Jahr 2000 vom Ross-Schelf in der Antarktis. B15 ist jedoch 2003 wieder zerborsten. Riesige Bruchstücke, teils mit der Größe von Berlin, treiben nun auf den Ozeanen und kollidierten in jüngster Vergangenheit auf spektakuläre Weisen mit dem Schelfeis.
Ebenfalls vom Ross-Schelf löste sich im Mai 2002 der Eisberg C19 (d. h. der 19. Abbruch im Planquadrat C der Antarktis seit Beginn der Aufzeichnungen 1976). Er zählt zu den größten Eisbergen weltweit, ist über 200 km lang und 32 km breit, seine Dicke beträgt etwa 200 m.
Der größte Eisberg der nördlichen Hemisphäre löste sich im Jahr 2010 mit einer Fläche von ca. 245 km⊃2; vom Petermann-Gletscher.
Da Eis im Vergleich zu Wasser nur ein geringfügig niedrigeres spezifisches Gewicht hat, ragen Eisberge nur etwa mit einem Siebtel bis Neuntel ihres Gesamtvolumens aus dem Wasser. Tafeleisberge können eine Eintauchtiefe von bis zu 800 m haben, Gipfeleisberge bis zu 250 m.

Die Entstehung von Eisbergen
Das Kalben der Antarktisgletscher ist ein normaler Vorgang; das Eis der Gletscher ist in ständiger Bewegung und schiebt sich langsam vom Zentrum in Richtung Meer. Wenn die Eiskante am Rand instabil wird, brechen Eisberge ab. Es herrscht jedoch Uneinigkeit darüber, ob das Abbrechen solcher Eismassen durch den Treibhauseffekt begünstigt wird. Wissenschaftler diskutieren heftig über das Ausmaß der Klimaerwärmung an der Antarktis. Während sich die Westantarktis in den vergangenen 50 Jahren schneller als andere Teile der Erde erwärmt hat, ist die Durchschnittstemperatur im östlichen Teil bislang nur geringfügig angestiegen. Forscher der deutschen Antarktis-Forschungsstation Neumayer III konnten zwar keine Temperaturveränderungen im Zentrum der Antarktis feststellen, dafür hat sich jedoch die Antarktische Halbinsel um bis zu drei Grad im Durchschnitt erwärmt. Auch in der Arktis ist die Erwärmung beobachtbar.
Als Folge einer allgemeinen Klimaerwärmung wird aber tendenziell eher die Bildung vieler kleinerer Bruchstücke gesehen: So zerbrach im Januar 2002 eine 3.250 km⊃2; große Eisscholle im Larsen-B-Schelfeis in tausende Teile, nachdem sie im immer wärmeren antarktischen Sommer durch Ansammlung von Schmelzwasser an ihrer Oberfläche instabil geworden war.

Eisberge und das maritime Ökosystem

Eisberge haben indirekte Auswirkungen auf das maritime Ökosystem. Sie können die normale Drift des Packeises hemmen, dadurch nimmt die Eisbedeckung zu. Da das Wachstum des Phytoplanktons vom Sonnenlicht und somit von offenen Wasserflächen abhängt, wurden Verringerungen der Produktivität von bis zu 40 % in den betroffenen Regionen beobachtet, was Auswirkungen auf die gesamte Nahrungskette hat

Mikroplastik nicht nur in Kosmetik zu finden

Mikroplastik überfordern Kläranlagen


ob aus Duschgels, Zahnpasta oder Peeling-Cremes – winzige Polymerteilchen geraten ins Abwasser und werden zum Problem. Selbst eine aufwändige Schlussfiltration separiert die Partikel nur teilweise. Die Industrie bietet bereits Alternativen an – und immer mehr Kosmetikahersteller kündigen an, auf Mikroplastik zu verzichten.

Darum geht es: Mikroplastik ist als (ein) Indikator für den Zustand der Meere in die europäische Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) aufgenommen worden. Als Mikropartikel werden Kunststoffteile bezeichnet, die kleiner als 5 mm sind. Wissenschaftliche Informationen zu Aufkommen und Auswirkungen von Mikroplastik auf die Umwelt sind jedoch rar – noch, denn die Forschungsaktivitäten nehmen zu.

