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Inhaltsverzeichnis
Was ist Wasser 3.0 + StressFix?
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Gute Idee trifft Gute Chemie
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Ausgezeichnete Idee
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Unterwegs für die Umwelt
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Partner werden und profitieren
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„Wissen schafft“ Wasser 3.0
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Wasser 3.0 . [email protected] . www.wasserdreinull.de
Wasser 3.0 – Trinkwasser ohne
Pharmazeutikarückstände
Wasser ist die wichtigste Ressource der Welt.
Doch obwohl nahezu 70 Prozent der Erdoberfläche von Wasser bedeckt ist, stehen den
Menschen nur etwa 0,007 Prozent der irdischen Wasservorräte direkt zur Verfügung.
Gerade Pharmazeutika spielen hier eine nicht zu vernachlässigende Rolle. Deren Wirkstoffe und Abbauprodukte werden durch Mensch und Tier ausgeschieden und gelangen
über das Abwasser in den Wasserkreislauf. Hinzu kommen abgelaufene Medikamente, die
über die Toilette entsorgt werden. Die Kläranlagen sind derzeit auf die Entfernung dieser
Stoffe nicht ausgelegt oder haben längst das Limit ihrer Leistungsfähigkeit erreicht. Deshalb sind neue Konzepte notwendig, die das Wasser auch von diesen Substanzen reinigen
und somit die Wasserqualität entscheidend verbessern.
Wasser 3.0, das erste effiziente Verfahren Pharmazeutikarückstände aus Wasser entfernen - nachhaltig und umweltschonend!
Was ist Wasser 3.0 + StressFix 2 | 3
Was ist Wasser 3.0 + StressFix ?
Das Projektteam um Jun.-Prof. Dr. Katrin Schuhen arbeitet seit zweieinhalb Jahren an
neuen Materialien für die Verbesserung der Wasserqualität. Das nachhaltige Entfernen
von organischen und anorganischen toxischen Verunreinigungen aus dem Wasser steht im
Mittelpunkt des Projekts Wasser 3.0 und des Endproduktes „StressFix“.
StressFix basiert auf einer innovativen Fixierungsmethode, die nach der letzten Klärstufe
von Kläranlagen oder in der Trinkwasseraufbereitung pharmazeutische Wirkstoffe und deren
Abbauprodukte aus dem Wasser entfernt. Das übergeordnete Ziel von Wasser 3.0 ist der
nachhaltige Schutz von Gewässern als Lebensraum und als Trinkwasserressource.
Wasser 3.0 steht dabei als Versprechen für
eine Verbesserung der Wasserqualität

