Das Projekt entwickelte auf Basis einer naturräumlichen Analyse der Nitratumsetzung im Grundwasser eine aktive, minimalinvasive Stimulation bestehender Ökosystemdienstleistungen und bietet die Möglichkeit einer gesellschaftlichen und wirtschaftlich relevanten Nutzung der Technologie direkt im Anschluss an das Projekt.
Die durch den Klimawandel bedingten Veränderungen im Wasserkreislauf verändern auch die Wasserverfügbarkeit. Dies wird zukünftig zu Engpässen in der Wasserversorgung führen. Grundwasser stellt in fast allen europäischen Ländern die wichtigste Trinkwasserressource dar. Dieses weist aber häufig hohe Belastungen an Nitrat auf und kann oft nur durch entsprechende Sanierungs- bzw. Aufbereitungsmaßnahmen wieder in eine nachhaltige Wasserversorgung integriert werden. Das benötigte Selbstreinigungspotential gegenüber Schadstoffen wie Nitrat ist aber häufig durch das Fehlen mikrobiell verfügbarer Elektronendonoren im Grundwasser limitiert, so dass trotz einer gesetzlichen Verminderung von Stickstoffeinträgen über die Landwirtschaft immer noch erhöhte Nitratkonzentrationen auch über Jahrzehnte in Grundwasserleitern verbleiben.
Die Stimulation von denitrifizierenden Mikroorgansimen mittels Zugabe von Wasserstoff (H2) und Methan (CH4) hat zunächst unter Laborbedingungen und in einem künstlichen Grundwasserleiter (Rinnensystem) eine signifikante Nitratreduktion im Porenraum gezeigt und könnte somit in einer Vielzahl von belasteten Trink- und Brauchwasserbrunnen die Nitratkonzentrationen signifikant reduzieren. Die Versuche unter in-situ Bedingungen sind derzeit noch nicht abgeschlossen.Bisher vorliegende Ergebnisse zeigen jedoch, dass im Vergleich zu bestehenden Verfahren das Ökosystem Grundwasser mit dem vorliegenden Verfahren selbst bei einer möglichen Erhöhung der Volumenströme saniert wird.
Das Projekt entwickelte und optimierte die effiziente Einbringung der Gase H2 und CH4 in poröse, nitratbelastete Grundwasserleiter und erfasste das Abbaupotential gegenüber gelöstem Nitrat im Grundwasser.
Auf Grundlage einer naturräumlichen Analyse der Nitratumsetzung im Untergrund wurde damit eine aktive, minimalinvasive Methode konzipiert, die eine gesellschaftlich relevante Anwendungsperspektive eröffnet.
Diese gesellschaftliche Relevanz liegt insbesondere in der Sicherung von sauberem Trinkwasser: Sie schützt aquatische Ökosysteme und ihre Biodiversität langfristig, auch für kommende Generationen, und leistet zugleich einen Beitrag zur menschlichen Gesundheit.
