Entwicklung eines Verfahrens für die Bioremediation von PAK- und Phenol-belasteten Bodenmaterialien mit Hilfe eines mikrobiellen Konsortiums

Steinkohleteer war bis zu seinem Verbot 1984 ein häufiges Bindemittel im Straßenbau. Dieser besteht aber zu einem Großteil aus giftigen, krebserregenden und umweltschädlichen polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAKs) und Phenolen. Durch Regen und dem damit verbundenen Auswaschen der Schadstoffe sind auch Böden in unmittelbarer Umgebung von Straßen belastet. Die Verbindungen können aufgrund ihrer chemischen Stabilität jahrelang im Ökosystem präsent bleiben und sich anreichern. Diese kontaminierten Altlasten können derzeit nur mit hohen Kosten und geringer Nachhaltigkeit deponiert oder thermisch verwertet werden. Es ist bereits bekannt, dass PAKs und Phenole mithilfe unterschiedlicher Organismen abgebaut werden können. Dabei können die Organismen zum Beispiel die Schadstoffe enzymatisch zerlegen und als Kohlenstoffquelle verwerten. Um einen besseren Abbau zu erzielen, können unterschiedliche Organismen in einem sogenannten mikrobiellen Konsortium miteinander kultiviert werden. Die Komplexität dabei besteht darin, dass es zu vielseitigen Wechselwirkung zwischen den Mikroorganismen kommen kann, welche positiv, negativ oder neutral ausfallen können. Zudem ist es herausfordernd, die richtigen Organismen in den richtigen Konzentrationen im richtigen Nährmedium zu kultivieren, um eine positive gegenseitige Beeinflussung zu generieren und PAK und Phenole effektiv abzubauen. Ein solches mikrobielles Konsortium zur Sanierung belasteter Böden ist bisher nicht etabliert. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung eines neuen Verfahrens für die mikrobiologische Sanierung von PAK- und Phenol-belastete Böden, um deren Deponieklasse deutlich zu senken. Im Idealfall können die Materialien im Sinne der Kreislaufwirtschaft wieder als Baumaterial oder Ackerboden verwendet werden. Somit trägt das Projekt zu einer effizienten Nutzung von Ressourcen bei. Dazu soll ein mikrobielles Konsortium aus mehreren Bakterien- und Pilzstämmen eingesetzt werden, mit dem die Schadstoffe durch die Stoffwechsel der Mikroorganismen abgebaut werden. Für dieses interdisziplinäre Forschungsprojekt haben sich Forschende der Fakultät Wirtschaftsingenieurwesen der Hochschule München mit dem Industriepartner Calvatis Bionik GmbH zusammengeschlossen.