Zielsetzung:
Uferfiltration ist eine gängige Methode zur Trinkwassergewinnung bei begrenztem natürlichen Grundwasserangebot und wird in vielen Regionen Deutschlands mit großen Oberflächengewässern, wie z.B. in Berlin, Düsseldorf und Hamburg eingesetzt. Rohwasser, das durch Uferfiltration gewonnen wird, ist gefährdet durch den Eintrag von Schadstoffen aus Oberflächengewässern. Schadstoffe können neben organischen Verbindungen und Schwermetallen auch Krankheitserreger, wie Viren und Bakterien, sein. Die deutsche Trinkwasserverordnung (TrinkwV) beinhaltet aktuell nur Grenzwerte für bestimmte Indikatorbakterien, wie Escherichia coli und Enterokokken. Im aktuell gesetzlich festgelegten Messprogramm für die Trinkwasserqualität sind humanpathogene Viren kein Bestandteil.
Die im Jahr 2021 in Kraft getretene neue EU-Trinkwasserrichtlinie (EU-TWR) sieht vor, somatische Coliphagen als Indikatorviren für Grundwasserverunreinigungen durch humanpathogene Viren zu nutzen, da die Detektion der somatischen Coliphagen deutlich einfacher ist als die der humanpathogenen Viren, wie z.B. Adenoviren. Dabei ist zu beachten, dass somatische Coliphagen keine Krankheitserreger für Menschen sind. Auf Grund des unterschiedlichen Transportverhaltens verschiedener Viren ist jedoch davon auszugehen, dass Indikatorviren und -bakterien nur beschränkt aussagekräftig für humanpathogene Viren sind. U.a. haben unsere Untersuchungen am Rhein und im Uferfiltrat des Wasserwerks Flehe gezeigt, dass die Existenz und das Abbaupotential somatischer Coliphagen nicht in direkter Korrelation zu humanpathogenen Viren, z.B. Adenoviren, stehen muss (Knabe et al., 2023).
Verschiedene Faktoren können dazu führen, dass eine erhöhte Virenbelastung im Oberflächengewässer auftreten und eine Migration in das Rohwasser zur Folge haben kann. Zum einen können hydrologische Veränderungen als Folge des Klimawandels, z.B. häufigere Extremereignisse wie Trockenperioden und besonders Hochwasser (Blöschl et al., 2019), die natürliche Reinigungswirkung der Uferfiltration verringern. Zum anderen können Bevölkerungswachstum, Urbanisierung sowie Landnutzungsänderungen dazu führen, dass die Abwasserbelastung in Flüssen zunimmt (Wen et al., 2017).
Die neue EU-Trinkwasserrichtline (EU-TWR) erfordert zusätzlich zur Einhaltung von Grenzwerten risikobasierte Ansätze für die ereignis-basierte Überwachung der Wasserqualität, wie bspw. das Water-Safety-Plan-Konzept (WSP) der WHO (World Health Organization). Der WSP sieht für einen Wasserversorger die Beschreibung des gesamten Trinkwasserversorgungsystems vor, einschließlich einer Erfassung aller möglichen Eintragsquellen von Gefährdungen für die Trinkwasserqualität. Eine Risikobewertung für jede einzelne Kombination von Gefährdung und Gefährdungsereignis in Form einer Risiko-Matrix nach Eintrittswahrscheinlichkeit und Schadensausmaß, liefert klare Monitoring- und Handlungsprioritäten zur Risikominimierung. Basierend auf der neuen EU-TWR werden Wasserversorger zeitnah vor dem Problem stehen, zum Teil komplexe Risikobewertungen durchführen zu müssen. Das bedeutet, dass eine Vielzahl an Gefährdungsereignissen im Hinblick auf die Eintrittswahrscheinlichkeit einer Gefahrenquelle einzustufen ist.
