Wasser.glass Aktuell 2016


Papst Franziskus hatte zu Beginn der UN-Klimakonferenz 2015 die eindringlichsten Worte gefunden:
„Die Welt steht an der Schwelle zum Selbstmord."
Nur eine gemeinsame Anstrengung der gesamten Menschheit kann diesen ökologischen Selbstmord noch verhindern.

Unsere Konzentration gilt dem Wasser ....

Unsere "WasserThemen" in 2016

Hier findet Ihr alle aktuellen Themen rund um das WASSER - direkt und fortlaufend.
Der "Persönliche Wasserkontostand" mit Beginn 07.2014 befindet sich auf dieser Seite ganz unten
Zu früheren Themen aus 2014-15 gehts hier Archiv 2015 oder Archiv 2014

Hier zum Jahresabschluss 2016 noch etwas BESONDERES:

Die Zusammenfassung aus meinem Fachvortrag 2014-16

Auf Wunsch zahlreicher Interessenten veröffentliche ich hier noch einmal in 4 Teile die Dokumentation aus meiner Vortragsreihe: Fachliches Wissen zum Thema Wasser.
Folgen Sie links den 4 Button für Teil 1 bis 4, bitte anklicken.

Ich wünsche allen Interessenten viel Spaß beim lesen dieser unfangreichen Zusammenfassung ....

26. Dokumentation WASSER WISSEN Teil 3+4

Für 3. + 4. Teil ebenso links Button betätigen

25. Dokumention WASSER WISSEN Teil 1+ 2

Button linke Seite bitte anklicken

24. Wasser-Braunfärbung in Stauseen

Niedrige Nitratwerte führen zur Braunfärbung

Auch wenn es nicht unsere örtliche Wasserversorgung im Raum Lüneburg betrifft, trotzdem eine sehr interessante Erkenntnis:
Geringere Emissionen bringen Probleme für Talsperren


Warum färbt sich das Wasser von immer mehr Talsperren braun? Forscher des Helmholtz Zentrums für Umweltforschung (UFZ) sind dieser Frage auf den Grund gegangen – mit erstaunlichen Ergebnissen. Lesen Sie, warum die Verringerung der Luft-Emissionen zur Verschlechterung der Wasserqualität beitragen.

Durch die Verbrennung von Biomasse und fossilen Energieträgern sowie vor allem durch die Landwirtschaft gelangt nach wie vor zu viel reaktiver Stickstoff in die Umwelt - mit negativen Auswirkungen auf die biologische Vielfalt, das Klima und die menschliche Gesundheit. Eine differenzierte Betrachtung von Eintragspfaden der verschiedenen Verursacher zeigt jedoch große Unterschiede.

Während Stickstoffeinträge über den Boden – vor allem durch die Landwirtschaft verursacht - zum Beispiel die Nitratwerte im Grundwasser vieler Regionen weiter über den Grenzwert von 50 mg pro Liter steigen lassen, nimmt in großen Teilen Europas und Nordamerikas die atmosphärische Belastung durch emissionsverringernde Maßnahmen ab. Das führt dazu, dass über diesen Pfad auch weniger Stickstoff in Böden und Gewässer gelangt. Langzeitmessungen über die letzten 20 Jahre zeigen das etwa deutlich für Deutschland: Pro Quadratmeter und Jahr wurden durchschnittlich 35 mg weniger atmosphärischer Stickstoff in den Boden eingetragen. Daraus resultieren laut Untersuchungen der UFZ-Wissenschaftler 0,08 mg pro Liter und Jahr weniger Nitrat, das in Flüsse und Trinkwassertalsperren gelangt. „Das klingt erst einmal wenig, aber in einigen naturnahen Landschaften, die nicht oder kaum durch Industrie und Landwirtschaft geprägt sind, stellen sich im Laufe der Zeit vorindustrielle Bedingungen ein“, sagt UFZ-Hydrogeologe Dr. Andreas Musolff. „Hier sind wir mit teilweise weniger als 6 mg Nitrat pro Liter Wasser weit entfernt von den problematischen Nitratkonzentrationen, die in landwirtschaftlich oder industriell stark geprägten Regionen gemessen werden.“

Wissenschaftler untersuchten Braunfärbung von 36 Talsperren

Dass diese positive Entwicklung auch negative Begleiterscheinungen haben kann, wurde deutlich, als Wissenschaftler damit begannen, die Ursachen einer in Deutschland, Nordeuropa und Nordamerika zunehmend zu beobachtenden Braunfärbung des Wassers in Talsperren zu erforschen. Sie ist vor allem für die Trinkwasseraufbereitung problematisch. Bei der Überprüfung verschiedener Hypothesen stellten sie fest, dass die Braunfärbung des Wassers vor allem mit den sinkenden Nitratkonzentrationen in den Auenböden rund um die Zuflüsse der Talsperren in Verbindung zu bringen ist. Denn die Präsenz von Nitrat in den Auen, in denen ein Großteil des Abflusses der Gewässer gebildet wird, sorgt dafür, dass Kohlenstoff, Phosphat und verschiedene Metalle an oxidiertes Eisen gebunden bleiben. Geringere Nitratgehalte ermöglichen die chemische Reduktion der Eisenverbindungen und damit die Mobilisierung bislang adsorbierter Stoffe. Das heißt - bislang stabile Bindungen an Bodenpartikel lösen sich und gelangen mit dem Regenwasser in die Flüsse. Im Falle von Kohlenstoff bedeutet das, dass sich die Konzentration an gelöstem organischen Kohlenstoff (Dissolved Organic Carbon, DOC) erhöht, sichtbar durch die bräunliche Farbe des Wassers. Bei knapp 40 Prozent der 110 untersuchten Zuflüsse von Trinkwassertalsperren stellten die Wissenschaftler mit durchschnittlich 0,12 mg mehr DOC pro Liter und Jahr signifikant steigende DOC-Konzentrationen fest. Der stärkste Anstieg war in naturnahen Einzugsgebieten mit viel Wald zu verzeichnen, wo die Nitratkonzentration im Wasser bei weniger als 6 mg pro Liter liegt.

Neben dem DOC steigt in über 30 Prozent der Zuflüsse auch der Phosphatgehalt signifikant an. Die im Durchschnitt ermittelten 7 µg pro Liter und Jahr mehr begünstigen das Algenwachstum und sind auf lange Sicht ebenso problematisch für die Wasserqualität. Es gibt Hinweise, dass zudem neben DOC und Phosphat adsorbierte Metalle wie Arsen, Vanadium, Zink oder Blei zunehmend mobilisiert werden.

23. Thema: Das Bundesumweltamt informiert ...

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Die Temperaturen müssen stimmen ...


Textauszug vom Umweltbundesamt zum Thema Legionellen und Pseudomonaden im Trinkwasser und die richtigen Temperaturwerte für Trinkwasser im Haus


Legionellen überleben fast jede Art der Trinkwasser-Desinfektion und kommen, wie man rasch erkannte, in geringer Konzentration überall in der Natur vor, also auch im Verteilungsnetz zwischen Wasserwerk und Hausanschluss.

Die Temperatur liegt dort aber immer deutlich unter 20°C, und dies verhindert, dass dieser Keim sich dort auch nur annährend in gesundheitsgefährdende Konzentrationen vermehrt. Dasselbe gilt für Pseudomonaden. Je nach Jahreszeit ist in unseren Breiten in einer sach- und fachgerecht verlegten Trinkwasser-Installation das „kalte Wasser“ nie wärmer als 15-20°C.

Wenn also eine Kaltwasserleitung nicht direkt neben einer unzulänglich isolierten Warmwasserleitung oder gar einem Heizungsrohr verläuft, vermehren sich dort weder Legionellen noch Pseudomonaden auf gefährliche Werte. Anderseits bieten ihnen überlange Leitungsstränge, „Sackgassen“, zu große Leitungsdurchmesser, schlecht isolierte Rohre sowie poröse Ablagerungen „kuschelige“ Lebensbedingungen.

Pseudomonaden vermehren sich zwischen 25 und 42°C und sterben bei geringfügig höheren Temperaturen ab.

Legionellen dagegen vermehren sich besonders gerne zwischen 25 und 55°C und sterben erst ab 70°C. Deshalb sollte gemäß den allgemein anerkannten Regel der Technik das warme Wasser überall im Leitungssystem von mindestens 55°C aufweisen. Gesundheitlich riskant wäre es, hier Energie zu sparen ….

Anmerkungen von Harald Borell du Vernay, Leiter H2nanO Trinkwasser- u. Hygienekontrolle:
In eingen Stadtteilen von Lüneburg lagen im Sommer 2016 die Kaltwassertemperaturen in vielen Häusern oder Wohnungen, auch bei 4 minütigen Wasserablauf, z.B. im Kiefernring und Hanseviertel, über 20 bis 23,5°C.
Parallell dazu ergaben 20 Minuten zeitversetzte Messungen für Kaltwassertemperaturen in der Dahlenbuger Landstraße oder im Fuchsweg um ca. 17°C.
Im jeweiligen Prüfbericht und in Anwesenheit der Bewohner haben wir auf diese Unregelmäßigkeiten verwiesen sowie eventuelle Maßnahmen dazu empfohlen bzw. den Rat erteilt, diesen Umstand, auch gerne über H2nanO BdV, weiter zu verfolgen bzw. um diesen zu regulieren.


22. Wenn Wasser zum Zerreißen gespannt ist

Aktuelles zu Wasser Dampfblasen

Computersimulation erlaubt Einblick in Dampfblasen auf molekularer Ebene

Wasser kann über lange Zeit einer beachtlichen Zugbelastung standhalten. Dies ist eine Voraussetzung für wichtige biologische Prozesse wie etwa den Wassertransport in Bäumen. Experimente über die Stabilität von Wasser unter Zugbelastung kamen bis dato jedoch zu stark unterschiedlichen Resultaten. PhysikerInnen um Christoph Dellago von der Universität Wien entwickelten mit Hilfe von Computersimulationen ein mikroskopisches Modell, das die Stabilität von Wasser abhängig von der angelegten mechanischen Spannung quantitativ vorhersagt. Dabei zeigte sich, dass die Zugstabilität von Wasser höher ist als bisher angenommen. Die aktuelle Studie erscheint im Fachmagazin "PNAS".

