Ecological engineering, unser Kernarbeitsgebiet


Bakterien und andere Mikroorganismen in bepflanzten Filtersubstraten reinigen Wasser, Abwasser und Luft.
Unser Arbeitsgebiet umfasst als „Beratendes Ingenieurbüro“ prinzipiell das gesamte Spektrum der Siedlungswasserwirtschaft. Unsere Tätigkeitsschwerpunkte liegen im Themenfeld der Ökotechniken (ecological engineering). 

Was darunter zu verstehen ist erläutern wir im "Definitionsverständnis…" und in unserer Broschüre .

Das Grundprinzip dieser Ökotechniken (z. B. constructed wetlands, Wurzelraumverfahren, hydrobotanische Klärstufen, bewachsene Bodenfilter) basiert auf den Leistungen und wechselseitigen Beeinflussungen folgender Hauptfaktoren:

1. Mikroorganismen 
Vor allem Bakterien, die in einem mannigfachen Artenspektrum in jedem Oberboden in hoher Individuendichte vorhanden sind, bauen organische Schmutzstoffe unterschiedlichster Art zu Kohlendioxid und Wasser ab. Stickstoffverbindungen werden oxidiert und gasförmig freigesetzt (Denitrifikation).

2. Boden
Die mineralischen und organischen Bestandteile des Bodens binden chemisch und physikalisch Gift- und Nährstoffe (z. B. Schwermetalle und Phosphate).

3. Sumpfpflanzen
Das Schilf und andere an hydromorphe Böden adaptierte Sumpfpflanzen erhalten mit ihren ausgedehnten Wurzel- und Rhizomsystemen die Wasserdurchlässigkeit des Bodens und führen über spezielle Luftleitgewebe Sauerstoff in den wassergesättigten Untergrund.

Die so genannten „Systempartner“ beeinflussen sich wechselseitig und bilden stabile selbstregulative Ökosysteme, in der Natur z. B. als Röhricht. So nehmen Pflanzen - im hier betrachteten Fall Sumpfpflanzen (aquatische Makrophyten bzw. Helophyten) - nicht nur Stoffe in Ionenform auf, sondern geben zum Teil hochkomplexe Stoffe in Form von Wurzelexkreten an den mineralischen Standort ab (z. B. Phenole, Glycoside, Aminosäuren, Zucker, organische Säuren, Alkaloide und andere Substanzen). Wurzelexsudate können als Chelatbildner wirken und das Redoxpotential im Wurzelraum stark modifizieren und führen darüberhinaus zu einer massiven Erhöhung der Mikroorganismendichte (10 – 100 x 1010pro Gramm Bodensubstrat) und Artenvielfalt im engeren Wurzelbereich (Rhizosphäreneffekt).

Anschaulich animiert können Sie das Zusammenspiel dieser "Systempartner" in folgender Filmepisode sehen:
"Abwasserreinigung und Hygienisierung durch Mikroorganismen in Pflanzenkläranlagen"


Das Bodensubstrat hat über die Wirkungen der sich aus dem Bestandsabfall (Detritus) eines Großröhrichts (z. B. eines Phragmitetums) bildenden Huminstoffe und durch die Bildung von Eisen- und Aluminiumphosphaten erheblichen Anteil an den Umsetzungsprozessen in einer sogenannten „Pflanzenkläranlage“ unter Abwasserbelastung.

Doch wer hätte gedacht, wie vielfältig die technischen Anwendungsoptionen sind, die weltweit ständig größer werden. Neben häuslichen und städtischen Abwasser werden diese naturnahen Ökotechniken (treatment wetlands) inzwischen für eine Vielzahl gewerblich-industrieller Abwässer erfolgreich eingesetzt: Deponiesickerwasser, Abwässer aus der Minenindustrie, Erdölgewinnung, Textil- und Papiererzeugung und -verarbeitung, Gerbereien, Chemieindustrie, Krankenhausabwässer, Alkoholerzeugung, der Nahrungsmittelproduktion(Zucker, Stärke, Milch, Käse u. a.), der Agrarindustrie in Schweine- und Milchproduktion, in Fischzuchtbetrieben und Gärtnereien, der Behandlung von Enteisungsabwasser von Flugplätzen, der See- und Flusswasserreinigung, der Behandlung von schadstoffbelasteten Straßen- und Oberflächenabwasser von Siloplätzen z. B. bei Biogasanlagen, der chlorfreien Aufbereitung von Schwimmbadwasser und der Grauwasserreinigung, in der Reinigung und –rückführung der Abluft von Innenräumen z. B. Bürogebäuden, der Detoxifikation von Pharmazeutika, der Hygienisierung von Bewässerungswasser für die Agrarproduktion und vielen weiteren Applikationen.