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Exklusiv-Interview

Leuna wird entgiftet: Mikrobiologischer Abbau von Methyltertiärbutylether

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Interview mit Prof. Dr. Roland A. Müller, Dr. Manfred van Afferden und Dr. Thore Rohwerder

PROCESS: Ihr Verfahren zur Umwandlung von MTBE basiert wesentlich auf der Abbauleistung von Mikrobakterien der Spezies Aquincola tertiaricarbonis. Wie kamen Sie auf diese freundlichen Helfer?

Rohwerder: Wir haben Aquincola tertiaricarbonis vor rund zehn Jahren dort gefunden, wo es sich am wohlsten fühlt: in mit Methyltertiärbutylether kontaminiertem Grundwasser, wo es die verzweigten Alkylether als alleinige Kohlenstoff- und Energiequelle verwertet. Das Bakterium hat einen perfekten Stoffwechsel geschaffen, um Methyltertiärbutylether mithilfe von Sauerstoff zu Wasser und Kohlendioxid abzubauen.

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PROCESS: Wie schaut die Technik dazu aus?

van Afferden: Es handelt sich um ein Vertikalfiltersystem. Verunreinigtes Wasser wird aus vier bis sechs Metern Tiefe in ein mit grobkörnigem Blähton gefülltes Becken gepumpt. Danach fließt das Wasser in ein zweites Becken mit feinkörnigerem Filtermaterial. In beiden Becken verwerten Mikroorganismen effizient Schadstoffe, bauen Benzol und MTBE mithilfe von Sauerstoff zu Kohlendioxid ab. Dem Wasser, das teilweise mit jeweils mehr als 5000 µg MTBE und Benzol pro Liter belastet ist, werden durch die mikrobiellen Stoffwechselprozesse die giftigen Substanzen entzogen, die für das Grundwasser geltenden Grenzwerte unterschreiten wir dabei. Ist das Wasser dann gereinigt, wird es in eine Wiederversickerung geleitet und sauber ins Grundwasser zurückgeführt.

PROCESS: Das sieht auf den ersten Blick nicht besonders kompliziert aus. Was waren die Herausforderungen?

Rohwerder: Das scheinbar einfache Verfahren ist ein Ergebnis langwieriger und akribischer Forschungsarbeit im Labor. Zwar ist der Mechanismus, wie Bakterien Benzol abbauen, schon seit den 1970er Jahren bekannt. Eine Herausforderung für uns war jedoch die Arbeit mit dem Bakterium selbst: Es war schwierig, die einzelnen Bakterienstämme zu isolieren. Waren auf den Agar-Platten nur winzige Spuren anderer Substrate vorhanden, scheiterte die Anzucht des Bakterienstamms mit der gewünschten Eigenschaft. Erst nach vielen Versuchen gelang der Durchbruch mit der 108. Kolonie: Seitdem trägt Aquincola tertiaricarbonis den Beinamen L 108.

Müller: Den ersten Freilandcheck starteten wir 2007 in einer Testanlage am Standort Leuna. Dort untersuchten wir verschiedene Technologien im Hinblick auf ihr Potenzial, umweltrelevante Schadstoffe wie Benzol, Toluol, MTBE oder Ammonium aus dem Grundwasser entfernen zu können. Weil die Ergebnisse im Versuch mit der Vertikalfilteranlage äußerst positiv ausfielen, bauten wir 2011 im nächsten Schritt in Richtung Marktreife eine Pilotanlage. Diese sollte in einem einjährigen Test nun auch die ökonomische Effizienz des Verfahrens bestätigen. Das Ergebnis fiel positiv aus, das neue Verfahren erfüllte alle Erwartungen: Alle geforderten Grenzwerte wurden ganzjährlich deutlich unterschritten. Auf Basis dieser Ergebnisse gab das Land Sachsen-Anhalt grünes Licht für den Bau der großtechnischen Anlage, die wir 2014 eingeweiht haben.

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