Ziel des Projektes ist es, Wasserwerksbetreibern eine wissenschaftlich fundierte Bewertung des Risikos und Transports humanpathogener Viren bei der Uferfiltration unter Berücksichtigung aktueller gesetzlicher Vorgaben (EU-TWR) und Empfehlungen der WHO zu ermöglichen. Dabei soll insbesondere der Einfluss von Extremwetterereignissen (Starkniederschläge, Hochwasserperioden, Niedrigwasser) und messtechnischen Unsicherheiten in der Risikobewertung berücksichtigt werden. (Text gekürzt)
<p>In deutschen Badegewässern lässt es sich gut baden. Seit dem Jahr 2001 stuft die Europäische Union die Qualität von mehr als 90 % dieser Gewässer durchgehend als gut oder ausgezeichnet ein. Im Jahr 2024 erreichten 90,5 % aller Badegewässer eine ausgezeichnete und weitere 6,2 % eine gute Qualität. Lediglich etwa 0,4 % aller Badegewässer wurden als mangelhaft eingestuft.</p><p>Qualität der Badegewässer von 1992 bis 2024</p><p>Im Jahr 2024 wurden 2.291 Badegewässer in Deutschland nach der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1534167377521&uri=CELEX:02006L0007-20140101">EG-Badegewässerrichtlinie 2006/7/EG</a> überwacht. Von diesen lagen 362 an der Nord- und Ostseeküste, 37 an Flüssen und 1.892 an Seen. Die hygienischen Überwachungsergebnisse dieser Badegewässer wurden der Europäischen Union (EU) gemeldet, die für jedes Badegewässer aus den aktuellen und den Daten der vorangegangenen drei Jahre bzw. auf Grundlage von mindestens 16 Proben eine Qualitätseinstufung vornahm.</p><p>Die Ergebnisse der Qualitätsbewertung zeigen, dass die Qualität der deutschen Badegewässer insgesamt sehr gut ist (siehe Abb. „Badegewässerqualität an den Küsten Deutschlands“ und Abb. „Badegewässerqualität an den Binnengewässern Deutschlands“). Im Jahr 2024 erfüllten rund 98 % der beurteilten Badegewässer die Qualitätsanforderungen der EU. 90,5 % der Badegewässer erreichten sogar eine ausgezeichnete und weitere 6,2 % eine gute Qualität.</p><p>Mangelhaft war in der Saison 2024 die hygienische Qualität von nur neun Badegewässern (ca. 0,4 % aller Badegewässer). In 148 Fällen wurden Badegewässer temporär oder die gesamte Badesaison über für die Badenden geschlossen, 72-mal davon aufgrund von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=Cyanobakterien#alphabar">Cyanobakterien</a> („Blaualgen“). Andere wasserhygienische Mängel wurden insgesamt 29-mal als Grund angegeben, meist hatten Sturm- und Regenereignisse belastetes Schmutzwasser in die betroffenen Badegewässer gespült. In 22 Fällen verursachten langanhaltende Starkniederschläge besonders in Süddeutschland Überflutungen von Badegewässern. Vorhersagesysteme an Badegewässern haben 23-mal eine wahrscheinliche hygienische Verschmutzung gemeldet, was ebenfalls zu einem Badeverbot oder zum Abraten vom Baden führte.</p><p>In 30 Fällen wurden Badegewässer aus anderen Gründen temporär geschlossen oder waren für Probenahmen und somit einen Badebetrieb erst gar nicht zugänglich. Hauptgründe dafür waren Sanierung eines Badegewässers oder auch Fragen der Verkehrssicherungspflicht. Aufgrund (noch) nicht ausreichender Probenanzahl für eine Klassifizierung wurden 41 Badegewässer in der Saison 2024 nicht bewertet.