Vibrio vulnificus ist ein Bakterium, das natürlicherweise in Salz- und Brackwasser vorkommt. Steigen die Wassertemperaturen auf ca. 20 °C, wird es aktiviert und ist infektiös für Menschen. V. vulnificus kann bei abwehrgeschwächten Personen beim Verzehr von Meeresfrüchten zu Durchfallerkrankungen und Blutvergiftung sowie beim Baden oder Umgang mit Meerestieren zu schweren, teilweise tödlichen Wundinfektionen führen. In Nordeuropa sind bisher nur sehr vereinzelt Infektionen aufgetreten, da die tiefen Wassertemperaturen eine vermehrte Aktivität von V. vulnificus verhindert haben. Besonders in heißen Sommern traten aber schwere Wundinfektionen in Schweden, Dänemark und auch in Deutschland auf. Bei einer durch die Klimaveränderung zu erwartenden Erhöhung der Temperaturen in Nord- und Ostsee muss in Zukunft vermehrt mit dem Auftreten von V. vulnificus und anderen Vibrionen gerechnet werden. In dem Projekt soll das Vorkommen von V. vulnificus und anderer für den Menschen pathogenen Vibrionen in Badegewässern in Abhängigkeit von der Temperatur untersucht werden. Dazu sollen sowohl Wasserproben als auch Proben von Kleinlebewesen, die als Reservoir für Vibrionen dienen können, untersucht werden. Die Ergebnisse sollen eine Vorhersage zum zukünftigen Auftreten von Virbrionen in Badegewässern ermöglichen. Außerdem soll ein Warnsystem zum Schutz der Badenden für das Auftreten von Vibrio vulnificus in Abhängigkeit der Wassertemperatur erarbeitet werden sowie ein Informationssystem für Ärzte etabliert werden.
Ziel ist es, die Prävalenz und das Verhalten von multiresistenten gram-negativen ESBL- produzierenden Enterobacteriaceae, Acinetobacter und Pseudomonas und ihre potentiellen Übertragungswege in Wasser, das als Bewässerungswasser genutzt werden soll, im europäischen Vergleich zu bestimmen. Zusammen mit den Ergebnissen der europäischen Partner sollen durch Risikoanalysen Hinweise für regulatorische Vorgaben abgeleitet und veröffentlicht werden. Es werden städtische Abwässer, landwirtschaftlich beeinflusste Abwässer sowie durch Abwasser beeinflusste Oberflächenwässer einschl. Sedimente unter Berücksichtigung saisonaler Einflüsse und evtl. vorhandener Abwasserdesinfektion untersucht. Konventionelle Nachweisverfahren werden mit der Microarraymethode verglichen. Die Daten werden mit Daten aus laufenden Programmen korreliert, ein Vergleich mit Proben von den europ. Partnern vorgenommen sowie eine Risikoanalyse durchgeführt. Die Isolate werden hinsichtlich Resistenzmuster und -genen molekular charakterisiert. Mittels eines Fragebogens werden Daten zum unterschiedlichen Umgang mit Antibiotika in den Ländern der Partner erhoben. Durch einen Vergleich der Untersuchungsergebnisse mit den erhobenen Daten sollen die Auswirkungen von den verschiedenen europäischen Umgehensweisen mit Antibiotika auf die Belastung von Umweltproben mit ESBL-bildenden Bakterien bewertet werden. Die Risikoanalysen aller Partner werden zusammengeführt, Empfehlungen abgeleitet und veröffentlicht.