Besonders interessant ist eine Pilotstudie, die der Oldenburgisch-Ostfriesische Wasserverband (OOWV) und der Niedersächsische Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) in Auftrag gegeben haben. Ergebnis: Kläranlagen können auf herkömmlichem Weg Mikroplastik nicht vollständig aus Abwässern zurückhalten.

Abwasser und Klärschlamm untersucht

Experten des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), untersuchten in einem sehr aufwändigen Verfahren Abwasser und Klärschlamm aus zwölf Kläranlagen im Verbandsgebiet des OOWV. „Die Studie liefert wertvolle Erkenntnisse über Plastikrückstände, die niemand bisher hatte. Durch die Anwendung modernster Verfahren können jetzt Kunststoffe, wie sie z.B. in Zahnpasta, Kosmetik, Fleece-Jacken und Verpackungen verwendet werden, auch im Abwasser konkret zugeordnet werden. Deshalb ist die Studie auch für den Gesetzgeber sowie für Hersteller und für die Industrie relevant“, so der OOWV-Geschäftsführer Karsten Specht.

Um die Partikel im Ablaufwasser sowie im Klärschlamm entdecken und zuordnen zu können, nutzen die Forscher die Mikro-FTIR und ATR-FTIR-Spektroskopie. Dabei werden Infrarotstrahlen eingesetzt, um Molekülbindungen in Schwingungen zu versetzen. Je nach Verfahren pressen die Wissenschaftler fragliche Partikel zur näheren Bestimmung auf einen Kristall oder tragen sie auf einen Aluminiumoxidfilter auf, um sie dann unter einem Mikroskop zu analysieren. Mit diesen Methoden ist eine zweifelsfreie Identifikation der Kunststoffe und eine sichere Abgrenzung zu natürlichen Materialien möglich

Arzneimmittel nachweisbar bis ins Trinkwasser

150 Wirkstoffe bereits nachweisbar im Wasser


Arzneimittelrückstände werden im Rahmen der Gewässerüberwachung der Bundesländer regelmäßig gemessen und sind nahezu flächendeckend in Oberflächengewässern zu finden. Schon mehr als 150 Wirkstoffe wurden in den verschiedenen Umweltmedien gefunden, besonders häufig sind das jodierte Röntgenkontrastmittel, Antiepileptika, Analgetika, Antibiotika, Lipidsenker, Beta-Blocker und synthetische Hormone. Die gute Nachricht: Generell nehmen die gemessenen Konzentrationen der Wirkstoffe in der Reihenfolge Kläranlagenabfluss, Oberflächengewässer, Grundwasser, Trinkwasser ab. Die weniger gute Nachricht: Immer mehr Arzneimittel kommen übers Trinkwasser zum Menschen zurück.

Kernaussagen der UBA-Studie

Arzneimittelrückstände belasten unsere Gewässer und Böden. Sie werden in Spuren im Grundwasser nachgewiesen – manchmal auch im Trinkwasser. Für einige pharmazeutische Wirkstoffe sind bereits Umweltrisiken ermittelt worden. Ein Risiko für die menschliche Gesundheit besteht nach heutigem Wissenstand jedoch nicht. Um Gewässer und Böden langfristig zu schützen, aber auch aus Gründen des vorsorgenden Gesundheitsschutzes, müssen Arzneimitteleinträge reduziert werden
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Seit über zehn Jahren bewertet das Umweltbundesamt die Umweltrisiken von neuen Human- und Tierarzneimitteln vor der Marktzulassung. Für viele Arzneimittel mit Wirkstoffen, die bereits lange auf dem Markt sind, gibt es aber keine Daten, die eine Bewertung der Umweltrisiken erlauben. Eine effektive Reduzierung des Eintrags von Arzneimitteln in die Umwelt kann nur durch eine Kombination von Maßnahmen auf verschiedenen Ebenen (Patient, Arzt, Apotheker, Wasserwirtschaft, Pharmaindustrie) erreicht werden. Minderungsmaßnahmen, die im Rahmen der Zulassung beauflagt werden, reichen allein nicht aus.

Neben einer optimierten Abwasseraufbereitung und der Entwicklung umweltfreundlicherer Wirkstoffe spielen der bewusste Umgang mit Arzneimitteln und die richtige Entsorgung von Arzneimittelresten eine Schlüsselrolle.
Die Ableitung von Umweltqualitätsnormen für Arzneimittelwirkstoffe, vor allem für solche, die in wirkungsrelevanten Konzentrationen in der Umwelt auftreten, ist eine effektive Maßnahme, um Handlungsbedarf zur Minderung der Gewässereinträge zu erkennen und ein wichtiger Beitrag für den Gewässerschutz auf nationaler und europäischer Ebene.