in allen Gewässertypen
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des Trinkwassers
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in Endreinigungsstufen von Kläranlagen
Gute Idee trifft Gute Chemie
Eine revolutionäre Idee und ein starker Partner: Wasser 3.0 entstand durch die enge Zusammenarbeit zwischen Juniorprofessorin Dr. Katrin Schuhen/Universität Koblenz-Landau
und dem Spezialchemie-Experten abcr. Als Spezialist für R&D und Scale-up hat abcr das
Projekt von der ersten Stunde an begleitet.
abcr unterstützt die Weiterentwicklung des innovativen Produktes von der Laboridee
bis zum Einsatz im industriellen Maßstab.
Gute Chemie. Mehr Vielfalt, mehr Auswahl, mehr Wert
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R&D Service: Kundensynthesen, abcr Produktlinie
Made in Germany, abcr Labor Bremen
Produktion: Synthesen und Scale-up im Tonnenmaßstab
Made in Europe, abcr labs Spanien
Bulk Business: Beschaffung, Scale-up und Vertrieb
von Rohmaterialien
Katalog Business: ++100.000 Spezialchemikalien
& Exclusiv Produktportfolio
Service: Sourcing und Distribution weltweit,
Lager- und Logistikprofi, Gefahrstoffversand international
abcr  Gute Chemie 4|5
Saubere Lösung: Hybridkieselgele
Das Geheimnis von Wasser 3.0 sind innovative Hybridkieselgele aus der
Produktionsstätte von abcr.
Mit ihrer porösen Oberfläche können diese maßgeschneiderten Materialien große Mengen an Spurenstoffen aufnehmen, chemisch umwandeln und so fest fixieren. Die neue
Verbindung kann über ein Recyclingkonzept weiterverwertet werden, sodass eine positive
Ökobilanz ohne Bildung toxischer Substanzen entsteht. Mit innovativen Hybridmaterialien
unerwünschte Spurenstoffe binden, um die Wasserqualität in allen Gewässertypen nachhaltig zu verbessern – dieses Ziel stand von Anfang an fest.
Ausgezeichnete Umwelttechnologie „and the winner is....“
GreenTec Awards - Europas größter Umweltpreis.
Jedes Jahr treffen sich Wissenschaft und Forschung,
Wirtschaft und Politik zu den GreenTec Awards – der
„Oscar-Verleihung“ für Umwelttechnologie und ökologisches
Engagement.
Juniorprofessorin Dr. Katrin Schuhen wird mit ihrem Team
und Projektpartnern im Berliner Tempodrom zur feierlichen
Preisverleihung über den Grünen Teppich schreiten. Bei rund
tausend Gästen sowie prominenten Botschaftern und
Jury-Mitgliedern stehen Wasser 3.0 und weitere innovative
Projekte im medialen Rampenlicht.
Wasser 3.0 – Gewinner GreenTec Awards 2015, Kategorie „Wasser & Abwasser“
Wasser 3.0 - Ausgezeichnete Idee 6|7
Juniorprofessorin Dr. Katrin Schuhen
Seit 2012 forscht Juniorprofessorin Dr. Katrin Schuhen zusammen mit ihrer Arbeitsgruppe
am Institut für Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau. Im Mittelpunkt ihrer
Forschung steht die Entwicklung von innovativen Materialien, die Reststoffe vollständig
aus Ab-(Wasser) und Trinkwasser entfernen. Der Fokus liegt dabei auf Hybridkieselgelen,
die mit ihren organischen und anorganischen Einheiten ideale Reaktionspartner für die
unterschiedlichsten Stoffe sind.
Vita
Seit 2012
2008 – 2012
2008
Juniorprofessorin für Organische
und Ökologische Chemie an der
Universität Koblenz-Landau
Laborleiterin, Basell Polyolefine
Deutschland GmbH, Abteilung
Catalyst Systems
Mitarbeiterin Fa. Aesculap AG,
Abteilung F&E Biomaterialien
Mit dem Projekt Wasser 3.0 und dem Gewinn des „GreenTec Awards 2015“ ist sie ihrem Ziel
ein Stück näher gekommen: Die Wasserqualität verbessern – nachhaltig und weltweit.
Expedition TriAction 2015
Die nachhaltige Sicherung der Qualität unseres Wassers gehört zu den größten aktuellen
Herausforderungen. Katrin Schuhen und ihr Team planen dafür eine außergewöhnliche
Reihe ökologischer Expeditionen. Begleitet von einem mobilen Labor entnimmt das
Forscherteam Wasserproben aus verschiedenen Gewässern, um sie auf regionale und
anthropogene Einflüsse (z.B. aus der Industrie) zu untersuchen. Es erfolgen unter anderem
Dauerbeprobungen der an der Strecke liegenden Fließ- und Standgewässer.
Start: TriAction - 09. August 2015
Ökologische Expedition im Auftrag des Großprojekts „Wasser 3.0“, vier Länder in vier Wochen.
Die jeweiligen Wasserentnahmestellen vor Ort
sind zum Teil sehr entlegen und stellen individuelle Anforderungen an das Team. Knapp 3000 km
mit dem Rad, zu Wasser und per pedes unterwegs - mit dem Ziel: „Sauberes Wasser“
Wasser 3.0 - Unterwegs für die Umwelt 8|9
Wasser 3.0 - mobil informiert
Das Wasser 3.0 – mobil ist mit einem „Talk vor Ort“, auch in Ihrer Nähe! Dort finden Sie
Themen rund um das Wasser, das Projekt Wasser 3.0 und unsere Aufgaben. Wir informieren darüber, wie jeder Mensch bereits zu Hause die Ressource Wasser nachhaltig schützen
kann, erklären Ihnen die Aufgaben und Messungen im Wasser 3.0 – mobil und zeigen
Ihnen, wie die Materialien rund um das Produkt „StressFix“ wirken.
Wasser 3.0 – mobil „Talk vor Ort”