Mit dem Vorhaben soll ein zuverlässiges Frühwarnsystem mit zeitnaher Detektion von pathogenen Mikroorganismen im Roh- und Trinkwasser erarbeitet werden. Das Frühwarnsystem besteht aus drei Teilsystemen 1) Kontinuierliche Detektion von pathogenen Mikroorganismen mit folgenden Arbeitsschritten: a) die kontinuierliche Probenahme aus fließendem Roh- oder Trinkwasserleitung, b) Ankonzentrieren und Aufbereiten einer repräsentativen Probe und c) Untersuchung der Probe auf pathogene Mikroorganismen mit einer zeitnahen Detektionsmethode. Teilsystem 2) Erstellung eines Konzeptes zur Auswertung der Ergebnisse für das Auslösen von belastbaren Alarmen mit. minimaler Fehlerrate. Teilsystem 3) beinhaltet die Analyse der gesellschaftlichen und naturräumlichen Aspekte, die zu einem akzeptablen Einsatz des Frühwarnsystems in die Praxis führt. Das Ziel der BWB in diesem Vorhaben ist es, den praktischen Einsatz des Gesamtsystems oder auch Teilsysteme mit Hilfe von praktischen Versuchen, die unter realen Bedingungen durchgeführt werden, grundlegend zu untersuchen und deren Funktionsfähigkeit zu bestätigen. Die Arbeiten im Teilvorhaben konzentrieren sich auf Arbeitspakete: AP0) Spezifikationsphase und vorbereitende Arbeiten, AP1) Makro- und Mikroanreicherung des Wassers, AP5) Einpassung in das bestehende Monitoring und Leitsystem und AP6) Praktische Erprobung des Frühwarnsystems und Evaluation des Gerätesystems an einer Teststrecke. Bei anderen Arbeitspakete wirken die BWB unterstützend mit.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Ultraschallgestützten Reinigungsprozesses als Kombination aus sprühendem Wasser und einer fakultativen Tauchreinigung für die Reinigung von Salaten. Von besonderer Bedeutung ist der Pfalzmarkt hierbei für die Anwender-orientierte Ausrichtung der Anlagenentwicklung. Daneben wird ein Großteil der Arbeiten des Pfalzmarkts auf a) den Übergang der Anlagentechnik vom Labor in die Praxis und b) die Durchführung des Feldversuchs entfallen, in welchem die Reduzierung der unerwünschten Verfärbung des Wassers durch Chlorophyll, die Reduzierung der bakteriellen Kontamination und die technischen Anlagenparameter zu untersuchen sind. Neben der Demonstration der Versuchsanlage im Feldtest, soll ferner die Eignung des Verfahrens für Salat gleichzeitig auch zur Evaluierung der Möglichkeit zur Anwendung bei verschiedenen Gemüsearten betrachtet werden. Das Projekt wird durch die geplante Technik zur unbedenklichen Wiederverwendung des Waschwassers und zu einer Verringerung des Wasserbedarfs führen.
In dem Projekt soll zunächst erforscht werden, bei welchen Prozessparametern eine ausreichende Entfernung von Verunreinigung und Bakterien bei Salat mittels der dargestellten Ultraschalltechnik möglich ist. Der Reinigungsprozess soll als Kombination aus sprühendem Wasser und einer fakultativen Tauchreinigung entwickelt werden, wobei in beiden Fällen Ultraschall integriert wird. Die Prozessparameter sind auf den Anwendungsfall Salatreinigung auszurichten. Das Projekt wird durch die geplante Technik zur unbedenklichen Wiederverwendung des Waschwassers und zu einer deutlichen Verringerung des Wasserbedarfs führen. Neben der Analyse der Anforderungen, der Simulation und Modelberechnung werden vor allem Vorversuche für beide ultraschallgestützte Reinigungsansätze die Ausgangsbasis für die Entwicklung der Reinigungsanlage liefern. Es soll dabei der minimale Volumenstrom bei effizienter Einkoppelung des Ultraschalls für unterschiedliche Salatsorten und Verschmutzungsgrade ermittelt werden. Zur Realisierung einer Kreislaufführung des Waschwassers wird eine Membran-Filtration für diesen Prozess untersucht. Von besonderer Bedeutung ist hierbei neben der unerwünschten Verfärbung des Wassers durch Chlorophyll vor Allem die Reduzierung der bakteriellen Kontamination. Um die Vorteile der Kombination aus Ultraschallreinigung und Membranfiltration zu zeigen, wird im Projekt eine Anlage prototypisch entwickelt und im Feldversuch getestet.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ultraschallgestützten Reinigungsprozesses als Kombination aus sprühendem Wasser und einer fakultativen Tauchreinigung für die Reinigung von Salaten, wie bspw. Feldsalat und Rucola. Von besonderer Bedeutung ist hierbei neben der unerwünschten Verfärbung des Wassers durch Chlorophyll vor allem die Reduzierung der bakteriellen Kontamination. Neben der Demonstration der Versuchsanlage im Feldtest, soll ferner auch die Eignung des Verfahrens zur Anwendung bei verschiedenen Gemüsearten betrachtet werden. Das Projekt soll durch die geplante Technik zur unbedenklichen Wiederverwendung des Waschwassers und zu einer Verringerung des Wasserbedarfs führen. In dem Projekt soll zunächst mittels Vorversuchen erforscht werden, bei welchen Prozessparametern eine ausreichende Entfernung von Verunreinigung und Bakterien bei Salat mittels der dargestellten Ultraschalltechnik möglich ist. Dabei soll der minimale Volumenstrom bei effizienter Einkoppelung des Ultraschalls für unterschiedliche Salate und Verschmutzungsgrade ermittelt werden. Für den ressourcenschonenden Umgang mit Wasser ist eine Kreislaufführung des Waschwassers ideal, so dass eine zusätzliche Membranfiltration optional ergänzbar sein wird. Diese Anlage soll prototypisch für den Feldversuch aufgebaut werden.