</p><p>Rückblickend verbesserte sich die Qualität der Badegewässer zwischen 1992 und 2001 stark. Seit 2001 ist die Qualität der Badegewässer insgesamt auf einem konstant hohen Niveau. Im Durchschnitt erfüllten in den letzten vier Jahren 97,7 % der Badegewässer an Seen und Flüssen die mikrobiologischen Anforderungen der EU-Richtlinie, in 91 % wurde sogar eine ausgezeichnete Wasserqualität ausgewiesen. Bei Küstenbadegewässern waren es 98,1 % beziehungsweise 86,7 %.</p><p>Informationen zur aktuellen Badegewässerqualität in den einzelnen Bundesländern erhalten Sie über die Deutschlandkarte auf der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>-Themenseite <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/schwimmen-baden/badegewaesser/wasserqualitaet-in-badegewaessern">"Wasserqualität in Badegewässern"</a>.</p><p>Erkrankungsrisiko beim Baden</p><p>Baden kann mit Risiken für die Gesundheit verbunden sein. Badegewässer an der Küste, an Seen und Flüssen sind nicht nur zum Baden da. Wie alle Gewässer sind auch Badegewässer vielfältigen Einflüssen und Nutzungen und damit auch Verschmutzungsrisiken ausgesetzt. Wegen des Vorkommens bestimmter Krankheitserreger sind beim Baden in freien Gewässern Erkrankungen, die beispielsweise mit Fieber, Durchfall und Erbrechen einhergehen, nicht auszuschließen. Eine solche Gefahr entsteht meist nach <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/s?tag=Starkregen#alphabar">Starkregen</a> durch Mischwasserüberläufe aus Kläranlagen oder durch Abschwemmungen aus landwirtschaftlich genutzten Flächen. Wasserhygienische Probleme können unterschiedliche Ursachen haben. Die Einleitung von Nährstoffen wie Phosphor- und Stickstoffverbindungen, Trockenheit und hohe Temperaturen können die Bedingungen für gesundheitsgefährdende Mikroorganismen in Gewässern beeinflussen und beispielsweise eine Massenentwicklung von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=Cyanobakterien#alphabar">Cyanobakterien</a> begünstigen. Diese auch „Blaualgen“ genannten Bakterien bilden teilweise Algentoxine und Allergene, die akute Gesundheitsstörungen wie Bindehautentzündung und Hautausschlag auslösen oder die Leber schädigen können.</p><p>Europäische Union regelt Qualität der Badegewässer</p><p>Damit Menschen ungetrübt ihre Badefreuden in natürlichen Gewässern genießen können, hat die Europäische Union (EU) mit der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1534167377521&uri=CELEX:02006L0007-20140101">EG-Richtlinie über die Qualität der Badegewässer (2006/7/EG)</a> einzuhaltende Werte für ausgezeichnete, gute und ausreichende hygienische Qualität für Badegewässer festgelegt. Diese Richtlinie gilt in den Mitgliedstaaten seit dem 24. März 2008 und ersetzt die Richtlinie 76/160/EWG aus dem Jahre 1975.</p><p>Zwei Bakterien zeigen, wie sauber es ist</p><p>In Deutschland wird die hygienische Qualität von Badegewässern nach den Vorgaben der aktuellen EU-Badegewässerrichtlinie überwacht. Danach werden zum Schutz der Badenden vor Infektionskrankheiten zwei mikrobiologische Parameter als <a href="https://www.bmuv.de/themen/wasser-und-binnengewaesser/badegewaesser/badegewaesser-qualitaetsindikatoren">Indikatoren für Krankheitserreger</a> regelmäßig untersucht: zum einen Bakterien der Art <em>„Escherichia coli“</em> <em>(E. coli)</em> und zum anderen die Gruppe der „Intestinalen Enterokokken“. Diese Bakterien gelangen meist mit fäkalbelasteten Abwässern in die Gewässer und zeigen dort an, dass diese hygienisch belastet sind. Badegewässer dürfen für eine ausreichende Qualität einen definierten, statistisch berechneten Perzentilwert dieser Bakterien nicht überschreiten.