Nachhaltige Hybridkieselgele für Abwassersanierung und
Trinkwasseraufbereitung

Aufnahme von Daten für die Weiterentwicklung von StressFix

Screening-Experimente zu Fließverhalten, Eintragspfaden,
Stofftransporten, Umwelteinflüssen, klimatischen Verhältnissen

Bewusstseinsschulung im Umgang mit natürlichen Ressourcen
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Funding für Wasserprojekte in Afrika und Südamerika

Wissenschaftliche Vortragsreihen an Universitäten/Hochschulen
Wasser 3.0 - Machen Sie mit!
Begleiten Sie unsere ökologische Expedition im Auftrag des Großprojektes
„Sauberes Wasser“. Bei der TriAction-Tour bieten wir Ihnen die Möglichkeit das Team
persönlich kennenzulernen und sich über die Innovationstechnologie der nachhaltigen
Ab-(Wasser)-Reinigung und Trinkwasseraufreinigung zu informieren.
Werden Sie Follower, Pate, Spender und Gönner und helfen Sie Wasser 3.0 für jeden
Menschen nutzbar zu machen.
Wasser 3.0 – mobil „TriAction 2015“
4 Länder in 4 Wochen
09. 08. 2015
Start der ökologischen Expedition
Roadmap Expedition + Infotage unter www.triaction2015.de
31. 08. 2015
Wissenschaftsforum 2015 Dresden - Vortrag und Infostand
05.09. 2015
Ende der 1. ökologischen Expedition von Wasser 3.0
Welcome - Begrüssung und Infoveranstaltung
durch den Sponsor VR Bank, Landau
Wasser 3.0 - Partner werden und profitieren 10|11
Wasser 3.0 - Werden Sie Partner!
Verbinden Sie den Namen Ihres Unternehmens mit nachhaltigem Handeln und
innovativer Umwelttechnologie.
Warum benötigen wir Sponsoren?
Das Projekt wird bisher nur im Bereich der Forschung durch Forschungsgelder des Bundeswirtschaftsministeriums (BMWi) finanziert. Wasser 3.0 ist mehr als nur ein reines
R&D Projekt. Im Projekt Wasser 3.0 werden die innovativen Produkte StressFix und
StressFix2 entwickelt, welche uns helfen können, nachhaltig weltweit sauberes Wasser
zur Verfügung zu stellen.
Der nächste Schritt wird es sein, den Prototyp des StressFix in einer Anlage zu betreiben,
um die Machbarkeit hinsichtlich Funktionalität und Wirtschaftlichkeit zu bestätigen. Wesentlich ist auch, die Menschen hinsichtlich des Schutzes unserer lebenswichtigen Ressource
Wasser zu sensibilisieren. Hierzu bedarf es zielgerichteter Öffentlichkeitsarbeit und Ihrer
Unterstützung.
“Sauberes Wasser ist ein Menschenrecht“
Helfen Sie mit Ihren Spenden Wasser 3.0
ins Leben zu rufen, werden Sie Teil der
Wasser 3.0 Community.
„Wissen schafft“ Wasser 3.0
Der Eintrag von unerwünschten pharmazeutischen Wirkstoffen oder Wirkstoffmetaboliten
in die Umwelt erfolgt anthropogen über die Produktions- und Anwendungspfade der
Human- und Tiermedizin. Die Medikamente können im Allgemeinen nicht komplett vom
Körper aufgenommen werden und werden demnach teilweise in reiner Wirkstoffform oder
metabolisiert ausgeschieden.
Zu dieser Gruppe von Wirkstoffen gehören unter anderem die schmerzlindernden und
entzündungshemmenden Wirkstoffe Diclofenac, Ibuprofen, verschiedene Antibiotika
