Center for Hydrosystems and Health

Die Labore für Umweltanalytik am Campus Suderburg werden sowohl für die laufenden Forschungsprojekte und die Lehre der Studierenden genutzt, als auch die Bearbeitung externer Analyseaufträge. Die Laborausstattung ermöglicht es den Beschäftigten die Bestimmung von Standardparametern, wie bspw. dem pH-Wert, der Leitfähigkeit, CSB, NH ₄-N, TKN und weiteren. Außerdem stehen verschiedene Laborgeräte zur Elementar- und Spurenanalytik zur Verfügung, um PAK, Permanentgase, LCKW, PCB und Aromaten zu bestimmen. Besonders zu erwähnen, ist das Labor für Molekularbiologie.

Zum weiteren Equipment gehören auch mehrere Modelle von technischen Anlagen im Labormaßstab. Es können Versuche zur Faulschlammbehandlung und ebenfalls Sedimentationsversuche in einem Absetzbecken durchgeführt werden. Des Weiteren steht eine Laborkläranlage mit Denitrifikationsstufe, Sauerstoffeintragsregelung und kontinuierlicher Schlammrückführung zur Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit zur Verfügung.

• Photometer zur Messung von Küvettentests (HachLange und Macherey&Nagel) mit den dazugehörigen Aufschlussblöcken

• Kjeldahl Aufschlussblock und Destillation zur Bestimmung von NH ₄-N, TKN und NOx

• Element-Analytik mit den Geräten AAS Analyst 200 und ICP-OES Optima 8000

• Diverse Laborgeräte (GC 4 Autosystem mit ECD für GC-MS, GC 1 Autosystem XL mit ECD, GC 2 Autosystem mit FID/WLD, GC 3 Autosystem XL mit FID) zur Bestimmung von Permanentgasen, LCKW, PCB und Aromaten

• Rotationsverdampfer (HB 10, RV 10 digital, RV 10), Spektrometer (UV/VIS Lambda 25), Reinstwasseranlage (Barnstead Smart 2 Pure), HPLC (Dionex Ultimate 3000), GC-MS-MS und Pyrolyse und Ultraschallbad

Das Labor für Umweltananlytik am Campus Suderburg wurde im August 2022 um ein Labor für Molekularbiologie erweitert. Kernstück der Laborausstattung ist die digitale Droplet PCR (ddPCR) der Firma Bio Rad, bestehend aus einem Droplet Generator, Sealer, zwei Thermocyclern und dem Reader. Im Unterschied zur standardmäßigen qPCR ermöglicht die ddPCR die exakte (absolute) Mengenbestimmung von DNA-Sequenzen. Die ddPCR kann bis zu fünf Zielgene simultan aus einer Probe messen. Der Spectralphotometer „NanoDrop One“ der Firma Fisher Scientific wird zur Bestimmung der RNA bzw. DNA-Konzentrationen eingesetzt.

Untersucht werden Wasser- und Sedimentproben aus Abwasser- und Regenwasserkanälen sowie Oberflächengewässern hinsichtlich ihrer Belastung mit pathogenen Bakterien und Viren. Deshalb sind aufwendige Vorbehandlungsschritte zur Nucleinsäureextraktion und Aufreinigung notwendig. Dafür stehen Druckfiltrationseinheiten und eine Kühlzentrifuge zur Verfügung. Die fachgerechte Probenlagerung erfolgt in einer Ultratiefkühltruhe.

Die generierten Messergebnisse bilden die Datengrundlage für die Entwicklung der Prognosetools bzw. die Erstellung von Simulationsmodellen im Rahmen der Forschungsprojekte des CHH. Aktuelle Themen sind die Projekte PRIUS für die Bewertung pathogener Keime im Regenwasserkanal und Kanaldetektive zur Detektion multiresistenter Erreger.

Im Rahmen des Forschungsprojekts SCREENING wurden für die Probenahme im Stadtgebiet Hildesheim fünf Geräte des Typs Nemo 1 M PP der Firma ORI angeschafft. Aufgrund der ATEX-Zertifizierung ist eine Probenahme innerhalb des Kanalnetzes möglich. Dabei werden die Proben auf 12 Einzelflaschen verteilt, wodurch neben der Detektion von Pathogenen auch die zeitliche Varianz kommunaler Abwässer bestimmt werden kann. Mittlerweile werden die Probenahmegeräte im Stadtgebiet von Celle in dem Projekt PRIUS zur Beprobung von Starkregenereignissen sowie in dem Projekt „Die Kanaldetektive“ zur Detektion von multiresistenten Keimen im Abwasser eingesetzt.

Neben den mobilen automatischen Probenehmern werden zur Probenahme auch Schöpfkellen eingesetzt, um qualifizierte Stichproben zu nehmen. Ein weiterer Ansatz, welcher im Forschungsprojekt „Die Kanaldetektive“ verfolgt wird, ist die Entwicklung und der Einsatz von passiven Probenehmern. So soll das Sediment aus dem Abwasser aufgefangen und später im Labor für Mikrobiologie analysiert werden.

Um Abflussmessungen im Kanalnetz von Hildesheim durchführen zu können, wurden zum Projektstart von SCREENING zwei ATEX zertifizierte Durchflussmessgeräte des Modells „MSFM S2.5T“ der Firma Detectronic beschafft. Durch die Messung des Wasserstandes per Druck und der Fließgeschwindigkeit per Ultraschall Doppler Sensor in Kombination mit der Fehlerkompensation durch die Temperaturmessung, ist die Bestimmung des Durchflusses möglich. Die erfassten Messdaten dienen der Kalibrierung der Kanalnetzmodelle.

Seit dem Abschluss des Projektes SCREENING werden die beiden Geräte im Stadtgebiet von Celle für das Projekt PRIUS im Regenwasserkanal eingesetzt. In Zukunft sollen ebenfalls Abflussmessungen im Schmutzwasserkanal in Celle für das Projekt „Die Kanaldetektive“ durchgeführt werden.