</p><p>Badegewässerprofile zeigen, wo die Verschmutzung herkommt</p><p>Die zuständigen Länderbehörden erstellen für jedes Badegewässer regelmäßig ein Badegewässerprofil. Alle Verschmutzungsquellen, welche die Qualität des Wassers beeinflussen könnten sowie mögliche Probleme mit <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=Cyanobakterien#alphabar">Cyanobakterien</a> (Blaualgen) werden dabei genannt. So können Gesundheitsgefahren bereits im Vorfeld erkannt und rechtzeitig Abhilfemaßnahmen eingeleitet werden. Die Internetseiten der Bundesländer bietet der Öffentlichkeit die aktuellen Informationen zu den Badegewässerprofilen.</p><p>Maßnahmen zur Überwachung und Verbesserung der Wasserqualität in Badegewässern seit 2006</p><p>Die Überwachung der Qualität der Badegewässer wird in Deutschland durch Verordnungen der Länder geregelt. Die Europäische Union (EU) hat mit der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1534167377521&uri=CELEX:02006L0007-20140101">EG-Badegewässerrichtlinie</a> von 2006 viele positive Neuerungen eingeführt:</p><p>Außerdem soll nach der aktuellen Richtlinie die Öffentlichkeit umfassend informieren werden. Der Öffentlichkeit wird nun die Möglichkeit gegeben werden, Vorschläge, Bemerkungen und Beschwerden, insbesondere bei der Aktualisierung der „Badegewässerlisten“, vorzubringen. Diese Listen enthalten alle aktuellen Badegewässer, welche die Länder am Anfang jeder Badesaison an die EU melden und auf ihren Internetseiten veröffentlichen.</p>
<p>Das Trinkwasser größerer Trinkwasserversorger besitzt eine gute bis sehr gute Qualität. Bis zu 120.000 Messungen pro Parameter und Jahr im Berichtszeitraum von 2020 bis 2022 zeigen, dass nahezu alle mikrobiologischen und chemischen Qualitätsparameter mit Ausnahme weniger Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffe zu mehr als 99 Prozent eingehalten wurden. Grenzwerte wurden nur vereinzelt überschritten.</p><p>Messdaten zur Trinkwasserqualität in Deutschland</p><p>Die Messdaten aus den Jahren 2020 bis 2022 zeigen: Das Trinkwasser hielt mit Ausnahme weniger <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Pflanzenschutzmittel#alphabar">Pflanzenschutzmittel</a>-Wirkstoffe zu mehr als 99 % alle Qualitätsanforderungen ein (siehe Tab. „Qualität des Trinkwassers aus größeren Wasserwerken Deutschlands“). Diese Daten haben das Bundesgesundheitsministerium und das Umweltbundesamt auch im siebten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/bericht-des-bundesministeriums-fuer-gesundheit-des-5">Bericht des Bundesministeriums für Gesundheit und des Umweltbundesamtes an die Verbraucherinnen und Verbraucher über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasser) in Deutschland (2020 – 2022)</a> veröffentlicht. <br><br></p><p>Mehr als 2.500 große Wasserversorgungsgebiete</p><p>Die Beschaffenheit des Trinkwassers wird repräsentativ nach einer von der Europäischen Union vorgegebenen Auswahl von Parametern beurteilt. Berücksichtigt wurden dafür im Berichtszeitraum alle Wasserversorgungsgebiete, in denen mehr als 5.000 Menschen mit Trinkwasser beliefert oder im Durchschnitt täglich mehr als 1.000 Kubikmeter Trinkwasser verteilt wurden. Im Jahr 2022 waren das 2.507 Wasserversorgungsgebiete. In ihnen wurden 74,1 Millionen Menschen – das sind etwa 89 % der Bevölkerung – mit 4.443 Millionen Kubikmeter Trinkwasser versorgt. Das Rohwasser für die Trinkwasseraufbereitung kommt zu 67,6 % aus Grundwasser, zu 15,9 % aus Oberflächenwasser und zu 16,5 % aus Quellen wie dem Uferfiltrat oder künstlich angereichertem Grundwasser (siehe Karte „Wasserversorgungsgebiete nach Bundesland“).