Gegen Straßenschmutz im Regenwasser

Wenn Regen auf versiegelte Flächen fällt, wäscht er von diesen Verunreinigungen ab, bevor er im Abflusssystem verschwindet. Auf Straßen handelt es sich bei den Verunreinigungen nicht nur um Laub oder Staub, sondern auch um Partikel, die nicht natürlichen Ursprungs sind: Abrieb von Bremsen oder von Reifen, Öl oder metallische Teilchen, die beispielsweise von rostenden Leitplanken stammen.

All diese Partikel gelangen mit dem Regenwasser in den Straßenablauf. Dort wird versucht, sie mit Filtern oder durch Einrichtungen, in denen sie sich absetzen, aus dem Wasser zu eliminieren – bisher sind die Ergebnisse jedoch nicht zufriedenstellend:

„Wir haben in einem inzwischen abgeschlossenen Forschungsprojekt Abscheider untersucht, mit denen das Wasser behandelt wird. Dazu haben wir Messungen in Straßenabläufen durchgeführt und mit Labordaten verglichen. Dabei fällt auf, dass die Abscheider im Einsatz an der Straße nicht so gut arbeiten wie sich aus dem Verhalten im Labor erwarten ließ“, sagt Professor Joachim Fettig vom Fachgebiet Wassertechnologie der Hochschule Ostwestfalen-Lippe.

Er und sein Team bearbeiten jetzt ein Folgeprojekt mit dem Titel „Erfassung und weitergehende Charakterisierung der Fraktion AFS-fein im Zu- und Ablauf von dezentralen Anlagen zur Behandlung des Niederschlagswassers von Verkehrsflächen“.

Dabei geht es darum, die Eigenschaften der Schmutz-Partikel genauer zu verstehen, um diese besser als bisher aus dem Wasser abscheiden zu können. Das Projekt wird seit Mai 2018 für zwei Jahre mit 160.000 Euro vom Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert.

Die Wissenschaftler arbeiten an einem Versuchsstand an der Bundesstraße 64 im Stadtgebiet Höxter. Dort entnehmen sie bei Regen automatisiert Proben aus dem abfließenden Wasser. „Die vorhandenen Partikel analysieren wir anschließend mit unterschiedlichen Messmethoden, beispielsweise hinsichtlich ihrer Größe und Dichte“, so Fettig, der auch Sprecher des Forschungsschwerpunktes „Nachhaltige Wasserwirtschaft und vorsorgender Gewässerschutz“ der Hochschule OWL ist. Die betrachteten Partikel, die im Projektnamen als „Fraktion AFS-fein“ benannt sind, sind abfilterbare Stoffe (AFS), die kleiner als 63 Tausendstel eines Millimeter sind.

Die Forscher sammeln über einen Zeitraum von zwei Jahren Daten bei mehreren Dutzend Regengüssen. Neben Metallen und organischen Verunreinigungen steht dabei auch das Thema Mikroplastik im Fokus. „Mikroplastik wird aktuell stark diskutiert, allerdings vor allem im Bereich der Kläranlagen. Der Nachweis im Straßenwasser ist nicht nur für uns neu, sondern allgemein Pionierarbeit“, sagt Fettig.

Die Wissenschaftler der Hochschule OWL kooperieren in diesem Gebiet mit der Hochschule Rhein-Main, in deren Labors die Mikroplastik-Analysen stattfinden. Das Projekt in Höxter zeichnet sich zudem durch zwei weitere Besonderheiten aus: Zum einen verfolgt es den zeitlichen Verlauf des Regens und geht damit der Frage nach, ob bzw. inwieweit das am Anfang eines Regengusses fallende Wasser am stärksten verschmutzt wird.

Zum anderen bringen die Wissenschaftler die Wasserverunreinigungen mit Verkehrsdaten in Verbindung. Hierzu haben sie ein Messsystem installiert, das erfasst, wie viele Fahrzeuge – getrennt nach PKW, LKW und Bussen – den Versuchsstand passieren.

Forschungsschwerpunkt „Nachhaltige Wasserwirtschaft und vorsorgender Gewässerschutz“

Der Forschungsschwerpunkt „Nachhaltige Wasserwirtschaft und vorsorgender Gewässerschutz“ der Hochschule OWL befasst sich mit der Gewässerreinhaltung und Gewässergütebestimmung, der Wassermengenwirtschaft, der Gewässer- und Auenökologie sowie der Gewässerentwicklung. Zusätzlich berücksichtigen die Forscherinnen und Forscher wasserwirtschaftliche Aspekte der Geotechnik, Abfallwirtschaft und Deponietechnik. Dabei kommen Methoden der Modelltechnik und der modernen Datenverarbeitung zur Anwendung. Ein Schwerpunkt liegt auf der interdisziplinären Forschung. Beteiligt sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus acht Fachgebieten der beiden Höxteraner Fachbereiche Umweltingenieurwesen und Angewandte Informatik sowie Landschaftsarchitektur und Umweltplanung. www.hs-owl.de/fb8/forschung

Kontakt: Professor Dr. Joachim Fettig, Telefon 05271 687-7851, E-Mail joachim.fettig@hs-owl.de