Kläranlagen können mit drei Reinigungsstufen nicht alle Arzneimittelrückstände vollständig aus dem Abwasser entfernen. Eine relativ teure, aber sehr effektive Methode, auch Spuren von Arzneimitteln und deren Abbauprodukte zu eliminieren, ist die Ausstattung von Kläranlagen mit einer zusätzlichen Reinigungsstufe.


Solche zusätzlichen Reinigungsschritte sind vor allem eine Ozonbehandlung des Abwassers oder die Aktivkohlefilterung. Eine entsprechende Ausrüstung der Kläranlagen der größten Größenklasse, die bereits eine Behandlung von 50 % der Abwassermenge sicherstellen würde, wäre dabei kosteneffizient und hätte zur Folge, dass viele Wirkstoffe zurückgehalten würden, die derzeit noch die Kläranlagen passieren. Nicht nur die Arzneimittelbelastung der Gewässer könnte so deutlich reduziert werden, auch viele andere gewässerbelastende Chemikalien würden entfernt.

Ultraviolettes Licht unterstützt Klebeeffekt

Wie Pflanzen sich vor dem Austrocknen schützen


In der Haut von Pflanzen befinden sich winzige Poren. Sie lassen Kohlendioxid für die Photosynthese in die Blätter gelangen und gleichzeitig Wasser in die Umgebung entweichen. Die optimale Regulation dieser Poren ist für Pflanzen darum sehr wichtig: Bei Trockenheit soll möglichst wenig Wasser verloren gehen, aber ausreichend Kohlendioxid einströmen.

Gebildet werden die Poren von jeweils zwei Schließzellen: Sind diese prall mit Ionen und Wasser gefüllt, klaffen sie auseinander und die Pore ist offen. Erschlaffen die Zellen, geht die Pore zu. Vereinfacht funktioniert dies so: Auf ein Signal von außen öffnen sich in der Wand der Schließzellen Kanäle, durch die Ionen hinausfließen. Als Folge davon geben die Schließzellen auch Wasser ab und werden schlaff, wodurch sich die Pore zwischen den beiden Schließzellen verengt.

Forscher nutzen Moleküle für Unterwasserklebstoff


Wie man die Reibung zwischen zwei Oberflächen durch Licht regulieren kann, haben Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Neue Materialien (INM), der Universität des Saarlandes und der Universität Münster herausgefunden: Als Klebstoff, der unter Wasser funktioniert, nutzten sie spezielle Gastmoleküle, die durch abwechselnde Bestrahlung mit sichtbarem und ultraviolettem Licht eine Verbindung zwischen den Oberflächen aufbauen und wieder lösen.

Saarbrücken – Dass sich sowohl Reibung als auch Adhäsion durch bestimmte Moleküle erzeugen und per Lichtsignal steuern lassen, zeigen Forscher um die Saarbrücker Professoren Roland Bennewitz vom INM und Gerhard Wenz von der Saar-Uni gemeinsam mit Kollegen der Universität Münster um Bart Jan Ravoo. Sie experimentieren unter Wasser mit der (ein millionstel Millimeter feinen) Messspitze eines Rasterkraftmikroskops und einer Glasoberfläche.

Beide Oberflächen wurden mit sogenannten Wirtsmolekülen ausgestattet – großen Molekülen, die eine Art Hohlraum bilden. Ins Wasser werden nun Gastmoleküle gegeben: Sie haben eine längliche Form und tragen an beiden Enden eine molekulare Gruppe, die in den Hohlraum der Wirtsmoleküle passt. „Somit kann ein Gastmolekül zwei gegenüberliegende Wirtsmoleküle aneinander binden. Wenn sehr viele Verbindungen zwischen ‚Wirten‘ und ‚Gästen‘ aufgebaut werden, dann entstehen Adhäsion und Reibung, Messspitze und Glasoberfläche kleben aneinander“, erläutert der Uni-Professor für Organische Makromolekulare Chemie, Gerhard Wenz, der mit seinem Team die Gast-Wirt-Verbindungen erforscht hat.