</p><p>Berichte der Bundesregierung zur Trinkwasserqualität</p><p>Die Bundesregierung informiert alle drei Jahre die Europäische Kommission über die Trinkwasserqualität. Dieser Bericht berücksichtigt die Messdaten aus den Jahren 2020 bis 2022 unter anderem zu 14 ausgewählten Parametern:</p><p>Sporadisch zu viele Bakterien</p><p>Grenzwertüberschreitungen gab es bei dem Parameter „coliforme Bakterien“. Im Berichtsjahr 2022 wurden in 1,1 % der genommenen Proben coliforme Bakterien gefunden. Bei ihnen handelt es sich um Indikatorbakterien, deren Auftreten im Trinkwasser nicht immer als direkte Gesundheitsgefahr zu deuten ist. Sie zeigen oft eine allgemeine Verschlechterung der Wasserqualität und damit die Notwendigkeit an, weitere Untersuchungen als vorbeugende Maßnahme zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung einzuleiten. Es handelte sich oft um sporadische Überschreitungen, die bei weiterer Untersuchung nicht bestätigt wurden.</p><p>Kaum Nitrat, weniger Blei</p><p>Wie schon in den Vorjahren blieben beim Parameter Nitrat Grenzwertüberschreitungen im Trinkwasser die seltene Ausnahme. Allerdings erlaubt dies weder einen unmittelbaren Rückschluss auf den Nitratgehalt der Rohwässer, noch stellen die Befunde einen Widerspruch dar zu dem beobachteten Anstieg der Nitratkonzentration in Grundwässern durch Einträge aus Landwirtschaft und Biomasseproduktion. Die bisherigen Erfolge bei der Einhaltung des Nitratgrenzwertes im Trinkwasser liegen nicht zuletzt in wirksamen Maßnahmen zur Nitratminderung in den berichtspflichtigen Wasserversorgungsunternehmen begründet. <br><br>Grenzwertüberschreitungen beim Parameter Blei wurden hauptsächlich am Zapfhahn der Endverbraucherinnen und -verbraucher nachgewiesen. Sie sind ein Indiz für noch vorhandene Bleileitungen in der Trinkwasser-Installation oder für Armaturen, die nicht die allgemein anerkannten Regeln der Technik erfüllen. Ein Nichtbeachten allgemein anerkannter Regeln der Technik ist meist auch Ursache für die Nichteinhaltung der Parameterwerte für Nickel und Cadmium.</p><p>Regelungen zur Trinkwasserüberwachung</p><p>Die Daten zur Trinkwasserqualität in Deutschland wurden nach der <a href="https://www.bgbl.de/xaver/bgbl/start.xav?startbk=Bundesanzeiger_BGBl&jumpTo=bgbl118s0099.pdf#__bgbl__%2F%2F*%5B%40attr_id%3D%27bgbl118s0099.pdf%27%5D__1523453278246">Trinkwasserverordnung</a> (TrinkwV, 2001) erhoben. Diese Verordnung setzt noch die Vorgaben der <a href="http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1523452637929&uri=CELEX:31998L0083">Trinkwasserrichtlinie</a> der Europäischen Union aus dem Jahr 1998 um. Am 12. Januar 2021 trat die <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32020L2184">neue EG-Trinkwasserrichtlinie</a> in Kraft und wurde durch die neue <a href="https://www.recht.bund.de/eli/bund/bgbl_1/2023/159">TrinkwV (2023)</a> in nationales Recht umgesetzt. Demnach ändert sich unter anderem der Berichtszeitraum vom bis jetzt Dreijahreszyklus zu einer jährlichen Berichtsform. Die deutsche Verordnung