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Hightech für sauberes Wasser

Prof. Andreas Farnleitner leitet nun die Fachgruppe „Qualität und Hygiene“ des Österreichischen Wasser- und Abfallwirtschaftsverbands (ÖWAV).

Prof. Andreas Farnleitner bei der Laborarbeit mit Proben in Pipetten und Pinzette in der Hand, neben ihm ein PCR-Gerät, dahinter ein Fenster.

© TU Wien

Prof. Andreas Farnleitner

Prof. Andreas Farnleitner bei der Arbeit mit einem PCR-Gerät.

Prof. Andreas Farnleitner bei der Arbeit mit einem PCR-Gerät.

Es war eine wissenschaftliche Revolution: Vor fast 150 Jahren gelang es dem deutschen Mediziner Robert Koch, die Erreger des Milzbrands nachzuweisen und zu kultivieren. Es war die Geburtsstunde der Bakteriologie. Die Grundidee dieser Methode wird bis heute auf der ganzen Welt eingesetzt: Man bringt eine Probe, in der man Bakterien vermutet, in eine Petrischale mit Nährlösung ein. Wenn die Probe tatsächlich Bakterien enthält, dann vermehren sie sich, bis eine Kolonie entstanden ist – ein Zellhaufen, den man mit freiem Auge sehen kann.

„Diese Nachweismethode ist aber bei Weitem nicht für alle Einsatzbereiche geeignet“, sagt Prof. Andreas Farnleitner. Er leitet das Forschungszentrum  „Wasser und Gesundheit“ und die Forschungsgruppe „Mikrobiologie und Molekulare Diagnostik“ an der TU Wien und ist nun seit Beginn 2020 auch Leiter der Fachgruppe „Qualität und Hygiene“ des Österreichischen Wasser- und Abfallwirtschaftsverbands.

Gentest statt Petrischale

„Viele Krankheitserreger lassen sich nicht in einer Nährlösung vermehren“, erklärt Farnleitner. „Bei Viren ist das grundsätzlich nicht möglich, sie brauchen zur Vermehrung immer eine Wirtszelle. Aber auch manche Darmbakterien, die für die Wasserhygiene eine wichtige Rolle spielen, brauchen ganz bestimmte Bedingungen um sich zu vermehren.“

Daher greift man heute oft auf die Technik der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) zurück. Dabei werden bestimmte Abschnitte der Erbinformation künstlich vervielfältigt und dann nachgewiesen. „Ursprünglich wurde die Technik hauptsächlich in der Medizin verwendet, aber mittlerweile ist diese Methode auch in der Umweltanalytik unverzichtbar geworden“, sagt Andreas Farnleitner.

An der TU Wien wurden in den letzten Jahren Methoden entwickelt, mit denen man mikrobiologische Verunreinigungen im Wasser zuverlässig und schnell nachweisen kann. Durch diese spezifischen DNA-Analysen lässt sich auch die Ursache einer Verunreinigung erkennen – etwa, ob sie von Menschen oder von Tieren auf der Weide stammt. „Solche Messungen sind wichtig, um das Qualitätsmanagement von Trinkwasserressourcen optimal zu überwachen. Aber auch für die Bewässerung in der Landwirtschaft kann es wichtig sein, das Einzugsgebiet optimal zu managen. Je nach Einsatzzweck gibt es unterschiedliche Vorschriften. Es macht einen Unterschied, ob man Gemüse bewässert, das roh gegessen wird, oder ob es sich um Wurzelgemüse handelt, das ohnehin gekocht werden muss.“

Wasserqualität online kontrollieren

Der nächste große Schritt in der Technologie der Wasserhygiene wird die Digitalisierung sein, glaubt Andreas Farnleitner. „In unterschiedlichen Gewässern Proben zu nehmen und dann im Labor auszuwerten ist sehr zeitaufwändig – selbst wenn man hochmoderne PCR-Methoden zur Verfügung hat“, erklärt er. „Gemeinsam mit Kooperations- und Firmenpartnern arbeiten wir daran, solche Messungen zu automatisieren.“

Man könnte an wichtigen Punkten von Wasserressourcen Geräte platzieren, die ganz automatisch immer wieder mikrobiologische bzw. biochemische Messungen vornehmen, notfalls Alarm schlagen und selbständig zu kritischen Zeitpunkten Proben für Referenzmessungen im Labor entnehmen können.

Der ÖWAV

Der Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaftsverband (ÖWAV) ist ein gemeinnütziger Verein, der die Gesamtheit der Wasser- und Abfallwirtschaft Österreichs vertritt. Er berät Wirtschaft und Politik in wissenschaftlichen Fragen, veranstaltet Weiterbildungen, erstellt eigene Regelwerke und setzt sich seit seiner Gründung 1909 für Umweltsicherheit und Nachhaltigkeit ein. Er ist in mehrere Fachgruppen gegliedert. Die Fachgruppe „Qualität und Hygiene“, die nun von Prof. Andreas Farnleitner geleitet wird, ist für zahlreiche Arbeitsausschüsse zuständig die sich mit Themenbereichen wie der chemischen Analytik, der mikrobiologischen Diagnostik, mit arbeitsmedizinischen Richtlinien für Abwasseranlagen bis hin zu Qualitätsempfehlungen für Wasser von Bewässerungssystemen beschäftigen.

Mehr über den ÖWAV

www.oewav.at