Die Dreissena polymorpha zum Wasserfiltern
Der zweischalige Reaktor
Berlin. Für die vereinten Nationen ist es eine der gefährlichen fremden Arten, die auf der Erde vertreten sind. Für Barbara Ral dagegen ist es die Geschäftsquelle. Die Dreissena polymorpha, eine zweischalige Muschel mit charakteristischen Zebrastreifen, kann sich in fremde Ökosysteme integrieren und dort Schaden anrichten. Wenn sie dagegen in kontrollierter Aquakultur für bestimmte Anwendungsgebiete vermehrt wird, kann sie Bakterien und andere Verunreinigungen entfernen und dabei Abwasser in Badewasser verwandeln. Die Idee von Barbara, einen Nutzen aus der Aktivität der Zebramuschel zu ziehen, resultiert aus Unizeiten. "Ich habe ein Forschungsprojekt durchgeführt, um mit Hilfe dieser Muscheln Bakterien aus Wasser zu entfernen, " erklärt sie. "Das war erfolgreich, ich habe beschlossen, dieses System marktwirtschaftlich anzuwenden und habe das Verfahren unter dem Namen ZebraFilter patentieren lassen."
Die Nutzung von Dreissena zur Wasserreinigung benötigt keine Fremdenergie, weil die Muscheln den "Dreck fressen", nichts verunreinigen und verglichen mit anderen Behandlungsarten kostengünstiger sind. Der Reaktor zum Filtern der Abwassermenge von 100 Personen ist etwa einen Kubikmeter groß und enthält 2000 bis 3000 Muscheln.
Heute ist ZebraFilter eine eingetragene Marke und der Name der Firma von Barbara. Dank der Erfahrungen aus der Wasserbehandlung führt die Gesellschaft auch Beratungen durch für die im Einzelfall geeignete Methode der Wasseraufbereitung und vermittelt Anbieter und Anwender spezieller Reinigungsverfahren. Unter Ihren Kunden ist auch eine Gemeinde in der Nähe von München. "In Zukunft möchte ich meinen ZebraFilter auch in Russland und der Ukraine verkaufen, dem Ursprungsland von Dreissena."
sabato sera, Bolognia / Italien, 09.10.2004
Autorin: Ms Lorena Mirandola; Übersetzung: Ms Ingrid Ral-Dersch
ZebraFilter GmbH: Wie man Gewässer mit Muschelkraft umweltfreundlich reinigt
Rauhe Schale mit reinigendem Kern
Eigentlich hat der brandenburgische Ort Selow alles, was der gestresste Mensch zum Relaxen braucht: schattige Waldwege, die zu langen Spaziergängen einladen, klare Luft zum Auftanken und romantische Landgasthöfe, die selbst verwöhnte Gaumen überzeugen. Trotzdem bleiben erholungssuchende Städter aus. Das idyllische Flüsschen des Ortes liegt unterhalb der kommunalen Kläranlage und ist deshalb als Badegewässer tabu....
Kleine Muscheln mit großem Potenzial
"Vor diesem Problem dürften zahlreiche Landstriche in Brandenburg stehen, denn die strengen Grenzwerte der neuen EU- Badegewässerrichtlinie, schließen viele Flussabschnitte, die sich im Ablauf von Kläranlagen befinden, als Badegewässer aus und mindern somit die touristische Attraktivität", macht Barbara Ral, Geschäftsführerin der ZebraFilter GmbH, deutlich. Mit dem ZebraFilter hat die Unternehmensgründerin nun ein Verfahren entwickelt, bei dem Krankheitserreger, Schwebstoffe und teilweise sogar Schwermetalle mit Hilfe einer speziellen Muschelkultur schnell und wirksam aus verunreinigtem Wasser entfernt werden. Die wissenschaftlichen Grundlagen für die innovative Geschäftsidee lieferte ein BMBF- Forschungsprojekt an der Technischen Universität Dresden, in dem die Mikrobiologin die Möglichkeiten der Leistungssteigerung und des Einsatzes der Zebramuschel in Abwasser untersuchte. Relativ schnell erkannte Barbara Ral das enorme Potenzial der nur 1,5 cm großen Muschelart, meldete noch im ersten Forschungsjahr ein Patent an und gründete 2003 die ZebraFilter GmbH. Kenntnisse aus einem Fernstudium "Umweltingenieurwesen Gewässerschutz" halfen ihr bei der praktischen Umsetzung.