enthält Vorgaben zur Aufbereitung des Trinkwassers und zu dessen Beschaffenheit. Eine Grundanforderung ist, dass Trinkwasser rein und genusstauglich sein muss. Es darf keine Krankheitserreger aufweisen und keine Stoffe in gesundheitsschädigenden Konzentrationen enthalten. Die Verordnung nennt weitere Pflichten der Versorgungsunternehmen und gibt Behörden vor, was und wie sie die Trinkwasserqualität überwachen müssen. Die Beschaffenheit des Trinkwassers wird repräsentativ nach einer von der Europäischen Union vorgegebenen Auswahl von Parametern beurteilt.</p>
Liebe Leserin, lieber Leser, Coliforme Bakterien zählen zu den Indikatorparametern der Trinkwasserverordnung (TrinkwV), jede Nichteinhaltung des Parameters Coliforme Bakterien stellt eine unerwünschte Kontamination des Trinkwassers dar, und es ist eine unverzügliche Nachverfolgung und Ursachenklärung erforderlich. Eine dauerhafte Beeinträchtigung der Trinkwasserqualität mit coliformen Bakterien ist nicht tolerierbar, und ein Nachweis von coliformen Bakterien erfordert ein unverzügliches und konsequentes Handeln von Gesundheitsamt und Betreiber. Das Umweltbundeamt hat eine aktualisierte Fassung der UBA-Empfehlung „Coliforme Bakterien - Bewertung und Vorgehen bei Nachweis im Trinkwasser“, Empfehlung des Umweltbundesamtes nach Anhörung der Trinkwasserkommission erarbeitet und veröffentlicht. Das vorliegende Dokument ersetzt die 2009 herausgegebene Empfehlung und richtet sich an Gesundheitsämter, Betreiber von Wasserversorgungsanlagen sowie an Trinkwasseruntersuchungsstellen. Ziel dieser Empfehlung ist die Vereinheitlichung der Vorgehensweise bei der Bewertung des Nachweises coliformer Bakterien im Trinkwasser auf der Basis der neuen Erkenntnisse. Zudem werden Hinweise zur Ursachenforschung und zu Abhilfemaßnahmen gegeben. Die Empfehlung des Umweltbundesamtes „ Coliforme Bakterien - Bewertung und Vorgehen bei Nachweis im Trinkwasser “ wurde auf der Internetseite https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/trinkwasser/rechtliche-grundlagen-empfehlungen-regelwerk/empfehlungen-stellungnahmen-zu-trinkwasser veröffentlicht. Ihre Abteilung "Trinkwasser- und Badebeckenwasserhygiene" des Umweltbundesamtes
In der suedlichen Saison 1996/97 ist an der deutschen Antarktis-Forschungsstation 'Neumayer' eine biologische Klaeranlage zur Reinigung aller haeuslichen Stationsabwaesser (Grau- und Schwarzwasser aus Toiletten-, Kuechen-, Dusch- und Waschbereichen) in Betrieb genommen worden. Hierbei handelt es sich um eine von der Deutschen Seeberufsgenossenschaft zugelassene Anlage des Typs MSP II eines deutschen Herstellers, die im Einklang mit IMO, MEPC 2(IV) zugelassen wurde und die Vorschriften und Verordnungen erfuellt, die von IMO, USOG, dem Russischen Schiffsregister und anderen Flaggenstaaten erlassen worden sind und spezielle Zertifikate fuer Klaeranlagen vorschreibt. Mit diesem Anlagentyp und der beschriebenen Verfahrensweise werden folgende Qualitaetswerte des gereinigten Ablaufwassers erreicht bzw. sogar unterschritten: - Suspendierte Feststoffe kleiner 100mg/ Liter - Coliforme Bakterien kleiner 200/100 ml, - BSB5 kleiner 50mg/ Liter. Das gereinigte Abwasser wird vor Abgabe in einem UV-Reaktor behandelt. Der anfallende Klaerschlamm wird nachbehandelt und getrocknet, vollstaendig aus dem Vertragsgebiet rueckgefuehrt und in Deutschland fachgerecht entsorgt.