Den „Trick mit dem Licht“ erklärt INM-Professor Roland Bennewitz so: „Die länglichen Gastmoleküle wurden von den Kollegen aus Münster als spezielle lichtempfindliche Moleküle synthetisiert: Sie beinhalten eine molekulare Gruppe, die bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht die Molekül-Enden abknickt. Diese passen dann nicht mehr in die Wirtsmoleküle, und die Verbindung zwischen den Oberflächen wird gelöst, die Reibung nimmt ab.“

Per Lichtbestrahlung Reibung verringern oder verstärken

Werden die Moleküle dagegen mit sichtbarem Licht bestrahlt, richten sie sich wieder gerade, und die „Gast-Wirt-Verbindungen“ entstehen erneut. „Durch abwechselnde Bestrahlung mit ultraviolettem und sichtbarem Licht kann man die Reibung verringern beziehungsweise verstärken“, sagt Bennewitz, unter dessen Leitung die mikroskopischen Prozesse gemessen wurden.

Die Arbeiten, die bei der aktuellen Studie im Nanometer-Maßstab durchgeführt wurden, stellen die Grundlage für ein weiterführendes Projekt dar, bei dem es um Anwendungen in makroskopischen Systemen gehen soll.

Pflanzen schützen ihre Wasserreserve

Einmal optimales Wasser grafisch anders erklärt

Rosetta Mission und Wasseranalysen

Komet Tschuri: Woher kommt das Wasser der Ozeane?

Unser 1. aktuelles Thema in 2015:

"Rosetta"-Mission: Wie kam das Wasser auf die Erde?

Während das Mini-Labor "Philae" schläft, dreht Rosetta weiter seine Runden um den Schweifstern 67P/Tschurjumow-Gerassimenko. Forscher präsentieren jetzt erste Ergebnisse: Mit dem "Rosetta"-Instrument Rosina hatten sie das Wasser des Kometen Tschuri analysiert.

Sie stellten fest, dass es sich deutlich vom Wasser der irdischen Ozeane unterscheidet, schreibt ein internationales Forscherteam um Kathrin Altwegg von der Universität Bern im Wissenschaftsblatt "Science". Die Messungen rücken nun Asteroiden wieder stärker als Wasserquelle in den Fokus - Kometen scheiden wohl aus.
In ihrer Analyse untersuchten Altwegg und ihr Team das Verhältnis von normalem zu schwerem Wasserstoff. Während der Atomkern von normalem Wasserstoff lediglich aus einem einzelnen Proton besteht, besitzt schwerer Wasserstoff, Deuterium, zusätzlich ein Neutron im Atomkern. Es zeigte sich, dass schwerer Wasserstoff auf Tschuri mit einem Anteil von 0,5 Promille dreimal häufiger vorkommt als in den irdischen Ozeanen.

Frühere Messungen an anderen Kometen hatten einen deutlich niedrigeren Anteil von schwerem Wasserstoff ergeben. Offensichtlich schwanke dieser Anteil innerhalb der untersuchten Kometenfamilie stark. Die Untersuchungen zeigten jedoch, dass dieses Kometenwasser insgesamt nicht sehr dem irdischen gleiche. Damit sei zumindest Tschuris Kometenfamilie vermutlich nicht die Hauptquelle des irdischen Wassers, so die Forscher.

Der Ursprung des irdischen Wassers ist bislang nicht abschließend geklärt. Eine weit verbreitete Theorie geht davon aus, dass die Weltmeere sich aus Einschlägen von Kometen und Asteroiden auf der jungen Erde gespeist haben. Die Messungen an Tschurjumow-Gerasimenko rücken nun Asteroiden wieder stärker als Wasserquelle in den Fokus.

Alternativ könnte die Erde schon seit ihrer Entstehung ein wasserreicher Planet gewesen sein, wie ein anderes Forscherteam kürzlich ebenfalls in "Science" berichtet hatte. Die Wissenschaftler waren in dem sehr alten Asteroiden Vesta auf dasselbe Verhältnis von normalem zu schwerem Wasserstoff gestoßen, wie es heute in den irdischen Ozeanen herrscht. Diese Analyse legte nahe, dass es im inneren Sonnensystem schon von Anfang an viel Wasser gab und nicht nur in den eisigen Außenbezirken, wie oft vermutet.

khü/dpa

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