Wasserproben werden mit einem LC-TOF Massenspektrometer auf Spurenstoffe analysiert.

Spurenstoff-Tracker

Das Projekt „Künstliche und kollektive Intelligenz zum Spurenstoff-Tracking in Oberflächenwasser für eine nachhaltige Trinkwassergewinnung K2I“ ist im April 2021 gestartet. Das Projekt wird innerhalb der Fördermaßnahme „Digital GreenTech – Umwelttechnik trifft Digitalisierung“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit knapp 1 Million Euro gefördert. Von April 2021 bis März 2023 soll eine laborübergreifende Cloudlösung entwickelt werden, mit der Wasserversorger organische Spurenstoffe schnell entdecken und auf Grundlage einer überregionalen Datenbasis mögliche Quellen eingrenzen können.

Aktuelles

Pressemeldung

Erfolg beim Gewässerschutz dank K2I-Forschungsprojekt

Mit Hilfe künstlicher Intelligenz ist es im Rahmen eines Forschungsvorhabens des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gelungen, die wiederkehrende Belastung des Flüsschens Blau bei Ulm mit organischen Spurenstoffen aus der Arzneimittelproduktion zu analysieren und zu reduzieren. In enger  Zusammenarbeit des Landratsamtes Alb-Donau-Kreis, der Firma Teva und der Landeswasserversorgung konnte der Stoffeintrag bereits nach kurzer Zeit durch eine Reihe von Sofortmaßnahmen reduziert werden. > Link zur Presseinformation

Projektvideo
K2I - Eine Cloud für intelligentes Spurenstofftracking im Wasser

Spannende Einblicke in das Projekt K2I an der Schnittstelle zwischen Wasseranalytik und Data Science bietet das vierminütige Video "Eine Cloud für ein intelligentes Spurenstofftracking im Wasser". Ein spezialisiertes Trinkwasserlabor, eines der führenden Rechenzentren und ein Wasserwerk sind die hochinteressanten Drehorte des Videos.

> Link zu youtube

Projektziele

Analysedaten in Cloud bündeln

Spezialisierte Labore verfügen über große Datenmengen zur Wasserqualität. Das Projekt will diese Daten in einer laborübergreifender Cloud statt über klassische Meldeketten zusammenführen.

Kollektive Intelligenz nutzen

Kollektive Intelligenz wird angewendet, um so auf Grundlage einer überregionalen Datenbasis mögliche Quellen für Spurenstoffeinträge einzugrenzen.

Non-Target-Screening anwenden

Organische Spurenstoffe können durch das Verfahren der hochauflösenden Massenspektrometrie (Non-Target-Screening) frühzeitig entdeckt und identifiziert werden.

Vernetzung schaffen

Aus der Vernetzung von bestehenden und neu gesammelten Analysedaten und Metainformationen aus unterschiedlichen Laboratorien, also einer kollektiven Intelligenz aus der Wasserversorgung und der künstlichen Intelligenz beim Prozessieren der Daten, entsteht ein erheblicher Mehrwert für die Quellzuordnung und die Identifikation bekannter und unbekannter Substanzen. 

Spurenstoff-Tracker entwickeln

Der im Projekt entwickelte Spurenstoff-Tracker wird auf Grundlage der Non-Target-Analytik vollständigere Daten über das Vorkommen und die Belastung der Gewässer mit organischen Spurenstoffen liefern.

Instrument für die Praxis liefern

Um die Praxistauglichkeit zu demonstrieren, ist eine Fallstudie und ein erstes exploratives Arbeiten mit vier großen Wasserversorgungsunternehmen in Deutschland vorgesehen. 

 Projekt

Wie können Daten von örtlich verteilten, hochspezialisierten Laboren der öffentlichen Trinkwasserversorgung zusammengeführt und  ausgewertet  werden? So sollen die Quellen von Spurenstoffen im Kollektiv rascher eingegrenzt werden. 

Inhalte

Das Verbundprojekt besteht aus sieben Arbeitspaketen: Konzeption und Grundstruktur, Feasibility-Studie Mikrobiologie, Cloud-Infrastruktur, Spurenstoff-Tracking durch Algorithmen, Nachhaltigkeitsanalyse, Proof of Concept sowie Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit.

Hintergrund

Das Non Target Screening ist eine Analysemethode. Die dabei gewonnenen Daten bilden die Grundlage für den neu zu entwickelnden Spurenstoff-Tracker.

 Projektpartner

Vier Projektpartner aus Wasseranalytik und Digital Science bündeln für dieses BMBF-Projekt ihre Kompetenzen: die Landeswasserversorgung, das Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften, die Technische Universität München mit ihrem Lehrstuhl für Analytische Chemie und Wasserchemie, und das TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser. Die entwickelten Lösungsansätze werden mit den assoziierten Projektpartnern aus der öffentlichen Trinkwasserversorgung Hamburg Wasser, Hessenwasser GmbH, dem Zweckverband Bodensee-Wasserversorgung und der Westfälischen Wasser- und Umweltanalytik GmbH als Labor der Gelsenwasser AG auf ihre Praxistauglichkeit getestet. 

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