Mehr Tempo bei den Wasser-Analysen

Der Bereich Labore verteilt sich über Berlin und Umgebung: Das Zentrallabor befindet sich auf dem Gelände des früheren Wasserwerkes Jungfernheide, dazu kommen vier Außenstellen in den Klärwerken Münchehofe, Ruhleben, Schönerlinde und Waßmannsdorf. Die rund 100 Labormitarbeiter haben viel zu tun: Jährlich werden rund 75.000 Proben analysiert, 42.000 Abwasserproben und 23.000 Trinkwasserproben.

Die Trinkwasserproben stammen von vielen unterschiedlichen Entnahmestellen. Das fängt an beim Grundwasser aus insgesamt 650 Brunnen, geht über Proben aus den Aufbereitungsanlagen im Wasserwerk sowie dem Rohrnetz und endet beim Wasser, das aus dem Wasserhahn fließt. »Trinkwasseranalytik ist komplexer als Abwasseranalytik«, erklärt Laborleiterin Uta Böckelmann. »Wir müssen pro Probe eine Fülle von chemischen, biologischen und Indikatorparametern untersuchen. So finden wir heraus, welche Schadstoffe in welcher Konzentration im Wasser enthalten sind.«

Zum Beispiel organische Spurenstoffe; eine Gruppe von Chemikalien, die in Gewässern in sehr geringen Konzentrationen vorkommen kann, die aber dennoch gefährlich sind: Pestizide, Medikamentenrückstände, Altlasten von Industriebetrieben oder »Ewigkeitschemikalien«, wie die kaum abbaubaren per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) genannt werden.

Um diese Schadstoffgruppen kümmert sich das Team Spurenstoffe. Wasserlösliche Spurenstoffe werden mittels Flüssigkeitschromatografie gemessen, flüchtige mittels Gaschromatografie. Speziell bei Spurenstoffen mittlerer Größe kommt die Non-Target-Analyse zum Einsatz. »Das ist wie bei einem Radar. Wir tasten das Wasser nach Stoffen oder Verbindungen ab, von deren Existenz wir nichts wissen oder nichts ahnen. So finden wir bekannte und unbekannte Spurenstoffe zugleich.«

Zu viel Blei im Wasser?

Bei Schwermetallen ist das Team Elementanalytik gefordert. Es untersucht unter anderem Proben, die Privatpersonen oder Firmen einsenden, auf deren Bleigehalt. Zwar ist das gesamte öffentliche Trinkwassernetz Berlins frei von Bleirohren; was aber zu Hause oder im Büro aus dem Wasserhahn kommt, kann bei manch älteren unsanierten Gebäuden immer noch das Schwermetall enthalten.

Wer darüber nachdenkt, eine Probe ans Labor zu schicken, sollte vorher das Alter des Gebäudes und der Wasserinstallation prüfen, rät Böckelmann. Seit etwa 1970 werden Bleirohre in Berlin nicht mehr eingebaut, jüngere Gebäude oder solche, die seither generalsaniert wurden, können also ausgeschlossen werden. In den Berliner Ostbezirken sind Bleirohre wegen ihres Materialwertes sogar oft schon viel früher verschwunden, denn Blei war wertvoll und musste gegen knappe Devisen importiert werden.

Während es bei der Metallanalyse genügt, die Proben in einer sauberen Wasserflasche ans Labor zu schicken, sind die biologischen Untersuchungen viel komplexer. Hier rät Böckelmann von Einsendungen ab, da es dafür eine absolut sterile Probenflasche brauche. Zudem muss der Wasserhahn vor der Entnahme abgeflammt werden. Das ist nichts für Laien, das erledigen besser die Profis vom Team Biologie. Es untersucht das Trinkwasser zum Beispiel auf Legionellen, stäbchenförmige Bakterien, die praktisch überall in der Umwelt vorkommen und sich bei Wärme stark vermehren.

Konkret geht es bei den Analysen im Labor um den gefährlichen »Legionella pneumophila-Stamm«, der eine schwere Lungenentzündung verursachen kann. Das passiert, wenn warmes Wasser versprüht wird und die feinen Aerosole dann mit den Legionellen eingeatmet werden, etwa beim Duschen.

Die Gesamtheit der Lebewesen ist ein Indikator dafür,
ob es unserem Klärschlamm gut geht.