Ein Nebeneffekt der Photosynthese von Pflanzen ist die Verdunstung von Wasser über die Blätter. Um den dadurch entstehenden Flüssigkeitsverlust auszugleichen, wird Wasser durch Unterdruck über dünne Kanäle vom Boden nach oben gezogen. Wasser kann unter solcher Zugbelastung, also unter negativem Druck, über lange Zeiten stabil bleiben, da die Anziehung zwischen den Molekülen, den kleinsten "Bausteinen" der Flüssigkeit, dem Zug entgegenwirkt. Jedoch ist diese Stabilität unter Spannung immer zeitlich beschränkt: Nach einiger Zeit "unter Zug" geht Wasser von der flüssigen Phase in Dampf über. Im Zuge dieses Übergangs bilden sich mikroskopische Dampfblasen, welche so lange wachsen, bis die Flüssigkeit letztendlich unter der angelegten Spannung "reißt".

Experimente liefern widersprüchliche Resultate
Sowohl die Stabilität von Wasser unter Zugbelastung als auch der Prozess der Blasenbildung selbst, die sogenannte Kavitation, sind von entscheidender Bedeutung für biologische Systeme und technische Anwendungen. Beispielsweise nützen Farne den abrupten Spannungsabfall durch Kavitation, um ihre Sporen wie ein Katapult wegzuschleudern. Kollabierende Dampfblasen können zum Beispiel an Schiffsschrauben oder Turbinenschaufeln zu Materialschäden führen.

Aufgrund dieser praktischen Relevanz wird die Zugstabilität von Wasser seit über 300 Jahren experimentell untersucht. Unterschiedliche Messmethoden liefern jedoch stark voneinander abweichende Resultate für die Zugstabilität von Wasser – ein starkes Indiz für unbekannte Effekte bei der Messung, meint Christoph Dellago: "Da der Kavitationsprozess explosionsartig schnell abläuft und die entscheidenden Aspekte der Blasenbildung stattfinden, solange die Blasen sehr klein sind, ist eine Methode nötig, um Blasenbildung in Wasser mit molekularer Auflösung zu analysieren".

Computersimulationen ermöglichen Analyse auf molekularer Ebene
Dieser Blick auf molekularer Ebene gelang einer internationalen Forschungskollaboration um Christoph Dellago an der Fakultät für Physik der Universität Wien mit Hilfe von Computersimulationen. Diese aufwändigen Simulationen, die von Georg Menzl und Philipp Geiger am Hochleistungsrechner Vienna Scientific Cluster (VSC) durchgeführt wurden, erlauben eine Analyse der Blasenbildung mit enorm hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung. "In der Computersimulation können wir viele mögliche Fehlerquellen ausschließen, die potenziell zu Abweichungen in den experimentellen Resultaten führen", erklären die Wissenschafter.

Mithilfe dieser Simulationen entwickelten die Physiker der Universität Wien zusammen mit ForscherInnen aus Madrid und Lyon eine mikroskopische Theorie, die das Auftreten von Kavitation in Wasser abhängig von der angelegten Spannung quantitativ vorhersagt und zeigt, dass Wasser unter Zug stabiler ist als von vielen Experimenten vorhergesagt. "Eine Erkenntnis, die erst durch Computersimulationen möglich wurde, in denen selbst winzigste Blasen genau beobachtet werden konnten", so Christoph Dellago.

21. 2/3 aller Keime stammen nicht aus Kliniken

Die Infektionsanzahl steigt


Deshalb ist Hygiene so wichtig - auch zuhause:
Jährlich 91 000 Tote durch Krankenhauskeime


BERLIN- In den Kliniken Europas sterben nach einer neuen Studie hochgerechnet 91 000 Patienten jährlich an Krankenhausinfektionen. Die Forscher gehen von 2,6 Millionen Infektionen aus, die sich Patienten erst in einer Klinik zuziehen. „Die Studie ist in meinen Augen die beste, die ich zu diesem Thema gesehen habe“, sagte Petra Gastmeier, Direktorin des Nationalen Referenzzentrums zur Überwachung von Krankenhausinfektionen an der Berliner Charité.

Für Deutschland schätzt sie die Zahl der Krankenhausinfektionen auf rund 500 000 jährlich, die daraus resultierenden Todesfälle auf 15 000. Die Zahlen sind geschätzt, denn meldepflichtig sind nur schwere Infektionen mit dem Bakterium Staphylococcus aureus (MRSA). Diese gingen in Niedersachsen zuletzt zurück. Während 2014 laut Landesgesundheitsamt 542 Patienten infiziert wurden, von denen 34 starben, waren es 2015 noch 460 (27 Tote). Für 2016 wurden bislang 352 Infektionen (15 Tote) gemeldet.
Bei den Hochrechnungen wurden Krankenhausinfektionen, die durch multiresistente Erreger ausgelöst wurden, bewusst nicht separat ausgewiesen. Sie sind in die Gesamtzahl eingeflossen. In der Studie seien 85 bis 90 Prozent der in den 30 Ländern vorkommenden Krankenhausinfektionen erfasst worden, sagt Expertin Gastmeier.
Eine solche Infektion bekommt ein Patient per Definition in einer Klinik. Oft seien es gar keine fremde Keime aus der Umgebung. „Am ersten und zweiten Tag in einer Klinik sind es in der Regel mitgebrachte Infektionen, ab Tag drei gilt es als Krankenhausinfektion“, sagt Gastmeier. Das heiße aber nicht, dass ab dem dritten Tag automatisch Klinikmitarbeiter die Schuld daran trügen.
Als Basis der aktuellen Studie dienten den Forschern vom Europäischen Zentrum für die Prävention und Kontrolle von Krankheiten die Daten von rund 274 000 Patienten in 1150 Akutkrankenhäusern, die 2011/12 in 30 Ländern erhoben wurden.

Zu viel Antibiotika werden verordnet
Zwischen 1000 und 4000 Todesfälle gehen in Deutschland pro Jahr auf das Konto multiresistenter Erreger. Viele Patienten bringen sie bereits mit - und es obliegt dem Management der Kliniken dafür zu sorgen, dass sich andere Patienten nicht infizieren. Bei der Umsetzung habe sich in den vergangenen Jahren im Vergleich zu früher ebenfalls viel getan, sagt Gastmeier - bis hin zu gezielten Präventionsprogrammen bei Risikogruppen. Doch es kommt weiterhin immer auf das Augenmerk der einzelnen Klinik an.
Möglichkeiten zur Vermeidung solcher Infektionen sieht Gastmeier vor allem bei der Antibiotika-Verordnung. „Da könnten wir sparen, vor allem im ambulanten Bereich“, sagt die Expertin. So sollten möglichst keine Breitspektrum-Präparate verordnet werden. Unklar sei aber, welchen Einfluss die Belastung mit Antibiotika heute durch Umwelt, Lebensmittel und auch Reisen habe.

20.Biofilme: Ursache resistenter Keime & Bakterien

Keime und Bakterien auf der Spur


Resisitente Keime & Bakterien bedeuten extreme Gefahr nicht nur für Patienten

Doch die so genannten Krankenhausinfektionen mit Bakterien sind schon lange eine extreme Gefahr für Patienten. Ein saarländischer Forscher (Alexander Titz) erhält jetzt einen ERC Starting Grant der Europäischen Union, um die Diagnostik und Therapie hartnäckiger biofilmbildender Problemkeime zu verbessern.

Mit der ERC-Förderung werden in den kommenden fünf Jahren die Forschungsarbeiten im Projekt „Sweetbullets“ zur Diagnostik und Therapie hartnäckiger biofilmbildender Problemkeime, die oft Krankenhausinfektionen hervorrufen, gefördert. Die Ergebnisse sollen einen ganz neuen Therapieansatz für biofilmbildende Pathogene und die damit zusammenhängenden chronischen Infektionen liefern.

Krankheitserreger in Biofilm intensiver diagnostizieren

Kernpunkt des ERC-Projekts „Sweetbullets“ ist die Frage, wie hartnäckige Problemkeime wie Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonaden), die oft gut geschützt vor Antibiotika in Biofilmen leben und viele Krankenhausinfektionen verursachen, noch schneller identifiziert und therapiert werden können. Ein Großteil solcher Erreger ist noch zusätzlich auf genetischer Ebene gegen Antibiotika resistent. Biofilme entstehen immer häufiger auch in Trinkwasserleitungen.

Im neuen Forschungsprojekt geht es darum, die Diagnostik für Krankheitserreger in diesen Biofilmen weiter zu verbessern. Über nicht-invasive und pathogen-spezifische Verfahren zur Bildgebung, die im Moment in Kliniken noch nicht verfügbar sind, könnten die Auswahl geeigneter Therapien für Patienten verbessert und die Effizienz der Behandlung gesteigert werden. „Es geht uns außerdem darum zu erforschen, wie die passenden, aber oft auch für den Patienten toxischen Antibiotika zielgerichtet an den Ort der Infektion gebracht werden können, um den Erreger abzutöten“, sagt Titz.

19. Gülleaustragung gefährdet Trinkwasser

Gülle Anstieg um 60 Prozent


Fast zehn Millionen Liter Gülle im Jahr 2015 bei Unfällen in Anlagen freigesetzt


Jauche und Gülle sind willkommener und günstiger Dünger für Landwirte. Gelangen sie allerdings unkontrolliert in die Umwelt können sie zu einer ernsten Gefahr werden. Im vergangenen Jahr sind bei solchen Unfällen 9,6 Millionen Liter Jauche in Gülle ausgetreten.

Im Jahr 2015 traten bei 92 Unfällen in Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen rund 9,6 Millionen Liter Jauche, Gülle und Silagesickersaft sowie vergleichbare in der Landwirtschaft anfallende Stoffe (JGS) unkontrolliert in die Umwelt aus. Wie das Statistische Bundesamt (Destatis) weiter mitteilt, entspricht dies einer Zunahme um rund 2,8 Millionen Liter oder 41 % gegenüber dem Vorjahr. Hauptursache bei diesen JGS-Unfällen war menschliches Fehlverhalten (60%).

