Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

AquaBioTox - Breitband-Sensor zur Überwachung der Trinkwasserqualität

Motivation
Wassernetze sind einer Gefährdung durch absichtliche oder unabsichtliche Verunreinigungen ausgesetzt. Insbesondere in der Trinkwasserversorgung, die zudem ein potenzielles Terror-Angriffsziel darstellt, müssen Gefahren für die öffentliche Gesundheit rechtzeitig erkannt werden.


Die Trinkwasserverordnung verlangt deshalb routinemäßige Untersuchungen auf bestimmte Krankheitserreger und chemische Stoffe. Die hierbei eingesetzten Analyseverfahren, die in speziellen Labors offline durchgeführt werden, sind einerseits zu langwierig, um in Fällen von Kontaminationen die Bevölkerung rechtzeitig warnen zu können und wirksame Abhilfemaßnahmen (z. B. Abtrennung betroffener Teile des Wasserversorgungsnetzes) einleiten zu können. Außerdem beschränken sie sich auf ein begrenztes Spektrum. Unbekannte oder nicht erwartete toxische Stoffe, die die Gesundheit des Menschen in gleicher Weise bedrohen können, bleiben unberücksichtigt.

Für die frühzeitige Erkennung von gesundheitsbedrohenden Kontaminationen im Trinkwasser wird daher ein onlinefähiges breitbandiges Testverfahren für die Trinkwasserkonformität benötigt, das sehr schnell und zuverlässig reagiert, robust gegenüber Fehlalarmen ist, von Personen ohne wissenschaftliche Qualifikation bedient werden kann und dessen Anschaffungs- und Instandhaltungskosten wirtschaftlich vertretbar sind. Gegenwärtig stehen solche onlinefähigen und breitbandigen Sensorsysteme nicht kommerziell zur Verfügung.

Demonstrator Aquabiotox
Ergebnis

Das AquaBioTox- Breitband-Sensorkonzept beruht darauf, die Vitalität sehr schnell reagierender biologischer Kleinstlebewesen, die in einem stabilen verfahrenstechnischen biologischen Prozess ständig dem Trinkwasser ausgesetzt werden, durch eine Kamera mit automatischer Bildauswertung online zu überwachen, um signifikante Veränderungen zu diagnostizieren. Das AquaBioTox Systemkonzept wurde im Rahmen des gleichnamigen BMBF-Vorhabens zusammen mit Fraunhofer IGB, den Berliner Wasserbetrieben und bbe Moldaenke realisiert. Die Leistungsfähigkeit des Sensorsystems wurde unter realitätsnahen Bedingungen in einem Test-Wassernetz der Berliner Wasserbetriebe nachgewiesen.

Danksagung

Das Projekt AquaBioTox wurde gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).
Laufzeit:  12/2007 - 11/2010, Förderkennzeichen: 13N9536

 

 
Animation AquaBioTox

Animation AquaBioTox-Sensor

 

Film (2:42 min.):  Sauberes Trinkwasser durch AquaBioTox und SMaRT-OnlineWDN

 

Ausgewählte Veröffentlichungen/Konferenzbeiträge:

Breitband-Biosensor AquaBioTox zur onlinefähigen Trinkwasserüberwachung.
10. Dresdner Sensor-Symposium, 5.-7. Dezember 2011

Breitband-Biosensor AquaBioTox zur onlinefähigen Trinkwasserüberwachung.

In: DVGW energie / wasser-praxis 1/2012, S. 36-39