Filtration im Rekordtempo
"Das Verfahren basiert auf der enormen Filtrationsleistung der Zebramuscheln, die ihren Nahrungsbedarf aus den im Wasser vorhandenen Bakterien und Schwebstoffen decken und alle darüber hinausgehenden Substanzen als verklebte Klümpchen ausscheiden, erklärt Barbara Ral das Prinzip. Während das durch die Filterkiemen gereinigte Wasser abfließt, sammeln sich die verklumpten Sedimente am Boden. Dabei ist das Verfahren nicht nur einfach, sondern auch schnell und gründlich: In weniger als 90 Minuten lassen sich auf diese Weise mehr als 90 Prozent aller Krankheitserreger, Algen und Schwebstoffe entfernen und vormals verunreinigte Teiche, Flüsse und Seen auf Badewasserqualität verbessern. Rund 200 ml Wasser kann ein Exemplar pro Stunde filtrieren, so dass bereits mit vergleichsweise kleinen Populationen beachtliche Erfolge erzielt werden. Die durchschnittliche Lebensdauer der Muscheln liegt bei ca. 3 Jahren, dann müssen sie von einer neuen, in einer speziellen Aquakultur gezüchteten, Generation ersetzt werden.
Umweltneutral und kostengünstig
"Im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren schneidet der ZebraFilter sowohl aus ökologischer als auch aus ökonomischer Sicht hervorragend ab?, betont Barbara Ral. So gelten die Chlorung oder Ozonierung als gesundheitlich bedenklich, die UV-Bestrahlung ist nicht in der Lage vorhandene Schwebstoffe zu entfernen, Sandfilter erfordern einen 400-fach größeren Flächenbedarf, in Schönungsteichen dauert die Klärung 1-5 Tage, die Membranfiltration kostet das Mehrfache und auch Pflanzenkläranlagen, die ähnlich gute Ergebnisse erzielen, haben einen größeren Platzbedarf und benötigen 1-3 Tage für den Klärprozess. Während andere Verfahren entweder umweltbelastend oder aufgrund ihres hohen Energie-, Material- und Platzbedarfs sehr kostenintensiv sind, arbeitet der ZebraFilter unter Verwertung aller anfallenden Reststoffe umweltneutral und kostengünstig.
Verfahren für Nischenmärkte
Das Verfahren ist zwar nicht für den Massenmarkt geeignet, aber es ist eine preisgünstige, effektive Nachrüstungsalternative für unzureichend arbeitende kleine Kläranlagen?, räumt Barbara Ral ein. So ist der ZebraFilter ideal geeignet, um Gewässer, die sich stromab von Kläranlagen befinden, auf Badequalität anzuheben. Da bis 2005 alle Hauskläranlagen in Brandenburg mit einer biologischen Reinigungsstufe ausgestattet sein müssen, bietet das Verfahren auch in diesem Bereich eine günstige Nachrüstungs-Alternative. Großen Bedarf sieht Barbara Ral außerdem in Zentral- und Osteuropa , wo zum Teil noch Kläranlagen mit unzureichenden Hygienestandards im Einsatz sind. Ein weiteres Einsatzgebiet sind private Badeteiche: hierzu liegen bereits mehrere Anfragen vor. Eine Einschränkung gibt es allerdings: Der ZebraFilter wird nur dort eingesetzt, wo möglicherweise ausgetragene Muschellarven nicht stören.
Vorsicht Förderfalle
Gern hätte Barbara Ral ihr Verfahren mit Hilfe von Fördergeldern zur Marktreife geführt. "Viel Zeit habe ich in die Formulierung von Förderanträgen und in die folgende monatelange Warterei investiert ?, ärgert sich die Firmengründerin. Enttäuscht haben sie vor allem die angeführten Gründe für Ablehnung: Entweder war die bereits bestehende Selbständigkeit der Hinderungsgrund - oder der Umsatz noch zu klein, ein anders Mal war das Verfahren seiner Zeit voraus - oder eben noch nicht marktreif und somit nicht förderfähig. Die Auflagen im letzten Fall lehnte sie dankend ab: "Vergrößern Sie doch das Projektvolumen auf das Fünffache, Einnahmen während der Projektlaufzeit dürfen Sie aber nicht einplanen, statt dessen nehmen Sie einfach unseren Kredit in Anspruch". Letztendlich hat Barbara Ral den Weg zur Marktreife komplett selbst finanziert: "Sagt doch den Existenzgründern einfach, dass sie sich um tatsächliche Einnahmen kümmern sollen, statt kiloweise 'Fördermöglichkeiten' zu studieren", meint sie dazu. Seit Juni 2003 läuft die erste ZebraFilter-Pilotanlage auf der Kläranlage der Stadtwerke Belzig.
Automatisch in die Zukunft
Obwohl die Pilotanlage wie geplant läuft, hat Barbara Ral bereits einige interessante Ideen für die weitere Optimierung des Verfahrens. So könnte z.B. ein Frühwarnsystem einer niederländischen Firma integriert werden, dass sofort anzeigt, wenn für die Muscheln schädliche Bedingungen vorliegen. Um alle Reststoffe rückstandsfrei verwerten zu können, wird demnächst ein von der Firma MUTEC entwickeltes Kompostierungsverfahren eingesetzt, bei dem die Sedimente ohne Energieaufwand getrocknet und hygienisiert werden. Bislang erfordert das Verfahren zwar noch einige menschliche Handgriffe, aber eine weitgehende Automatisierung ist in Planung.