Bei der Abwasseranalytik geht es nicht um Schadstoffe, sondern um Lebewesen, die ausdrücklich erwünscht sind, weil sie bei der Reinigung im Klärwerk die Hauptarbeit leisten. Das Team Abwasserbiologie untersucht sie entlang der kompletten Behandlungskette – im Zulauf, in der Vorklärung, in der biologischen Reinigungsstufe, in der Nachklärung und im Ablauf.

Es handelt sich um rund 200 Arten, fast alles Bakterien, aber auch Mehrzeller oder die einzelligen Pantoffeltierchen. »Die Gesamtheit der Lebewesen ist ein Indikator dafür, ob es unserem Klärschlamm gut geht«, so Böckelmann. Je größer die Vielfalt, desto besser die Reinigungsleistung.

Zeitgewinn durch neue Verfahren

Wie entwickelt sich die Analysetechnik weiter? Bei der organischen und der chemischen Analytik erwartet Böckelmann in absehbarer Zeit keine großen Sprünge. »Aber in der Molekularbiologie stehen wir vor deutlichen Zeitgewinnen durch den Einsatz neuer Verfahren.« Beispielsweise dauert eine Legionellenuntersuchung nach der klassischen Kulturmethode heute noch elf Tage bis zum rechtssicher anerkannten Ergebnis. PCR-Tests (Polymerase-Kettenreaktion) liefern dagegen noch am Tag der Probenahme Ergebnisse. Die offiziellen Standards müssten an diese Entwicklungen angepasst werden. Zum Beispiel ließe sich ein positiver Schnelltestbefund mit der klassischen langsamen Methode nochmal genau nachprüfen.

Die ganze Infrastruktur für sauberes Trinkwasser instand zu halten, ist eine teure Sache. 2024 haben die Berliner Wasserbetriebe bei einem Umsatz von 1,3 Milliarden Euro 540 Millionen Euro investiert – in die Erneuerung von Wasserwerken und Rohrnetz, vor allem aber in die Abwasserableitung und -reinigung.

»Je besser wir dort aufgestellt sind, umso sicherer ist die Qualität des Oberflächen- und Grundwassers und damit natürlich auch die des nach wie vor naturnah aufbereiteten Trinkwassers.« Der Kernansatz – technischer Ausbau der Abwasserreinigung, damit Trinkwasser auch weiter nur mit Luft und Sand enteisent werden muss – sei enorm anspruchsvoll. »Wir haben den Bevölkerungszuwachs und zudem die Verknappung der Ressource Wasser vor allem durch den Klimawandel.« Die Schadstoffbelastung nehme zu.

Auch infolge des demografischen Wandels enthielte Wasser immer mehr Spurenstoffe, etwa in Gestalt von Rückständen bestimmter Medikamente. »Müssen – wie bisher – wir Versorger die Trinkwassersicherheit finanzieren oder sollte nicht stattdessen das Verursacherprinzip gelten?«, fragt Böckelmann. Mit der Kommunalabwasserrichtlinie, die die Beteiligung der Pharma- und Kosmetikindustrie an den Kosten der 4. Reinigungsstufe festlegt, sei immerhin ein Anfang gemacht worden.

Kleinaufzüge für die Proben

Bald ziehen die Teams um. Die Berliner Wasserbetriebe errichten am Standort Jungfernheide einen Neubau, in dem ab 2028 alle Labore unter einem Dach vereint sind. Es gibt dann keine Außenstellen mehr. »Wir werden weniger, dafür aber hochmoderne neue Geräte installieren«, so Böckelmann. Die Technik bekommt eine eigene Etage mit deutlich mehr Fläche als heute. Alle Räume lassen sich in kurzer Zeit vom Büro zum Labor umgestalten und umgekehrt.

Der Neubau wird eine zeitgemäße Klimatisierung haben, was vor allem für die organische Analytik wichtig ist, weil die Geräte nur bei gleichbleibenden Temperaturen und Luftfeuchten besonders präzise arbeiten. Der aktuell noch umständliche Probentransport im Gebäude vereinfacht sich durch getrennte Kleinaufzüge, in denen die Proben zum Analyselabor gelangen. Monitore zeigen dem Personal an, welche Proben pro Tag schon geschafft wurden oder noch abzuarbeiten sind. Für Böckelmann ist der Bereich Labore mit dem Neubau sehr gut für die Zukunft aufgestellt.