Umweltbiotechnologie: Bakterien sorgen für sauberes Wasser

Von 2000 bis 2017 stieg der Anteil der Weltbevölkerung mit Zugang zu einer sicher verwalteten Trinkwasserversorgung nach Angaben der Vereinten Nationen von 61 auf 71 Prozent. Das ist ein bemerkenswerter Fortschritt. Er bedeutet andererseits, dass rund 2,2 Milliarden Menschen noch immer keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser und zu hygienischen Toiletten haben, wie die Weltgesundheitsorganisation 2019 mitteilte. Diesem Notstand durch den Aufbau flächendeckender Versorgungsinfrastrukturen sowie durch effektive Methoden der Abwasserbehandlung und der Aufreinigung verschmutzten Süßwassers aus Brunnen, Seen und Flüssen zu begegnen, ist essentiell für eine nachhaltige Entwicklung unserer Erde.         

Die Umweltbiotechnologie spielt dabei eine zunehmend wichtige Rolle. Denn die biologische Aufbereitung von Trinkwasser ist preiswerter und energiesparender und zudem prinzipiell gesünder als es physikalische oder chemische Desinfektionsverfahren sind. Sie macht sich die Fähigkeiten natürlich vorkommender, nicht-pathogener Bakterien zunutze, verunreinigtes Wasser zu entgiften und Keime auszuschalten. Solche Biofilme wurden bereits seit dem 19. Jahrhundert zur Abwasserreinigung verwendet, wissenschaftlich begründet aber erst in jüngerer Zeit.  In Membran-Biofilm-Reaktoren etwa oxidieren autotrophe Bakterien zugeführten gasförmigen Wasserstoff und entgiften mit den gewonnenen Elektronen Schadstoffe und Pathogene im Wasser. Sie veratmen also gleichsam dessen Schmutz.

Maßgeblich entwickelt wurden solche Reaktoren von Bruce Rittmann, der dafür zusammen mit seinem Kollegen Mark van Loosdrecht 2018 als „Biotech-Pionier“ mit dem Preis des renommierten Stockholmer Wasserinstituts SIWI ausgezeichnet wurde. Weiterentwickelt wird eine solche Kombination aus Ultrafiltration und Biofilm-Entgiftung derzeit u.a. von einem Team der kanadischen Universität von British Columbia mit dem Ziel kostengünstige mobile Wasseraufbereitungsanlagen zu schaffen, die in aller Welt eingesetzt werden können.