Gülle und Jauche bilden Hauptanteil bei Unfällen mit wassergefährdenden Stoffen

Im Jahr 2015 wurden insgesamt 2.600 Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen registriert, 61 Unfälle mehr als 2014. Sie ereigneten sich beim Transport sowie beim Lagern, Abfüllen und Umschlagen (LAU-Anlagen), beim Herstellen, Behandeln und Verwenden (HBV-Anlagen) sowie beim innerbetrieblichen Befördern von wassergefährdenden Stoffen. Die insgesamt freigesetzte Menge lag mit 15,5 Millionen Litern um 31% höher als 2014. Davon konnten rund 9,4 Millionen Liter (61%) nicht wiedergewonnen werden, rund 6,1 Millionen Liter wurden zum Beispiel durch Umpumpen oder Umladen in andere Behälter zum Schutz der Umwelt zurückgewonnen.

Bei der nicht wiedergewonnenen Menge handelte es sich zu 61% (rund 5,7 Millionen Liter) um JGS. JGS sind nicht in Wassergefährdungsklassen eingestuft. Bei entsprechend großen freigesetzten Mengen oder besonderen örtlichen Verhältnissen können sie jedoch zu einer Gefahr für Gewässer und Boden werden.
Der überwiegende Teil der Schadstoffe (14,9 Millionen Liter) wurde 2015 bei insgesamt 786 Unfällen in Anlagen freigesetzt. 164 Unfälle (2,1 Millionen Liter freigesetzte Menge) ereigneten sich in Anlagen, die einer wiederkehrenden Prüfpflicht unterliegen, 398 Unfälle (9,5 Millionen Liter) in Anlagen ohne wiederkehrende Prüfpflicht, und bei 224 Unfällen (3,2 Millionen Liter) war keine Angabe über eine wiederkehrende Prüfpflicht der Anlage möglich.

In 32% der Unfälle in Anlagen waren Materialmängel wie zum Beispiel Korrosion von metallischen Anlageteilen, Alterung von Anlageteilen aus sonstigen Werkstoffen sowie das Versagen von Schutzeinrichtungen die Hauptursache.
1.814 Unfälle wurden 2015 beim Transport wassergefährdender Stoffe gezählt, die meisten davon mit Straßenfahrzeugen (1.690 beziehungsweise 93%). Insgesamt wurden beim Transport rund 609 000 Liter wassergefährdende Stoffe freigesetzt, darunter 174 000 Liter JGS.

18. Antarktis und Süßwasser

Meereis versüßt Südpolarmeer


Das Meereis rund um die Antarktis treibt in den vergangenen Jahrzehnten verstärkt nach Norden. Damit einhergegangen ist eine Ausdehnung des Meereises und eine Abnahme des Salzgehalts des Meerwassers an der Eisgrenze – mit noch unerforschten Folgen für das globale Klima und die antarktischen Ökosysteme.

Langjährige Messungen des Salzgehaltes im Südpolarmeer zeigen, dass dieser während den letzten Jahrzehnten abgenommen hat. So stark wie in diesem Ozean hat sich der Salzgehalt in keinem anderen Meer verändert. Eine vollständige Erklärung dafür hatte die Forschung bislang nicht.

In einer soeben erschienenen Studie zeigen nun Ozeanforscher der ETH Zürich, des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und der Universität Hamburg den Grund für diese „Versüßung“ (engl. freshening) des Südpolarmeeres auf.

In ihrer Studie weisen die Wissenschaftler zum ersten Mal nach, dass die verstärkte Bildung von Meereis entlang der Küste der Antarktis und dessen Abschmelzen an der Meereiskante hauptverantwortlich sind für die Veränderungen des Salzgehalts und der Salzverteilung im Südpolarmeer.

Das Antarktische Eis wandert

Es scheint paradox: Während in der Arktis das Meereis rapide schrumpft, dehnt es sich rund um die Antarktis trotz Klimaerwärmung stärker aus. Seit mehreren Jahrzehnten beobachten Forschende, dass die maximale Eisbedeckung des Südpolarmeeres weiter nach Norden reicht als noch vor 30 Jahren. Ein Hauptgrund für diese Ausdehnung ist ein verstärkter Transport, der das Meereis wie auf einem Förderband weiter nach Norden treibt. Nun zeigen die Forscher, dass dieser Prozess auch Folgen für den Salzgehalt des Meerwassers hat: Das Antarktische Meereis bildet sich und schmilzt jedes Jahr von neuem. Auf dem Höchststand bedeckt es eine Fläche von 18 Mio. km2 – das entspricht der Größe der USA und Kanadas. Beim Gefrieren fällt Salz aus und bleibt im Meer zurück. Dies macht das Wasser salziger. Beim Schmelzen des Eises gelangt Süßwasser in den Ozean, sodass sich dessen Salzgehalt verringert.

Das Eis bildet sich mehrheitlich in Küstennähe. Starke Winde und Meeresströmungen treiben das Eis dann mehr als 1000 Kilometer weit nach Norden auf das offene Meer hinaus. Die nördliche Meereiskante liegt ungefähr bei 60 Grad südlicher Breite. Dort beginnt das Eis im Frühjahr zu schmelzen und setzt so auf dem offenen Meer Süßwasser frei.

Kaltes Schmelzwasser wird Antarktisches Zwischenwasser

Das nun in den Ozean einströmende kalte Schmelzwasser kühlt das Meerwasser ab und macht es gleichzeitig süßer. Diese Wassermassen sinken dann unter Anschub der Winde und anderer Faktoren unter das wärmere Oberflächenwasser ab und bilden das sogenannte Antarktische Zwischenwasser, eine Wassermasse mit vergleichsweise tiefem Salzgehalt. Diese liegt auf rund 600 m bis 1500 m Tiefe und dehnt sich zungenförmig nach Norden aus. Die Zungenspitze reicht bis zum Äquator und im Ostatlantik sogar bis zur Iberischen Küste.

„Unsere Arbeit zeigt auf, dass sich der tiefe Salzgehalt im Antarktischen Zwischenwasser zu einem großen Teil durch das Schmelzwasser vom Meereis erklären lässt“, sagt Matthias Münnich, Dozent für physikalische Ozeanographie an der ETH Zürich, der massgeblich an der Studie beteiligt war.

Süßwassereintrag markant gestiegen

„Dieser Süßwassereintrag in das Antarktische Zwischenwasser durch das Meereis, aber auch derjenige in die Oberflächengewässer, hat in den vergangenen Jahrzehnten markant zugenommen. Diese Prozesse konnten wir zum ersten Mal abschätzen. Grund dafür sind vermutlich verstärkte nordwärts wehende Winde in diesem Zeitraum“, sagt der Erstautor der Studie, Alexander Haumann, Doktorand in der Gruppe für Umweltphysik der ETH Zürich.
Der Süßwassertransport durch das Meereis hat gemäß den Berechnungen des Forschers und seiner Kollegen zwischen 1982 und 2008 um bis zu 20 Prozent zugenommen. In dieser Zeit hat der Salzgehalt des Meerwassers in der Schmelzzone kontinuierlich abgenommen, und zwar alle zehn Jahre um bis zu 0,02 Gramm pro Kilogramm Meerwasser. „Diese Zahl deckt sich mit langjährigen Messdaten“, sagt Nicolas Gruber, Professor für Umweltphysik der ETH Zürich.

„Die Forschung hat schon lange beobachtet, dass der Salzgehalt des Antarktischen Zwischenwassers stark zurückgeht“, erklärt er. Die Wissenschaftler nahmen jedoch an, dass dies auf verstärkten Niederschlag über dem Südpolarmeer zurückzuführen ist. „Allerdings waren die Veränderungen im Niederschlag, die man mit Computermodellen rekonstruiert hat, viel zu klein, um die beobachteten Veränderungen im Salzgehalt erklären zu können.“ Der ETH-Professor ist sich deshalb sicher: „Es ist der verstärkte nordwärts Transport von Süßwasser durch das Meereis, der für einen großen Teil dieser Veränderung verantwortlich ist.“

17. Nachweisbare Silbernanopartikel im Wasser

Silbernanopartikel im Wasser?


Ja, dass stimmt und wird wie folgt nachgewiesen:

Synthetische Nanopartikel werden in verschiedene Produkte wie Kosmetika eingearbeitet. Ob und wie viele dieser Partikel in die Umwelt gelangen, ist nicht bekannt. In einem Forschungsprojekt der TU München und des Bayerischen Umweltministeriums haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun zum ersten Mal die Konzentration von Silbernanopartikeln in bayerischen Gewässern gemessen.
Nanopartikel können die Eigenschaften von Materialien und Produkten verbessern. Daher wurden in den vergangenen Jahren immer mehr Nanopartikel hergestellt. Der weltweite Verbrauch von Silbernanopartikeln wird mittlerweile auf über 300 t geschätzt. Diese haben die positive Eigenschaft, Bakterien und Viren abzutöten. Unter anderem sind Kühlschränke oder chirurgisches Besteck mit den Partikeln beschichtet. Auch in Sportkleidung sind Silbernanopartikel zu finden. Denn die Silberteilchen können Schweißgeruch verhindern, indem sie geruchsbildende Bakterien abtöten.

Bisher war noch nicht bekannt, ob und in welchen Konzentrationen die Nanopartikel in die Umwelt und etwa in die Gewässer gelangen. Prinzipiell könnte dies kritisch sein: Denn die Silbernanopartikel sind für zahlreiche aquatische Organismen toxisch und könnten das ökologische Gleichgewicht empfindlich stören.

Analytische Herausforderung

Bisher waren Nanopartikel aber nicht so leicht nachzuweisen. Denn sie haben nur eine Größe von 1 bis 100 nm – ein Nanometer ist der millionste Teil eines Millimeters. „Um wissen zu können, ob eine toxikologische Gefahr besteht oder nicht, müssen wir wissen, wie viele dieser Partikel in die Umwelt, insbesondere in Gewässer gelangen“, erklärt Michael Schuster, Professor für Analytische Chemie an der TU München.