In HypoWave wird erstmals ein hydroponisches System zur Pflanzenproduktion untersucht, das mit speziell für den Einsatz in diesem System aufbereitetem kommunalem Abwasser betrieben wird und ohne ein Substrat zur Verankerung der Pflanze auskommt. Ziel ist es, ausgehend von einer Pilotierung in Wolfsburg und unter Berücksichtigung der nötigen Governance ein hydroponisches System zu entwickeln, bei dem eine optimale Nährstoffaufnahme der Pflanzen bei gleichzeitiger Minimierung von Schadstoffen wie Schwermetallen, organischen Spurenstoffen oder pathogenen Keimen im Produkt gewährleistet ist. Zugleich erlaubt dieses System durch die Wiederverwendung eine Verbesserung der Wasserverfügbarkeit. Mittels Fallstudien und einer Wirkungsabschätzung wird untersucht, wie sich die Anforderungen verschiedener Standorte unterscheiden und wo sich Einsatzmöglichkeiten und Marktsegmente für das hydroponische System abzeichnen. UHOH ist im Verbund verantwortlich für die Themenlinie Landwirtschaft/hydroponisches System. So leitet die UHOH das AP3 zur landwirtschaftlichen Produktion und führt die Versuche in der Pilotierung mit dem Ziel der Anpassung sowie Charakterisierung eines solchen hydroponischen Systems durch. Zusätzlich erfolgen Laborversuche zur Aufnahme von Viren sowie chemischer und organischer Schadstoffe via Pflanzenwurzeln. Auch bearbeitet UHOH den landwirtschaftlichen Part in den vier Fallstudien und verantwortet die Fallstudie in Evora, Portugal. UHOH ist für die landwirtschaftliche Ergebnisverwertung verantwortlich und übernimmt auch diesen Aspekt in der Qualitätskontrolle der HypoWave-Produkte. -.
Globally, nearly 6,000 children die each day due to water-related illnesses. Treatment based approaches must be implemented to minimize these deaths. Rapid (less than 1 hr) detection platforms covering most waterborne pathogens of concern, their indicators, and associated sources of antibiotic resistance bacteria on a single chip are urgently needed. Such platforms must be operable under field conditions with personnel requiring minimal training. This proposal focuses on such a multiplexed chip by adapting an already developed robust and low cost platform (Gene-Z) for on-site water pathogen detection. Genetic markers associated with at least a dozen waterborne pathogens, indicators, and antibiotic resistance bacteria are included on the chip including viability testing to be validated with appropriate sensitivity and specificity. The proposed project has three objectives: 1) Provision of waterborne pathogens chips and detection systems, 2) Integration of Live vs. Dead (Viability) Protocol on the Chip, and 3) Field Validation, Deployment, Support and Feedback. When fully developed and validated, the chip and platform will provide the a number of key benefits compared to other existing technologies and approaches including fast results, ease of use, specificity, sensitivity, and low cost. Differentiating characteristic compared to other molecular biology technologies include multiplexing of bacteria and protozoan, use of multiple virulence markers, live vs. dead differentiation, and measurement of antibiotic resistance genes. The consortium combines academic and industry partners with expertise in molecular biology, bioanalytics, and on-site detection technology development.
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