Die Studierenden des Masters Applied Ecohydrology bekamen zu Beginn des Sommersemesters vier Themen von ihren Professoren aus den Fachbereichen Bauwesen und Angewandte Naturwissenschaften der TH Lübeck zur Verfügung gestellt: Flussrenaturierung, Abwassermanagement, Algen und Nährstoffbilanz von Seen. Nach theoretischen Einführungen in die Themen, bestimmten die Masterstudierenden wissenschaftliche Fragestellungen und unternahmen Exkursionen in den Südosten von Schleswig-Holstein.
Natürliche Flüsse: ein Vergleich rund um den Globus
Unter der Anleitung von Prof. Dr. Edgar Nehlsen verglichen Deepshikha Srivastava und Nafisa Jaffar Strategien zur Renaturierung von Flüssen in Deutschland und Asien. Die Studentinnen deckten auf, dass kleine Flüsse in den Beobachtungen bisher unterrepräsentiert sind. Die Studentinnen zeigten auch, dass sich die naturnahe Gestaltung von Gewässern in Europa auf die ökologische Wiederherstellung mit fortschrittlichen Technologien und rechtlichen Rahmenbedingungen konzentriert, während in Südasien der Schwerpunkt auf der Beteiligung der Bevölkerung und praktischen Ansätzen liegt. Dies verdeutlicht die Möglichkeiten des gegenseitigen Lernens und der Zusammenarbeit zur Verbesserung der nachhaltigen Wasserbewirtschaftung.
Cecília María Hernández Castro, Mavzuna Azizova und Megan Rossouw nahmen unter die Lupe, wie in Deutschland und China Fließgewässer gestaltet werden. Dafür verglichen die Studierenden auf Basis einer Literaturrecherche zwei Flussrenaturierungsprojekte in Bad Schwartau und Yangtze. Dabei stellten sie fest, dass bei der Renaturierung der Schwartau Landschaftsumbauten und ökohydrologische Verbesserungen im Fokus standen. Das Yangtze-Projekt basiert auf technologischen Ansätzen, wie der Rekonstruktion von Flussbänken mithilfe von Beton, Kies und auch Sand.
Herausforderungen im Abwassermanagement
Dr.-Ing. Kai Wellbrock betreute die zweite Gruppe von Studierenden. Daryl Lloyd Cortez, Manisha Lohana und Sara Ajri stellten ihren Kommiliton*innen die neuesten Entwicklungen in der Abwasserbehandlung vor. Dazu gehört zum Beispiel die Ozonierung. Ozon wird für die Desinfektion des Wassers eingesetzt, da es effektiv Keime im Wasser abbaut. In Pilotprojekten wurde die Konzentration von persistenten und mobilen Substanzen damit um bis zu 50 % reduziert. Allerdings ist die Ozonierung im großen Maßstab noch sehr teuer.
Erneuerbare Energien aus Fäkalien
Daniel Uzoh, Esi Seguwa Chukwufunanya Yawson und Suebat Oluwakemi Mustapha stellten ein dezentrales Abwasserbehandlungssystem in Hamburg vor. Im Wohnquartier „Jenfelder Au“ in Hamburg wird ein neuartiger Wasserkreislauf das erste Mal im großen Maßstab erprobt. Neben Regenwasser und Abwasser aus der Toilette, dem sogenannten Schwarzwasser, wird auch das Grauwasser aus Küche, Bad und Waschmaschine erfasst und behandelt. Die Fäkalien werden über ein Unterdrucksystem in eine Biogasanlage geleitet, die grünen Strom und Wärmeenergie erzeugt.
Algenforschung: Vom Wasser zur Wertschöpfung
Prof. Dr. Norbert Reintjes betreute eine Gruppe Studierender, die sich mit Algen beschäftigten. Victor Cesar Carneiro Silva und Mohammed Parvez analysierten die Dynamik von Cyanobakterienblüten – auch Blaugrünbakterien genannt - und die Faktoren, die zu toxischen Blüten führen. Dazu zählen höhere Temperaturen und eine höhere Wachstumsrate. Die Studierenden machten deutlich, dass hohe Lichtverfügbarkeit, hohe Nährstoffverfügbarkeit und eine lange Dauer der Blüte kritische Faktoren darstellen. Was hilft nun? Silva und Parvez erklärten eine Methode, die Ultraschall nutzt, um die Blüte schon vor der Entstehung zur verhindern.
Luke Tomlinson, Sonam Yangkee Phurba und Yomali S. Dona nahmen die Mycosporin-ähnliche Aminosäuren (MAAs) unter die Lupe. Dabei handelt es sich polyphenolische und bioaktive Verbindungen, von denen es etwa 30 gibt. Algen und Cyanobakterien produzieren MAAs als UV-Schutz. Sie können aus dem „Nabel-Purpurtang“ gewonnen werden, der eine Art der Rotalgen ist. Die Studierenden zeigten auf, wie die MAAs „geerntet“ werden können. Sie verglichen die Methoden im Hinblick auf Effizienz, Skalierbarkeit und Kosten.
Nährstoffhaushalt von Seen: Herausforderungen und Lösungen
David Guaña, Shreya Pataankar und Stina Nagavci untersuchten am Beispiel der Schaalseeregion die Zerstörung von Feuchtgebieten. In der Schaalseeregion gibt es bedeutende Landnutzungskompartimente, die von Mooren und Niedermooren gebildet werden. 72 % der Flächen wurden entwässert, viele Jahre lang wurde Torf abgebaut, und das Wasser wurde zum Kraftwerk Farchau umgeleitet. Dies führte zu einem Verlust des Grundwasserspiegels und zu einer Störung der natürlichen Hydrologie aufgrund von Veränderungen im Wasserhaushalt. Wie können die Flächen nun wiedervernässt werden? 1. Schließung von Entwässerungsgräben und Dämmen, 2. Renaturierung von Flüssen. 1500 ha Moorland wurden bereits wiederhergestellt.
Gabriella Speca, Htun Thiri Naing und Sovandara Bin beleuchteten die Nährstoffflüsse in Grundwasserseen und die Maßnahmen zur Reduktion von Nährstoffeinträgen. Projekte zur Wiedervernässung in der Schaalsee-Region zeigten positive Effekte auf die Reduzierung von Algenblüten.
Rafaela Schramm, Prof. Dr. Edgar Nehlsen, Dr. Kai Wellbrock, Prof. Dr. Norbert Reintjes, Prof. Dr. Christoph Külls, Dr. Ozgur Kisi und Prof. Dr. Philipp Wilfert aus dem Fachbereich Bauwesen und Angewandte Naturwissenschaften organisierten die Konferenz.