Eine analytische Herausforderung für die Forscherinnen und Forscher, die sie im Auftrag des Bayerischen Umweltministeriums lösten. Sie nutzten dazu ein bekanntes Prinzip, das die Wirkung von Tensiden zur Abtrennung und Anreicherung der Partikel nutzt. „Diese sind auch in Wasch- und Reinigungsmitteln vorhanden“, so Schuster. „Sie sorgen vereinfacht dargestellt dafür, dass Fette und Schmutzpartikel in sogenannte Mizellen eingeschlossen und damit in Wasser in Schwebe gehalten werden können.“

Eine Seite der Tenside ist wasserlöslich, die andere Seite fettlöslich. Die fettlöslichen Enden lagern sich um unpolare nicht wasserlösliche Verbindungen wie Fette oder um Partikel und schließen diese in den Mizellen ein. Die wasserlöslichen polaren Enden der Tenside sind dabei zum Wasser gerichtet und sorgen dafür, dass die mikroskopisch kleinen Mizellen im Wasser schweben können.

Eine Packung Würfelzucker im Walchensee

Dieses Prinzip wandten die Wissenschaftler auf die Nanopartikel an. „Wenn die Mizellen mit den eingeschlossenen Partikeln leicht erwärmt werden, verklumpen sie“, erklärt Schuster. Das Wasser färbt sich trüb. Mithilfe einer Zentrifuge können die Tenside und die darin eingeschlossenen Nanopartikel dann vom Wasser getrennt werden. Dieses Verfahren wird Cloud Point Extraktion, übersetzt etwa Trübpunkt-Extraktion, genannt.

In den so abgetrennten Tensiden, die die Partikel unverändert, aber in stark angereicherter Form enthalten, bestimmen die Forscher mit einem hochempfindlichen Atomspektrometer, das so eingestellt ist, dass es nur Silber misst, wie viele Silbernanopartikel vorhanden sind. Dabei können Konzentrationen im Bereich von weniger als einem Nanogramm pro Liter nachgewiesen werden. Vergleichsweise könnten die Forscher eine Packung Würfelzucker nachweisen, die im Walchensee aufgelöst wurde.

Silbernanopartikel verbleiben zu 94 % in Klärwerken

Mithilfe des Analyseverfahrens können neue Erkenntnisse zum Gehalt an Nanopartikeln in Trink- und Abwasser, Klärschlamm, Flüssen und Seen gewonnen werden. In Bayern führten die Messungen zu einem eindeutigen Ergebnis: Die gemessenen Konzentrationen in den Gewässern waren äußerst niedrig. In nur vier der 13 untersuchten oberbayerischen Seen lag die Konzentration überhaupt oberhalb der Nachweisgrenze von 0,2 Nanogramm pro Liter. Kein Messwert war höher als 1,3 Nanogramm pro Liter. Einen Grenzwert für Silbernanopartikel gibt es bisher nicht.

Beispielhaft für Fließgewässer wurde die Isar von der Quelle bis zur Mündung an rund 30 Stellen untersucht. Gemessen wurde auch die Konzentration von Silbernanopartikeln im Zu- und Ablauf von Klärwerken. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass mindestens 94 % der Silbernanopartikel in den Klärwerken zurückgehalten werden.

16. Schwermetalle und Wasser

Schwermetalle im Trinkwasser bestimmen


Schwermetalle gehören zu den gefährlichsten Schadstoffen im Süßwasser. Sie beeinträchtigen die Erträge von Feldfrüchten, die Luft- und Wasserqualität und gefährden über die Nahrungskette die Gesundheit von Tier und Mensch. Lesen Sie, wie atomspektroskopische Verfahren dabei helfen, Schwermetallkonzentrationen sicher und schnell zu ermitteln.

Einige Metalle wie Natrium, Kalzium, Kalium oder Magnesium sind lebenswichtig für Routinefunktionen des menschlichen Körpers, während andere Elemente und Schwermetalle (z.B. Arsen, Quecksilber, Cadmium und Blei) bereits in geringer Konzentration sehr giftig sind. Da die Wasserverschmutzung durch Schwermetalle ein langfristiger und irreversibler Vorgang ist, gibt es für die Überwachung gesicherter Trinkwasser-Grenzwerte klare gesetzliche Regelungen.

Als Schwermetalle gelten über 50 Elemente, wovon 17 extrem giftig und relativ weit verbreitet sind. Die Toxizitätsstufen hängen von der Art des Metalls, seiner biologischen Rolle und vom Typus belasteter Organismen ab. Spurenmetalle wie Kupfer und Zink spielen eine bedeutende Rolle als Metallenzyme und als Kofaktoren einer wichtigen Reihe biologischer Enzyme. Als solche ist ihre Anwesenheit in katalytischen Mengen bei vielen Organismen entscheidend für normale physiologische Funktionen. Ungeachtet der Rolle dieser Metalle als Mikronährstoffe bei niedrigen Konzentrationen, wirkt sich jedoch ihre Akkumulation zu höheren Konzentrationen auf die meisten Lebensformen giftig aus. So stehen z.B. hohe Kupfergehalte im Zusammenhang mit Leberschäden, während Zink neben Kupfer zusätzlich nachteilige Nährstoffwechselwirkungen hervorruft, die zur Schwächung von Immunfunktionen führen und die Pegel hochdichter Lipoproteine verringern. Demzufolge müssen diese Elemente zur Vermeidung von Gesundheitsschäden laufend überwacht werden.

Andere Elemente, wie Arsen, Silber, Cadmium und Blei werden für Routinefunktionen des menschlichen Körpers nicht benötigt und sind bereits in geringen Konzentrationen giftig. Ihre schädigende Wirkung auf den Menschen umfasst Wachstums- und Entwicklungshemmung, Krebs, Schäden an Organen oder am Nervensystem, sowie im Extremfall den Tod. Außerdem wurde erkannt, dass Metalle wie Quecksilber und Blei die Entwicklung von Autoimmunität begünstigen, die ihrerseits zum Auftreten von beispielsweise Gelenkerkrankungen führen kann. Schwermetalle, die am häufigsten menschliche Vergiftungen verursachen, sind Blei, Quecksilber, Arsen und Cadmium, wobei Kinder hier besonders anfällig sind und am empfindlichsten auf die toxischen Effekte dieser Elemente reagieren.

Verunreinigtes Wasser

Wachsende Urbanisierung und Industrialisierung erhöhten signifikant die Spurengehalte von Schwermetallen in Gewässern. Herkunft der Umweltbelastung mit Schwermetallen sind Emissionen von Kohlekraftwerken, Hüttenwerken und Müllverbrennungsanlagen, technologische Abfälle des Bergbaus und der Industrie, sowie Blei im Haushalts- und Sanitärbereich und in Malfarben alter Gebäude. Die Entsorgung industrieller Abwässer, die Abfallbeseitigung von Haushalten und Industrie – speziell Klärschlämme – und die Abwässer des Bergbaus sind weitere Quellen der Verschmutzung. Viele der Metalle werden vom Oberflächenwasser und Boden aufgenommen und dort zurückgehalten, wodurch es zu ihrer Anreicherung kommt und damit zu einer Gefahr für Menschen, Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen.

Schwermetalle können auch durch natürliche Prozesse in Gewässer gelangen. Die naturbedingte Verschmutzung mit Schwermetallen stammt üblicherweise von der Verwitterung geologischer Lagerstätten von Mineralen und Gesteinen, sowie von Auflösungsvorgängen im aquatischen Umfeld, wodurch Schwermetallionen in Gewässer gelangen. Im Hinblick auf die Vielzahl von Quellen für eine Verschmutzung, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Mehrheit aller Gewässer gewisse Stufen von Schwermetallgehalten aufweisen. Trinkwasser aus jeder Quelle, auch aus privaten Brunnen, öffentlichen Versorgungsanlagen, Flüssen und Seen sind immer einer Verschmutzung durch das Umfeld ausgesetzt.

Sicheres Regelwerk

Es besteht die wachsende Notwendigkeit, sich mit der Belastung der Gewässer durch Schwermetalle zu beschäftigen, um die Umwelt vor einer Verschmutzung durch diese Elemente zu schützen. Die Europäische Union hat Höchstgrenzen für die Verunreinigung des Trinkwassers durch die verschiedenen Metallionen festgelegt. Die Europäische Kommission für Trinkwasserdirektiven (DWD) setzt minimale Qualitätsstandards für Trinkwasser aus dem Leitungshahn, die mikrobiologische, chemische und organoleptische Parameter umfassen. Diese Vorschriften schützen die Gesundheit der EU-Bürger, indem sie die EU-Mitgliedsstaaten dazu verpflichten, die öffentliche Trinkwasserversorgung regelmäßig auf Schwermetallspuren zu überprüfen. Private Trinkwassersysteme werden nicht überwacht, bislang ist es ein Anliegen der Eigentümer oder Verbraucher, ihr Wasser zu prüfen und zu behandeln.

Ein weiteres Aufgabenfeld ergibt die große Auswahl und Beliebtheit der in Flaschen abgefüllten Tafel- und Mineralwässer. Es besteht die offenkundige Möglichkeit einer Imitation von Markennamen bei diesen Wässern oder einer Verunreinigung an der Quelle, infolge mangelhafter Verfahren der Aufbereitung. Daher müssen auch Tafel- und Mineralwässer routinemäßig auf Verunreinigungen durch Schwermetalle im Spuren- und Ultraspurenbereich untersucht werden.

15. Thema: Klärschlammaufbereitung

Klärschlammbelastungen und Abwasser


60.000 Tonnen Phosphor im Klärschlamm: Eine Herausforderung für das Klärwerk der Zukunft


In Klärschlämmen kommunaler Klärwerke in Deutschalnd schlummert ein Schatz – und eine Herausforderung: Circa 60.000 Tonnen Phosphor werden jedes Jahr mit den Rückständen der Abwasserbehandlung auf die Felder verbracht…

In Deutschland fallen pro Jahr etwa 1,8 Mio. Tonnen Klärschlamm (bezogen auf die Trockenmasse) aus kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen an. Darin enthalten sind rund 60.000 Tonnen Phosphor, wovon ein großer Teil verloren geht: nur etwa die Hälfte wird wieder genutzt. Für Klärschlamm werden derzeit alternative Verwertungsmöglichkeiten gesucht, da die oft noch übliche Ausbringung auf Äcker voraussichtlich stark eingeschränkt wird. Zudem sind Betreiber großer Kläranlagen zukünftig verpflichtet, den Wertstoff Phosphor aus dem Abwasser zurückzugewinnen.

