Sichere intermittierende landwirtschaftliche Bewässerung (StaySafe)

Die zunehmende Wasserknappheit erfordert die Verwendung von aufbereitetem Wasser für die landwirtschaftliche Bewässerung auch in Regionen, die früher über ausreichende Süßwasservorräte verfügten. Im Gegensatz zur weitergehenden Aufbereitung gibt es grundlegende Wissenslücken in Bezug auf den Verbleib und das Wiederaufwachsen von Krankheitserregern im Verteilungssystem, d. h. während Transport und Speicherung. Aufgrund des stark schwankenden Bewässerungsbedarfs und der Niederschlagsmuster entstehen viele Bewässerungssysteme, die dynamisch mit tagelangen bis wochenlangen Stagnationsperioden betrieben werden. Im Rahmen des StaySafe-Projekts wird zum ersten Mal die Entwicklung von Krankheitserregern und antimikrobiellen Resistenzen (AMR) während Transport und Speicherung experimentell untersucht. Hierbei werden verschiedene aufbereitete Wasserqualitäten, dynamische Betriebsweisen und (Nach-)Desinfektionsstrategien direkt miteinander vergleichen. Daher zielt das Projekt darauf ab, (a) die Wiederverkeimung mit Krankheitserregern zu unterdrücken, (b) die am besten geeigneten Desinfektionsstrategien unter instationären Betriebsbedingungen zu ermitteln und (c) die Verbreitung von AMR zu verhindern. Durch optimalen Betrieb soll ein sicherer und stabiler Biofilm erreicht werden.

Unter Einsatz zeitgemäßer Modellierungsansätze der mikrobiellen und physikalisch-chemischen Wasserqualität unter instationären Bedingungen wird die optimale Systemkonfiguration ermittelt. Ein digitaler Zwilling wird die betriebliche Entscheidungsfindung in Fallstudien in Deutschland und Israel unterstützen. Der entwickelte Managementrahmen wird auf andere Anwendungsstandorte übertragbar sein und somit die Einführung von Verfahren zur Wiederverwendung für Anwendungen mit Nichttrinkwasserqualität fördern.