Autorin: Ariane Steffen
Aus: IZBM-Insider - Februar 2004
Biologische Mini-Kläranlagen
Muscheln verwandeln Kläranlagenablauf zu Badewasser
Sie sind nur so groß wie ein Stück
Würfelzucker und schaffen es doch
den Ablauf einer Kläranlage so zu reinigen, dass man in dem Wasser baden
könnte. Dabei beseitigen sie nicht nur
Schwebstoffe und Algen, sondern
auch Bakterien und sogar Viren und
Schwermetalle. Sie arbeiten wie Hochleistungssportler und können ihren
Energieverbrauch allein durch den »Dreck« decken, der im Wasser
schwimmt. Die Rede ist von den
Zebramuscheln.
Erstmals hatte die Biologin Barbara
Ral mit den schwarz-weiß gestreiften
Muscheln während eines Forschungsprojekts zu tun. Dabei entstand die Idee, deren hohe Leistungsfähigkeit bei der Reinigung von
Abwasser zu nutzen und zu diesem
Zweck gründete sie im letzten Jahr
die ZebraFilter GmbH.
Bei dem ZebraFilter Verfahren,
für das Barbara Ral das Patent
besitzt, werden die Muscheln
in einem Reaktor angeordnet,
durch den das zu reinigende
Wasser fließt. Dabei werden
etwa 1000 Muscheln auf einzelnen Modulen platziert. Die
Muscheln können so eine vielfache Menge dessen verarbeiten, was sie normal aufnehmen und bringen es dabei sogar fertig, Kläranlagenablauf bis auf
Badewasserqualität zu entkeimen.
Einsetzen lässt sich das Verfahrenüberall, wo die Muschel bereits natürlich vorkommt. Im Berlin-Brandenburger Raum ist dies nahezu flächendeckend der Fall. Es wird sich wahrscheinlich vor allem dort durchsetzen,
wo Fläche nicht unbegrenzt zur Verfügung steht.
Keimfreies Wasser
Doch warum ist es so wichtig, Ablauf
von Kläranlagen zu reinigen und zu
entkeimen? Kläranlagen leiten heute
noch viele Krankheitserreger in Flüsse
ein; auch Keime, die gegen Antibiotika
resistent sind, werden zunehmend
nachgewiesen. Das bedeutet, dass
das eigentlich saubere Wasser noch
nicht ganz ungefährlich ist. Im Praxistest fand Barbara Ral heraus, dass die
Zebramuscheln (Dreissena) nicht nur
Schwebstoffe erfolgreich zurückhalten
können, sondern auch, dass sie Bakterien, die im Kläranlagenablauf vorkommen, zu 99 Prozent eliminieren
können.
Gerade für Badegewässer, in denen
das Wasser langsam fließt, ist das
ZebraFilter Verfahren besonders interessant, denn dadurch kann man bei
spielsweise eine Algenblüte verhindern. Durch die Arbeit der Muscheln
wird auch gleichzeitig der in den
Schwebstoffen enthaltene Stickstoff
und Phosphor entfernt. Das Verfahren
ist somit für Anwohner an Seen
besonders interessant, da die Muschel
die Qualität und das Aussehen von
Gewässern stark verbessern.
100 Prozent biologisch
Die Dreissena hat sich als ungewöhnlich vermehrungsfreudig und widerstandsfähig gegen chemischen und
physikalischen Stress erwiesen. Doch
extreme Hitze im Sommer kann die Tiere schon vor eine Herausforderung
stellen. Auch ist ein biologisches
System nie 100 Prozent berechenbar.
Ein Ausfall des kompletten Muschelbesatzes durch Vergiftung, Viren, Parasiten ist möglich. Doch die Vorteile und
die geringen Kosten des Verfahrens
sprechen trotzdem für den Einsatz des
ZebraFilters.Im Gegensatz zu anderen Verfahren ist der ZebraFilter äußerst umweltschonend, da bei dem Verfahren
weder Chemikalien verwendet werden
noch ein zusätzlicher Energieaufwand
nötig ist. Auch entstehen dabei keine
schädlichen Nebenprodukte und alle
Rückstände sind kompostierbar. Nicht
einmal gereinigt müssen die Tiere werden, da sie ihre Kiemen, durch die das
Abwasser gefiltert wird, selbst säubern
und regenerieren.
Kompletter Service
Doch die ZebraFilter
GmbH bietet weitaus
mehr als nur die Entkeimung von Schmutzwasser bis auf Badegewässerqualität. Die Diplom-Biologin
Ral berät auch bei speziellen Fragen
der Wasseraufbereitung. Aus eigener
Erfahrung weiß sie um die Schwierigkeiten beim Aufbau eines eigenen
Unternehmens und bietet deshalb
auch Beratung zur Patentierung und
Unternehmensgründung.
Aus: Adlershof Aktuell; September 2005
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