Phosphor ist ein für die Landwirtschaft unerlässlicher Mineraldünger und findet auch in vielen technischen Bereichen Verwendung. Etwa die Hälfte des deutschen Bedarfs an Mineraldüngerphosphor könnte aus dem in Klärschlämmen und Abwässern enthaltenen Phosphor gedeckt werden und so die Abhängigkeit von ausländischen Phosphorproduzenten reduzieren.

Auch das BMBF fördert insgesamt 12 Forschungsverbünde, die Lösungsansätze für einen effizienteren und ressourcenschonenden Umgang mit Energie in der Wasserwirtschaft erarbeiten.

14. Salzersatz aus dem Meer

Salz-Alternative Algen


Mehr als fünf Gramm Salz pro Tag sind schädlich. Gerade über industriell verarbeitete Lebensmittel nimmt jeder Bundesbürger aber eine deutlich höhere Menge zu sich. Um die gesundheitlichen Risiken zu verringern, suchen Wissenschaftler nach Ersatzstoffen. Fraunhofer-Forscher sind im Meer fündig geworden und verarbeiten Algen zum Salzersatz.

Ohne Salz erscheinen viele Speisen geschmacklos und fad. „Salz wirkt wie ein natürlicher Geschmacksverstärker, hat eine konservierende Wirkung und ist für den menschlichen Organismus essenziell“, erklärt Dominic Wimmer, Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising. Die positive Wirkung verpufft jedoch, wenn wir zu viel Salz essen. Laut aktuellen Zahlen der Weltgesundheitsorganisation WHO konsumieren Europäer acht bis zwölf Gramm Salz pro Tag. Die Empfehlung liegt bei fünf Gramm. „Es ist nicht das Nachsalzen am Tisch“, sagt Wimmer: Etwa 77 Prozent der Salzaufnahme geschieht über industriell hergestellte Lebensmittel. Ganz vorne dabei sind Brot, Käse, Snacks, Fertiggerichte und Wurstwaren. Vor allem das im Salz enthaltende Natrium gilt als problematisch und kann mitverantwortlich für Bluthochdruck und Herzkrankheiten sein. Als weitere Folgen werden Nierenleiden, Osteoporose oder auch Magenkrebs beschrieben.

Im von der Europäischen Union geförderten Projekt „TASTE“ haben Forscher des IVV zusammen mit Partnern aus Island, Irland, Frankreich, Spanien, Slowenien und Deutschland untersucht, ob sich Seetang als Salzersatz eignet. Die Salzwasser-Algen schmecken von Natur aus salzig und enthalten Mineralien wie Kalium oder Magnesium sowie Spurenelemente. Das Ergebnis: Braunalgen könnten als Salzersatz verwendet werden und dazu beitragen, dass der Salzgehalt industriell erzeugter Lebensmittel sinkt. Die Freisinger Wissenschaftler erforschten das Aroma und den Geschmack der Algen und entwickelten wesentliche Bestandteile der Fertigungskette. Außerdem testete das Institut die gewonnene Algenzutat in Brot. Die Forschung bei „TASTE“ konzentrierte sich auf die Salzwasser-Großalgen Ascophyllum nodosum, Saccharina latissima und Fucus vesiculosus – Braunalgen-Arten, die in Europa heimisch sind. Man kann sie an Küsten kultivieren oder wild ernten.

13. Man sieht sie und schmeckt sie nicht ....

Bakterien und Keime im Trinkwasser

Bakterien und Keime im Trinkwasser – ein kurzer Überblick

Bakterien und Keime im Trinkwasser stellen immer öfter ein Problem dar. Immer wieder treten Fälle von Verkeimung im Trinkwasser in öffentlichen Gebäuden in den Fokus der Öffentlichkeit. Langsam tritt eine Sensibilisierung zum Thema Wasserhygiene ein, denn spätestens seit der Novellierung der Trinkwasserverordnung im Jahr 2011 sind Betreiber einer Trinkwasseranlage ab einer bestimmten Größe dazu verpflichtet, diese alle 3 Jahre prüfen zu lassen. So wird kontrolliert, dass allen Wasserabnehmern ein von Bakterien und Keimen befreites Trinkwasser zur Verfügung steht.
Diese Entwicklung ist sicherlich zu begrüßen, denn sauberes und gesundes Wasser ist ein teures Gut. Allerdings herrscht vielerorts noch eine Orientierungslosigkeit, da das Thema Wasserhygiene sehr vielschichtig ist. Zum einen gibt eine Vielzahl von Verfahren, wie Trinkwasser entkeimt wird. Zum anderen existieren eine Unzahl an verschiedenen Bakterien und Keimen im Trinkwasser, die die Qualität des Trinkwassers beeinträchtigen und die Gesundheit der Wasserabnehmer bedrohen. Dieser Überblick soll helfen, die gefährlichsten Bedrohungen vorzustellen:

Legionellen – Mit Sicherheit die bekanntesten Vertreter, wenn es um kontaminiertes Wasser geht. Diese Bakterien im Trinkwasser sind Feuchtkeime, sie fühlen sich im Wasser besonders wohl. Dies gilt im Besonderen für Warmwasser-Systeme, die eine stetige, lauwarme Temperatur von 20 - 50 Grad Celsius aufweisen. Vor allem in Privathaushalten ist während der warmen Sommermonate Vorsicht geboten. So kann es hier durch die stärkere Vermehrung der Legionellen bei einer Wassertemperatur um 40 Grad Celsius besonders schnell zu einem akuten Bakterien- und Keimbefall kommen. Sie können durchaus lebensbedrohlich für den menschlichen Organismus werden, da sie das Pontiac-Fieber wie auch die Legionärskrankheit verursachen können.

Pseudomonaden – Dieses Bakterium ist ein Kaltwasserkeim und liebt vor allem mangelhaft durchströmte Leitungssegmente. Diese treten bei fehlerhaft geplanten oder älteren Leitungssystemen auf. Pseudomonaden gelten als Verursacher von Lungenentzündungen und Harnwegsinfekte, die besonders Menschen mit schwachem Immunsystem gefährlich werden können.

Biofilm – In Wasser befindet sich immer auch Organik, dadurch entstehen organische Ablagerung, auch Biofilm genannt. In diesen Ablagerungen können Bakterien und Keime besonders gut wachsen und gedeihen. Dadurch entsteht ein dauerhafter Keimherd, der das Wasser fortwährend kontaminiert, da sich hier Keime vermehren und ins Trinkwasser gespült werden. Biofilm muss deswegen gründlich und ganzheitlich entfernt werden.

E. coli – Dieses Bakterium kommt im menschlichen und tierischen Darm vor. Eine hohe Konzentration von E. coli kann auch ein Fäkalindikator sein. Es verursacht u.a. Magen-Darm-Komplikationen, Blinddarmentzündungen und Bauchfellentzündungen.

Enterokokken – Ebenfalls Darmbewohner sind diese Bakterien bei hoher Konzentration sehr gefährlich. Sie haben eine hohe Lebensfähigkeit im Wasser und können auf einen langen Zeitraum der Verunreinigung hinweisen.

Viele Methoden zur Entkeimung des Wassers bekämpfen nur einen Teil dieser Keime im Trinkwasser. Es empfiehlt sich, eine ganzheitliche Lösung zu wählen, um alle Keimarten zu bekämpfen und Biofilm abzubauen.
Wichtig ist, dass Sie das Trinkwasser im Haus regelmäßig überprüfen lassen!

12. Plastik in Ozeane - neue Lösung

Ideale Idee zur Befreiung von Plastikmüll


Millionen von Tonnen an Plastikmüll schwimmen in unseren Ozeanen. Das ist eins der größten Umwelt-Probleme unserer Meere: Strände werden von Plastik-Bergen verschüttet, Vögel und Fische verwechseln den Kunststoff mit Futter und sterben oft qualvoll an dem Müll in ihren Mägen. Der 20-jährige Boyan Slat aus den Niederlanden hat jetzt die ultimative Methode entwickelt, um die Ozeane von den riesigen Mengen an Plastikmüll zu befreien.

Die starken Strömungen machen es zu einer Herausforderung, den Müll im Wasser einzusammeln. Das neue System des jungen Holländers soll aber genau diese Strömungen zu unserem Vorteil nutzen. Anstatt mit Schiffen durchs Meer zu fahren und den Müll aufwändig mit Netzen heraus zu fischen, könne man den Spieß doch einfach umdrehen.

Und so soll es funktionieren:
Die Lösung: Riesige, schwimmende Filter. Die bestehen aus einer Plattform, die am Meeresboden befestigt wird und seitlich angebrachten Armen, die das Plastik einsammeln sollen. Diese schwimmenden Barrieren sollen den Müll einfangen, der von der natürlichen Wasserströmung in ihre Richtung getrieben wird. Sie würden nur etwa drei Meter tief ins Wasser hineinragen und damit genau die Wasserschichten säubern, in denen sich der meiste Müll ablagert. Die tierischen Meeresbewohner könnten einfach unter den Filtern hindurchtauchen – die Säuberungsaktion dürfte sie also kaum beeinträchtigen.

11. Wasser enthält Biophotonen

Was sind Biophotonen?

Biophotonen auch Lichtquanten genannt, bringen Licht in unsere Zellen bzw. unser gesamtes Körpersystem. Dieses Licht ist sehr wichtig um unsere Zellen zu schützen und wertvolle Informationen darin zu speichern. Falsch gespeicherte Informationen (alte Muster) werden transformiert und entlassen, da sie nicht dem Licht entsprechen.

Biophotonen ermöglichen eine natürliche Entgiftung. Alle „verschmutzten“ Teile im Körper - materiell sowie energetische - werden ausgeschwemmt und durch Licht ersetzt!