sowie hormonähnliche Substanzen (z.B. Ethinylestradiol), welche mit einer Regelmäßigkeit
in Gewässern nachgewiesen werden konnten. In u.g Tabelle sind Befunde von Arzneimittelrückständen in deutschen Gewässern dargestellt.
Befunde von Pharmazeutika in Gewässern
(OG: Oberflächengewässer, GW: Grundwasser, TW: Trinkwasser, o. B.: ohne Befund)
Wirkstoff
Wirkstoffgruppe
Verbrauch (2001)
Maximalkonzentration in µg/L
OG
GW
TW
Diclofenac
Antirheumatika
85.800 kg
2,000
0,030
0,006
Ibuprofen
Antirheumatika
344.880 kg
1,500
0,510
0,003
Roxythromycin
Antibiotika
9.550 kg
0,060
0,026
o.B.
Sulfamethoxazol
Antibiotika
53.600 kg
0,380
0,030
o.B.
Ethinylestradiol
Hormone
50 kg
0,005
0,002
0,001
„Wissen schafft“ Wasser 3.0 12|13
Die in der Arbeitsgruppe ´Organische und Ökologische Chemie´ entwickelten Hybridmaterialien bestehen aus einem anorganischen und einem organischen Teil. Beide Teile sind über
Siloxan-Bindungen miteinander verknüpft. Der anorganische Teil besteht aus ein bis drei
Siloxy-Funktionen und dient dem organischen Teil als Trägermaterial. Über den organischen
Teil werden die Porengröße sowie Lage und Form der Gitterstruktur bestimmt und es
erfolgt die Anpassung an verschiedene Wirkstoffe und Wirkstoffgruppierungen. Dieser
Bereich des Hybridmaterials wirkt zusätzlich über kovalente Bindungen als Kopplungspartner für die Arzneimittelrückstände. Die verwendeten Hybridkieselgele können über den
sogenannten Sol-Gel-Prozess hergestellt werden. Dabei bildet sich über Hydrolyse und
Kondensation ein dreidimensionales Netzwerk aus. Das erhaltene strukturierte Hybridmaterial besitzt die Fähigkeit die organischen Rückstände im aquatischen Umfeld durch
eine chemische Reaktion im wässrigen Milieu bei unterschiedlichen pH-Wert-Einflüssen
irreversibel zu fixieren.
Über die für Hybridkieselgele gängigen Nachweismethoden der IR-Spektroskopie, ESEM
(environmental scanning electron mikroscope) und BET-Methode (Stephen Brunauer, Paul
Hugh Emmett und Edward Teller Methode) konnten wir die bisher entwickelten Hybridkieselgele und ihre Vorstufen charakterisieren und ihre verschiedenen Eigenschaften hinsichtlich der Fixierungsreaktion von Einzelsubstanzen und Medikamentencocktails untersuchen.
Durch die Strukturierung des Materials werden oberflächenaktive funktionelle Gruppen
erzeugt, die im weiteren Verlauf in wässrigem Milieu die Fixierungsreaktion begünstigen.
Partner & Sponsoren
AG
ONCOLOGY ADVICE
Bell Media
Institut für anschauliches Lernen
„Sauberes Wasser ist ein Menschenrecht“
Helfen Sie mit Ihren Spenden Wasser 3.0 ins Leben zu rufen und werden Sie Teil der
Wasser 3.0 Community.
Spendenkonto Projekt Wasser 3.0
Empfänger: Universität Koblenz-Landau
Bank: Deutsche Bundesbank Filiale Mainz
IBAN: DE 25 5500 0000 0055 00 1511
BIC: MARKDEF1550
Bitte unbedingt Verwendungszweck angeben:
6501-0909-54786-5170 155 (Projekt Wasser 3.0)
Kontakt:
Jun.-Prof. Dr. Katrin Schuhen
[email protected]
www.wasserdreinull.de
www.wasserdreinull.de

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