Auf körperlicher Ebene schützen sie unseren Körper vor allen schädlichen Schwingungen wie Mobilfunkstrahlung, geopathologische Störungen, radioaktive Strahlungen, sog. freie Radikale und Umweltgifte sowie sämtliche negative Energien die von außen auf uns einströmen.

Biophotonen sind Elementarteilchen einer Strahlung. Diese energetische Strahlung der Biophotonen ist in der Lage, als Informationsmittler zwischen Zellen und Zellverbänden (Organen) Kommunikation herzustellen. Kommunikation und Information in den Zellen gehen immer vom Zellkern aus. Die Wichtigkeit erkennt man als logische Konsequenz, wenn man in Betracht zieht, dass sich der menschliche Körper aufgrund der stattfindenden Zellerneuerung mehrmals jährlich fast in seiner Gesamtheit erneuert. Diese Informationsflut ist mit chemischen Botenstoffen nicht zu bewältigen. Biophotonen gelangen aufgrund ihres geordneten Zustandes bis in den Zellkern. Dieser schafft die Gegebenheiten für unsere Selbstheilungskräfte und unterstützt die natürlichen Regulative in unserem Organismus. Nur so können Lebensvorgänge, Organfunktionen, Drüsentätigkeiten und Nervenbahnen reibungslos funktionieren.

Biophotonen sind das Licht in unseren Zellen.

Speicherorte von Biophotonen und dessen Energiefrequenzen in der Natur sind u.a. in Pflanzen, Früchte, Obst, Gemüse und insbesondere im Wasser !

Biophotonen entstehen durch Umwandlung von Energiestrahlung (Lichtenergie) von Sonne und Kosmos. Führende Wissenschafter, wie etwa Professor Fritz Albert Popp nennen den Menschen einen „Lichtsauger“.

Diese auf uns einströmenden Energien bilden seit jeher ein Frequenzspektrum, dass die Entstehung von Natur und Leben, in der Form wie wir es kennen, erst möglich machten. Biophotonen entstehen durch Umwandlung der Lichtenergie, sie machen aber auch die Umwandlung dieser Lichtenergie erst möglich. Biophotonen sind nicht polarisiert, das heißt, sie sind weder positiv, noch negativ geladen und gelangen dadurch überall im Organismus zum Einsatz. Bei Zellen und Organen können sie so bei Über- oder Unterfunktion regulierend auf deren Tätigkeit wirken. Biophotonen sind also immer als Funktionsgarant für das Regulationssystem im Organismus anzusehen.

Da die Ausbildung der Biophotonen und die Umwandlung von Lichtenergie immer in direkter Wechselwirkung stehen, können wir nicht allein von „Lichtnahrung“ existieren.
Wir müssen „Nahrung“ z.B. über das Wasser zu uns nehmen. Nahrung ist als organische Verbindung zu sehen und bedeutet, dass wir damit bereits umgewandelte Lichtenergie als Biophotonenenergie in unseren Organismus einbringen. Je höher der Anteil an Biophotonenenergie, desto effizienter ist auch die Verwertung der als essenziell zu bezeichnenden Inhaltsstoffe der Nahrung.

10. Was bedeutet Freie Energie im Wasser?

Freie Energie wurde früher verkannt

"Freie Energie" oder auch Nullpunktenergie genannt, gibt es im Überfluss

Die Freie Energie ist eine Energieform, die mit wissenschaftlichen Messmethoden nicht nachgewiesen werden kann, die man aber mit geeigneten Konvertern in Nutzarbeit umwandeln kann.

Nikola Tesla baute bereits vor ca. 90 Jahren einen Energiekonverter auf Basis der Freien Energie-Nutzung, der Strom aus der Umgebung zog. Kostenlos, sauber und unbeschränkte Energie!

Stellen Sie sich vor, Sie hätten auf dem Dach eine unscheinbare Antenne und irgendwo im Haus ein kleines Gerät, mit dem Sie soviel Strom aus dem Äther zapfen können, wie Sie brauchen. Geräuschlos, ohne giftige Abgase und Abfallprodukte, ohne Verschleiß und vor allem kostenlos.

Genau deswegen durfte Teslas wahre elektrische Revolution in der gerade beginnende "Weltwirtschaftmachtverteilung auf allen Gebieten" nicht stattfinden. Und: Was jederzeit überall vorhanden ist, kann wie die Luft nicht monopolisiert und für teures Geld verkauft werden. Genau darum ging es damals in der Zeit der elektronischen Industriealisierung.
Man stand am Anfang einer "riesigen Geldvermehrung durch eine gewinnbringende Energie" und die Herren Investoren wussten, was Sie wollten - leider entschied man sich für Stomnetze & E-Kraftwerke, bis dato unverändert. Teslas tolle Erfindungen und Ideen verschwanden in Schubladen.

Hätte Tesla seine Vision verwirklichen können, gäbe es wahrscheinlich heute keine Petro- und Gas-Industrie, keine Stromkonzerne, keine Atomkraftwerke, keine krank machenden Stromleitungen und keinen Stromzähler im Haus. Die Luft wäre nicht verpestet, die Böden und das Wasser weniger vergiftet. Wir wären alle gesünder. Und die Welt würde gesamthaft in viel größerem Wohlstand leben können, da die Energie der Lebenssaft unserer Zivilisation frei erhältlich wäre.
Dank der Freien Energie.

Diese Freie Energie entsteht im Wasser durch die Bewegung der Moleküle, gesteuert durch den Magnetismus der Erdpole, innerhalb der Dipole bzw. Clusterbildung.
Geringe Millivolteinheiten der Freien Energie werden so gespeichert bzw. zwischen gelagert und über das Wasser im Allgemeinen weitergeben.

9. Leitfähigkeit im Wasser

Was bedeutet die Leitfähigkeit im Wasser?

µS Mikrosiemens ist der Parameterwert für die Leitfähigkeit im Wasser

Mikrosiemens (elektrischer Widerstand) benennt die Menge der gelösten Teilchen in ppm (parts per million/Teilchen pro Millionen).

100 ppm bedeutet, dass 100 Teilchen, bezogen auf eine Million Wassermoleküle, vorhanden sind.

Die Datenermittlung erfolgt durch elektrische Widerstandsmessung.

Der Leitwert wird in µS/cm (Mikro-Siemens pro cm) gemessen und dann automatisch in ppm umgerechnet (1 ppm entspricht ≈ 2 µS/cm).

Je höher der Messwert/Leitwert (µS (Mikrosiemens), umso stärker die Sättigung des Wassers mit frei schwebenden Teilchen.
Je schlechter die Entschlackung des Körpers


Die EU-Norm verlangte bis zum Jahr 2013 die Einhaltung von 400 µS/cm durchzusetzen, bisher unvollendet!

Die Norm der WHO (Weltgesundheitsorganisation) lässt gegenwärtig einen maximalen Wert von 750 µS/cm zu.

Die deutsche Trinkwasserverordnung dagegen lässt aktuell einen Grenzwert von 2500 µS/ zu. Nach der „Wende“ 1990 wurde dieser Wert von zunächst 1000 µS/cm auf 2000 µS/cm verdoppelt. 2001 wurde der Grenzwert dann weiter auf 2500 µS/cm erhöht.

Durch die Heraufsetzung des Grenzwertes wurde es den Wasserwerken leichter gemacht eine zulässige Wasserqualität zu erzeugen, aber allgemein die Möglichkeit der Verschlechterung der Wasserqualität zugelassen.

So kann weiter behauptet werden: "Unser Trinkwasser ist das am besten kontrollierte Lebensmittel und die gesetzlichen Grenzwerte werden strikt eingehalten".

8. Vier Hauptprobleme im Wasser

Wasser frisch aus Quellen bis ins Glas ist selten!

Der große Irrglaube vom guten Wasser


87 % aller deutschen Hausbesitzer meinen, dass ihr häusliches Trink- und Haushaltswasser immer gut und von hoher Qualität ist !
Die Werte, die die jeweiligen städtischen Wasserwerke bekanntgeben, beziehen sich auf das Wasser, das die Wasserwerke verlässt, aber nicht auf das Wasser, das auch wirklich aus unserem Wasserhahn fließt.
Vorher muss das Wasser nämlich noch kilometerlange Rohrleitungen durchqueren und sammelt dort weitere Schadstoffe an.
Schließlich beeinflussen auch die Rohrleitungen in unseren Häusern bzw. Wohnungen die Wasserqualität. In vielen Altbauten sind noch Bleirohre verlegt oder Leitungen sowie Anschlüsse defekt. Messungen (ppm/ Teilchen pro Million) ergeben so oft unterschiedliche Werte, je nachdem, ob man Wasser im Bad oder in der Küche entnimmt. Die Differenz dieser Werte zeigt, wie stark Rohrleitungen die Wasserqualität im Hinblick auf ihren Teilchengehalt/ Schadstoffgehalt beeinflussen.

Jede Rohrleitung, auch eine vollkommen neue und unbelastete, hat einen negativen Einfluss auf die Lebendigkeit und Regenerationsfähigkeit unseres Wassers. In der Natur ist Wasser lebendig, es fließt, sprudelt, fließt an Steinen vorbei und wird dabei verwirbelt etc.
Victor Schauberger sagte: ”In der Natur gibt es keine geraden Linien.”

Wasser, wie wir es heute kennen, fließt nicht frei, sondern durch begradigte Flussläufe und wird durch Rohrleitungen gepresst. Nach Schauberger ist es aber gerade das freie Fließen, das das Wasser energetisch auflädt, regeneriert und verbessert. Wasser, das durch Kläranlagen geleitet, chemisch behandelt und durch lichtdichte Rohrleitungen geleitet wird, ist kaum noch ‘lebendig’ zu nennen.

Der Druck, der in den Rohrleitungen auf das Wasser ausgeübt wird, erhöht zusätzlich die Oberflächenspannung des Wassers.
Wasser mit einer hohen Oberflächenspannung kann jedoch seine Transportfunktion im Körper nur unzureichend erfüllen.

Hier die 4. Hauptprobleme für Trinkwasser im Überblick
(Grafiken zur Vergrößerung bitte anklicken):

1. Problem: Kalk im Wasser und seine Folgen

2.Problem: Schadstoffe im Trinkwasser

3. Problem: Keime, Viren, Bakterien / Legionellen

4. Probleme: Verringerte Inhaltsverluste im Wasser

7. Sonne liefert uns unerschöpfliche Energie!

Im Jahre 2050 werden wir 28 TERA WATT benötigen


Heute mal etwas über die Energiereserven und nicht ein direktes Thema über Wasser.
Denn es wird die Zeit kommen, dass unsere fossilen Brennstoffe tatsächlich nicht mehr ausreichen werden und global gesehen, der Trend für Eneuerbare Energien daher weiter voran getrieben werden muss.

Sie liefert 1,5 Trilliarden Kilowattstunden Energie pro Jahr, noch für die Dauer von 4,5 Milliarden Jahren: unsere Sonne.
Eine unendliche Energiequelle, auch in Deutschland.

Heute ist Solartechnik bereits so ausgereift, dass das Dach eines durchschnittlichen deutschen Eigenheims den Jahresstrombedarf einer ganzen Familie deckt. Würde man alle geeigneten Dachflächen in der Bundesrepublik mit Solarmodulen belegen, könnte Solarenergie rund 40 Prozent des deutschen Strombedarfs decken. Hinzu kommen riesige ungenutzte Freiflächenpotenziale.
Bereits im Jahr 2020 wird Solarenergie über zehn Prozent des deutschen Strombedarfs decken. Im Zusammenspiel mit anderen Erneuerbaren Energieträgern ist eine vollständige Umstellung der Stromversorgung auf Erneuerbare Energien in den nächsten 30–40 Jahren möglich.

Solarstrom wird dort erzeugt, wo er gebraucht wird – vor Ort, in der Region, auf dem Dach des eigenen Hauses. Der Strom muss nicht über Tausende von Kilometern transportiert werden, was die Umwelt schont und Transportkosten spart.
Nie war die Gelegenheit günstiger, unser Energiesystem nachhaltig und umweltfreundlich umzubauen. Werden Sie Ihr eigener Stromproduzent – machen Sie sich unabhängig von der Macht großer Konzerne, von weltpolitischen Konstellationen, von begrenzten Rohstoffvorräten. Die Sonne liefert gratis !

Anhang Terawatt / TW
1 Terawatt sind eine Billion Watt

2,5 TW – durchschnittlich benötigte elektrische Leistung weltweit (Stand 2016)
3,9 TW – durchschnittlich benötigte Leistung (elektrisch, Benzin, Gas etc.) in den Vereinigten Staaten
zw. 4 TW und 11 TW (Bereich der Schätzwerte) – Leistung der radioaktiven Prozesse im Erdkern
16,0 TW – durchschnittlich benötigte Leistung weltweit (Stand 2016)
28,0 TW – durchschnittlich benötigte Leistung weltweit (vorraussichtlich in 2050)
44 TW – Leistung, welche die Erde als Wärme aus Erdmantel und Erdkern abgibt
300 TW – Impuls-Strahlungsleistung des Hercules Laser der University of Michigan

6. Grundwassergefährdung durch Fracking

Erdölgewinnung und Fracking


Forscher bringen Licht ins Dunkel der Fracking-Chemikalien
Die Gefährdung von Grundwasser durch Fracking wurde und wird heiß diskutiert. Jetzt haben Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München in der Zeitschrift Environmental Science & Technology der American Chemical Society (ACS) eine Analyse der offengelegten Fracking-Additive und potenzieller Risiken vorgestellt. Lesen Sie, warum den Forschern zu Folge eine Bekanntgabe aller bei Fracking-Prozessen eingesetzten Chemikalien von essentieller Wichtigkeit ist.

Viele der Chemikalien, die für das Herauslösen von Öl und Gas aus Gesteinsschichten eingesetzt werden, sind harmlos. Manche sind jedoch toxisch und krebserregend. In der öffentlichen Diskussion über die Risiken für die menschliche Gesundheit stehen Fracking-Additive deshalb häufig im Mittelpunkt. Welche Chemikalien typischerweise zum Einsatz kommen, war in weiten Teilen unbekannt.

„Dabei ist Transparenz der richtige Ansatzpunkt, um diese Gefahren korrekt einschätzen zu können und in Grenzen zu halten“, sagt Dr. Martin Elsner, Leiter der Abteilung Umweltisotopenchemie (EOIC) des Instituts für Grundwasserökologie (IGOE) am Helmholtz Zentrum München.

Zusammenstellung und Bewertung von Chemikalien
Der systematische Überblick, den die Wissenschaftler jetzt veröffentlicht haben, bietet einen faktenbasierten Ansatz, um Fracking-Chemikalien in ihrer Gesamtheit zu erfassen und auf ihre Bedenklichkeit hin zu klassifizieren. Beispiele für Substanzen, die kritisch bewertet werden, sind aromatische Kohlenwasserstoffe (als Lösungsmittel), Vorläufer endokrin wirksamer Substanzen wie Nonylphenole, Propargylalkohol (Korrosionsinhibitor), Tetramethylammoniumsalze (als Tonstabilisator), Biozide oder starke Oxidationsmittel.

Offenlegung aller verwendeten Substanzen
Gemeinsam mit seiner Doktorandin Kathrin Hölzer und Kollaborationspartnern der Duke und Yale Universität in den USA hat Elsner mehrere Arbeiten zu diesem Thema veröffentlicht. „Eine Offenlegung der Zusammensetzung aller verwendeten chemischen Substanzen kann dazu beitragen, die Fracking-Operationen zu verbessern und sicherer zu machen“, sagt Hölzer. So kann beurteilt werden, welche neuen Verbindungen sich aus unterirdischen chemischen Reaktionen bilden können.

Das hat folgenden Hintergrund: Obwohl einige flüssige Zusatzstoffe anfangs nicht toxisch sind, wäre es möglich, dass diese sich nach Einspeisung in ein Bohrloch durch Reaktionen mit dort vorhanden Substanzen zu potenziell schädlichen Stoffen umwandeln. „Zusätzlich zur Kenntnis der Ausgangsmaterialien ist die Katalogisierung von natürlich vorkommenden Verbindungen, die sich aus unterirdischen Lagerstätten in die Flüssigkeiten mischen, entscheidend“, so Elsner. „Auf diesem Weg können wir die Sicherheit für unser Grundwasser erhöhen und einer Verschmutzung von Trinkwasser durch Chemikalien entgegenwirken“.

5. Immer mehr Müll in Weltmeere

Eine Lkw-Ladung Plastik pro Minute


Schon jetzt gelangten jedes Jahr mindestens acht Millionen Tonnen Plastik in die Meere. Dies entspricht einer Lkw-Ladung Plastikmüll pro Minute. "Wenn nicht gehandelt wird, wird diese Menge bis 2030 auf zwei Ladungen pro Minute ansteigen", heißt es in der Studie.

Bis 2050 seien es dann vier Lkw-Ladungen pro Minute. Bei dem Plastikmüll handelt es sich hauptsächlich um Verpackungsmaterial. Wenn alles weitergehe wie bisher, komme bis 2025 eine Tonne Plastik auf drei Tonnen Fisch, bis 2050 wäre es dann mehr Plastik als Fische.

Daher müsse der Gebrauch von Plastik beziehungsweise das Recycling drastisch verändert werden, sagte Dominic Waughray vom Weltwirtschaftsforum. Öffentlichkeit, privater Sektor und die Bürger müssten dabei zusammenarbeiten. In der Studie wird ein unabhängiges Koordinierungsgremium für die Initiative vorgeschlagen.

4. Wasser mit UV Licht desinfizieren

Quecksilberfreie Strahlungsquellen


Wasser mit umweltfreundlichen UV-Lampen desinfizieren


Ultraviolettes Licht kann Keime im Wasser abtöten. Quecksilberdampflampen liefern diese UV-Strahlen und werden daher häufig zur Desinfektion eingesetzt. Quecksilber gehört jedoch zu den gesundheitsschädlichen Schwermetallen. An der Fachhochschule Münster ist man deshalb auf der Suche nach einer umweltfreundlichen und energieeffizienten Alternative.

Der Doktorand Mike Broxtermann arbeitet im Forschungsprojekt „Fluoro UV“ mit dem Ziel, eine quecksilberfreie UV-Strahlungsquelle für die Wasserbehandlung zu entwickeln. „Nach der „Minamata-Konvention“ wird es ab 2020 grundsätzlich verboten sein, quecksilberhaltige Leuchtmittel zu produzieren oder zu verkaufen“, erklärt Prof. Thomas Jüstel. Der Chemiker betreut Broxtermann während seiner Promotion und ist gleichzeitig Projektleiter des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierten Projekts

„Wir erzeugen die UV-Strahlung mit einer Xenon-Excimerlampe und haben damit schon sehr gute Erfahrungen gemacht“, sagt Broxtermann. Diese Lampe liefere die richtige Wellenlänge, um die keimabtötende Wirkung zu erzielen. „Interessant ist besonders UV-C-Strahlung, da diese kurzwellige Strahlung ausgesprochen zellschädigend wirkt.“ Ein Leuchtstoff im Innern der Lampe erzeugt das gewünschte Strahlungsspektrum. „Die desinfizierende Wirkung konnten unsere Projektpartner vom DLR bereits im Test mit Mikroorganismen nachweisen“, erklärt Jüstel. Neben den Forschern der FH Münster gehören das Deutsche Zentrum Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie zwei privatwirtschaftliche Unternehmen zu den Kooperationspartnern in diesem Projekt.

Lebensdauer von 10 000 Stunden

Der Doktorand versucht nun die Lebensdauer der Excimerstrahler zu erhöhen: „Dazu habe ich zunächst untersucht, wie der Alterungsprozess des Leuchtstoffs abläuft, um ihn nun zu verzögern und möglichst lange hinauszuzögern.“ Daher beschichtet Broxtermann die Leuchtstoffkörnchen mit einer strahlungsstabilen Schutzschicht. „Dabei darf natürlich die Strahlungsausbeute nicht leiden“, sagt der Forscher. Mehrere 1000 Stunden müssen die Lampen dann im Versuchsraum laufen und dabei die erforderliche UV-Strahlung erzeugen. Ziel ist letztendlich eine Lebensdauer wie bei Quecksilberdampflampen von rund 10 000 Stunden zu erreichen.

„Meist platzt die Beschichtung während des Alterungsprozesses ab, deshalb habe ich ein neues Verfahren für eine haltbarere Beschichtung entwickelt“, so Broxtermann. Da bisherige Beschichtungen, welche auf einem nasschemischen Weg erzeugt werden, nicht dicht genug seien, um eine ausreichende Schutzwirkung zu realisieren, habe er das neue Verfahren zur Darstellung einer dichteren, besser schützenden Beschichtung entwickelt. Und die ersten Ergebnisse zeigen, dass er auf dem richtigen Weg ist.

3. Thema Unbegrenzte Sonnenenergie für Mio.-Jahre

Info zum allgemeinen Thema WASSER


Seit etwa 5 Milliarden Jahren schickt die Sonne ihre Strahlen auf die Erde. In 30 Minuten liefert sie mehr Energie als alle Menschen zusammen in einem Jahr verbrauchen können.

Die Ozenane sind die größten Wärmespeicher.
In den ersten 3 Metern der Weltmeere ist mehr Energie gespeichert als in der gesamten Erdatmosphäre.

Wie Sonnenenergie und Wasser unverzichtbar zusammen wirken und bis heute dieses Zusammenspiel bzw. diese vorhandenen Energien mehr genutzt werden sollten ... siehe auch dazu Thema Nr. 7 in 2016 (weiter oben).

2. Verhältnis der Wassermengen zur Erde

.... der verfügbare Sauerstoffanteil ist auch viel geringer im Verhältnis zum Erdvolumen, als oft angenommen wird.

Wasserverteilung auf der Erde


Weil immer wieder Anfragen über die Wasserverteilung auf der Erde eingehen, hier noch einmal die genauen wissenschaftlichen Fakten dazu:

Die Erdoberfläche ist zu ca. 71 % von Wasser bedeckt und die Erdatmosphäre enthält bis zu 4 % Wasserdampf. Dieses Wasser ist allerdings nicht gleichmäßig über die Erde verteilt. Von den insgesamt 1,42 Mia km⊃3; Wasser, die sich auf der Erde befinden, sind nur 38,7 Mio km⊃3; Süßwasser, der Rest befindet sich als Salzwasser in den Ozeanen. Die Menge des Süßwassers entspricht nur 3 % des gesamten Wasservolumens.
Davon sind im Moment zur Trinkwasserversorgung der Weltbevölkerung wiederum nur etwas mehr als die Hälfte, genau1,68 %, zur Entnahme verfügbar!

1. Thema 2016: Mirkroplastik im Fisch

Plastikmüll in Nord- & Ostsee


Mikroplastikpartikel in Speisefischen und Pflanzenfressern

Mikroplastikpartikel stellen nicht nur für Seevögel, Wale und Lebewesen am Meeresboden eine Gefahr dar. In zwei neuen Studien zeigen Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) jetzt, dass die Mikroplastik auch von Meeresschnecken sowie Nord- und Ostseefischen wie Kabeljau und Makrele gefressen werden.

Bremerhaven – Plastik verrottet nicht, es verwittert nur. Das heißt, es zerbricht – zermürbt durch Sonnenlicht, UV-Strahlen, Wind und Wellen – in immer kleinere Fragmente. Sind diese Plastikreste kleiner als fünf Millimeter, gehören sie zum sogenannten Mikroplastik, das Forscher inzwischen in allen Weltmeeren nachweisen konnten.

Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung untersuchen die Menge und Verbreitung von Mikroplastik im Meer sowie dessen Auswirkungen auf die Meeresbewohner. In zwei neuen Studien haben die Biologen nun weitere Tiergruppen identifiziert, die Mikroplastikpartikel aufnehmen. Die erste Gruppe umfasst Nord- und Ostsee-Speisefische wie Kabeljau und Makrelen; die zweite Gruppe sind Pflanzenfresser wie Strandschnecken, die sich von Großalgen ernähren und Fischen sowie Krebsen als Beute dienen.

Makrelen verwechseln Mikroplastikpartikel mit Beute

In der Fisch-Studie haben die Wissenschaftler den Verdauungstrakt und Mageninhalt von 290 Makrelen, Flundern, Heringen, Dorschen und Klieschen aus der Nord- und Ostsee untersucht. Dabei zeigte sich, dass beispielsweise der Hering zu bestimmten Jahreszeiten gar keine Mikroplastikpartikel aufzunehmen scheint. Bei der Makrele hingegen schwankte der Prozentsatz der Tiere mit Mikroplastik in den Verdauungsorganen je nach Meeresregion zwischen 13 und 30 Prozent. Damit verschlucken Makrelen deutlich häufiger Mikroplastikpartikel als in Bodennähe lebende Fischarten wie Flunder und Kliesche.

„Die Ursache dafür liegt vermutlich im Fressverhalten der Fische“, sagt AWI-Biologe und Studienleiter Dr. Gunnar Gerdts. „Bei den gefundenen Mikroplastikpartikeln gehen wir davon aus, dass die Tiere die in der Wassersäule treibenden Fragmente ganz zufällig bei der Futtersuche mit aufgenommen haben. Anders sieht es bei einer Vielzahl der Plastikfasern aus, die wir vor allem bei den Makrelen gefunden haben. Vermutlich haben die Fische sie für Beute gehalten.“

Der Grund: Die Fasern treiben oft in relativ hoher Dichte an der Wasseroberfläche. Sie ähneln dann in Form und Farbe frisch geschlüpften Seenadeln, auf die Makrelen wiederum gern Jagd machen. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Fischarten, die an der Wasseroberfläche oder in den oberen Schichten nach Fressbarem suchen, eher Gefahr laufen, Plastik zu verschlucken, als andere“, so Gunnar Gerdts.

Wenig bekannt ist bisher über die Folgen der Plastikaufnahme für die Fische: „Bei einem der untersuchten Kabeljaue fanden wir ein etwa 50 Zentimeter langes Gummiband im Magen. Das Tier hatte es nicht wieder ausspucken können, war körperlich schon gezeichnet und wäre vermutlich auf lange Sicht verhungert“, erzählt Gunnar Gerdts. Könnte eine Ansammlung von Mikroplastikpartikeln im Fischmagen ebenso schwere Folgen haben? „Wir haben zumindest in unserer Studie keine Hinweise darauf gefunden“, so der AWI-Forscher.

Strandschnecken fressen Mikroplastik von Algenoberfläche

In der zweiten Mikroplastik-Studie untersuchte der AWI-Biologe Lars Gutow gemeinsam mit Kollegen im Labor, ob Pflanzenfresser wie die Gemeine Strandschnecke Littorina littorea Mikroplastikpartikel bei der Futtersuche aufnehmen. Die Schnecken leben zum Beispiel an der Felsküste Helgolands und fressen dort Blasentang und andere im Kelpwald wachsende Großalgen.

„Felsküsten und die dort lebenden Organismen, wie große Algen und deren Konsumenten, sind überraschender Weise bisher kaum auf Mikroplastik untersucht worden. Dabei sind es Orte wie diese, an denen das Meer die größeren Plastikstücke auf dem felsigen Untergrund in immer kleinere Teilchen zerreibt“, sagt Lars Gutow.

„Unsere Experimente zeigten, dass Mikroplastikpartikel besonders gut auf der strukturierten und klebrigen Oberfläche des Blasentangs haften. Dieses Ergebnis gab uns Anlass, anzunehmen, dass Tiere, die diese Algen abgrasen, unmittelbar Gefahr laufen, die Mikroplastikpartikel mit aufzunehmen“, so der AWI-Biologe.

Um diese Annahme zu überprüfen, nahmen die Wissenschaftler Algenproben an der Nordseeküste, sammelten Strandschnecken und bauten im Labor am AWI Bremerhaven Aquarien für verschiedene Versuche auf. Zuerst überprüften sie, wie viele Mikroplastikpartikel sich auf der Oberfläche des Blasentangs absetzten. Anschließend verfütterten die Wissenschaftler die Algen mit den daran anhaftenden fluoreszierenden Plastikfragmenten an die Schnecken.

Die Ergebnisse der anschließenden Untersuchungen im Fluoreszenz-Mikroskop waren eindeutig: „Je höher die Mikroplastik-Konzentration im Wasser ausfiel, desto mehr Partikel setzten sich auf der Algenoberfläche fest“, berichtet Lars Gutow. „Gleichzeitig konnten wir nachweisen, dass die Schnecken diese Plastikfragmente ganz unbeeindruckt mitfressen. Das heißt im Umkehrschluss: Wir müssen auch die Gruppe der marinen Pflanzenfresser in den Kreis der durch Mikroplastik betroffenen Tierarten mit aufnehmen.“

Langfristziel – genaue Risikoabschätzung zur Aufnahme von Mikroplastik

Bisher hatten sich Meeresforscher bei der Suche nach gefährdeten Arten vor allem auf jene Organismen konzentriert, die für die Nahrungsaufnahme den Meeresboden durchwühlen oder Meerwasser filtrieren. „Jetzt wissen wir, dass das Spektrum der betroffenen Arten viel größer ist und wir Lebensräume wie die Felsküstenbereiche ebenfalls berücksichtigen müssen“, so Lars Gutow.

Die Untersuchungen der AWI-Biologen zeigten allerdings auch, dass die Schnecken das aufgenommene Mikroplastik nahezu vollständig wieder ausschieden. „Die Schnecken besitzen in ihrem Magen eine komplexe Sortiereinheit. Diese sortiert mithilfe zahlloser Wimpernhärchen Partikel ab einer bestimmten Größe wieder aus. Das von uns eingesetzte Mikroplastik ist demzufolge weder verdaut worden, noch in den Blutkreislauf oder in das Gewebe der Tiere gelangt“, erklärt der AWI-Experte.

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