Silvester am Wasser

Foto: torumori
Foto: torumori

Jedes Jahr aufs Neue wird ein besonderer Ort gesucht, an dem man den Jahreswechsel verbringen kann. Besonders beliebt sind dabei Flussufer, von denen aus sich ein Feuerwerk beobachten lässt. Doch nicht nur an den Ufern wird das neue Jahr eingeläutet, in immer mehr Städten gibt es die Möglichkeit, den Jahreswechsel auf dem Wasser selbst zu verbringen.

Köln, Hamburg, Bonn oder Berlin – das Flair dieser Städte macht nicht zuletzt der Fluss aus, an dem sie liegen. Und so feiern Einheimische und Touristen gerne auf dem Rhein, der Elbe oder Spree. Die mehrstündigen Schifffahrten bieten teilweise üppige Buffets, musikalische Unterhaltung und einen freien Blick auf die Feuerwerke der Stadt. So gibt es beispielsweise in Hamburg verschiedene Angebote in unterschiedlichen Preisklassen, um das alte Jahr auf der Elbe zu verabschieden. Und auch die Rheinländer und Hauptstädter können aus einer Vielzahl von Möglichkeiten wählen.

Wer den Jahreswechsel im Ruhrgebiet verbringen möchte, auch der muss natürlich nicht auf die Nähe zum Wasser verzichten. Auch im Duisburger Innenhafen gibt es ein abwechslungsreiches gastronomisches Angebot mit Blick auf den Rhein. Die Weisse Flotte Duisburg bietet außerdem eine Silvesterparty an Bord an. In Essen gibt es die Möglichkeit, am Baldeneysee zu feiern. So wird im LUKAS ein „Verwöhnbuffet“ und ein Feuerwerk zum Jahreswechsel angeboten. Auch in der Villa Vue wird mit Blick auf den See und die Ruhr bei einem 7-Gänge-Menü und Pianomusik gefeiert.

Ob am Wasser in der Stadt oder auf dem Land – wir wünschen allen Lesern einen guten Start in das Jahr 2014!

Umweltsünde unterm Weihnachtsbaum – Alternativen zu Geschenkpapier

Foto: Rania Lahdo, Sichere Ruhr
Foto: Rania Lahdo, Sichere Ruhr
Foto: Rania Ladwig

Es weihnachtet sehr – der erste Glühwein ist getrunken, Zimtsterne und Mandelmakronen sind gebacken und der Tannenbaum wartet auf dem Balkon auf seinen Einsatz. Nur noch wenige Tage und es ist wieder soweit: Gemeinsam mit Familie und Freunden versammeln wir uns unter dem Weihnachtsbaum. Heiligabend werden von den meisten Deutschen viele Traditionen gelebt: ein gutes Essen, vielleicht ein Besuch in der Kirche und natürlich die Bescherung. Damit es beim Fest der Liebe keine Enttäuschung gibt, wurden mühevoll Geschenke ausgewählt und kunstvoll verpackt – ein heimlicher Wettstreit um das am besten verpackte Päckchen bleibt dabei oft nicht aus. Was in liebevoller Arbeit langwierig verpackt wurde und vor der Bescherung noch so dekorativ aussah, ist meist in wenigen Minuten ausgepackt. Weitaus bedenklicher ist jedoch der hohe Preis, den diese weihnachtlich anmutende Geschenkefülle mit sich bringt: Für die Produktion des prächtigen Geschenkpapiers wird nicht nur eine Menge Energie verbraucht, sie verschlingt auch kostbare Ressourcen wie Holz und Wasser in rauen Mengen.

Allein in den Weihnachtsfeiertagen sammeln sich in Deutschland circa 55.000 Tonnen Papiermüll an. Die Papierindustrie gehört dabei zu den Top Fünf der Energieverbraucher der Welt. Kaum zu glauben, dass für die Herstellung einer Tonne Papier ebenso viel Energie aufgewendet werden muss wie für die Produktion einer Tonne Stahl. Laut Greenpeace werden für die Produktion von nur einem Kilogramm Frischfaserpapier bis zu 1.000 Liter Wasser verbraucht. Die Herstellung derselben Menge Recyclingpapier benötigt mit nur 10 Litern Wasser im Vergleich dazu einen schwindend geringen Anteil der wertvollen Ressource. Trotz dieser beunruhigenden Zahlen steigt der Pro-Kopf-Papierkonsum in Deutschland, der mittlerweile bei etwa 253 Kilogramm im Jahr liegt – und das im Zeitalter von E-Book-Readern und papierlosen Büros.

Doch wie kann jeder Einzelne helfen, den Energieverbrauch zu senken, die Abholzung der Wälder zu begrenzen und kostbares Wasser zu sparen? Grundsätzlich ist es außerdem eine sehr simple und zugleich gute Sache auf Recyclingpapier umzusteigen, das zu 100 Prozent aus Altpapier hergestellt wird. Um solche Papierarten zu erkennen gibt es verschiedene Labels, so zum Beispiel das Label „Der Blaue Engel“.

Wer sich auch an Heiligabend für die Umwelt einsetzen möchte, der muss nicht gleich auf eine schöne Verpackung verzichten, denn Weihnachtsgeschenke lassen sich auch ohne das bunte Papier kreativ verpacken. So können beispielsweise Tapetenreste oder alte Zeitungen zu einem schönen Geschenkpapier umfunktioniert werden. Eine weitere nachhaltige Verpackung ist der gute alte Jutebeutel. Jute ist ein rein pflanzliches Produkt und ist daher biologisch abbaubar. Dekoriert mit Tannenzweigen oder einem schönen Schleifenband machen die praktischen Beutel, die es heutzutage in vielen verschiedenen Designs gibt, einiges her. Besonders praktisch ist, dass sie vom Beschenkten sogar direkt weiter benutzt werden können. Diese besondere Verpackung kann aufgrund der Fülle verschiedener Farben und Designs, in denen sie erhältlich ist, ganz individuell ausgewählt werden. Außerdem zeigt sie, dass sich jemand nicht nur viele Gedanken über das Geschenk, sondern auch über die Verpackung gemacht hat und dabei sogar auch an die Umwelt und Ressourcen wie Wasser und Holz gedacht hat.

In diesem Sinne: Ein gesegnetes Weihnachtsfest, frohes Verpacken und vor allem Auspacken!

Bei Grün Baden – Ein Warnsystem für die Wasserqualität

Foto: Joe Shlabotnik
Foto: Joe Shlabotnik
Foto: Joe Shlabotnik

Bei Sonnenschein und warmen Temperaturen locken Flüsse und Seen mit scheinbar sauberem, klarem Wasser. Verführerisch plätschern Gewässer vor sich hin und laden dazu ein, sich darin zu erfrischen. Doch mit bloßem Auge ist für den Laien nicht zu erkennen, wie es um die Qualität des Wassers steht und ob krankmachende Bakterien oder Viren darin enthalten sind.

Besonders in großen Städten mit einer gemeinsamen Kanalisation für Abwasser und Regenwasser kann die Kläranlage nach heftigen Regenfällen gelegentlich überlaufen. Die Folge: Ein Gemisch aus Abwasser und Regenwasser läuft ungeklärt in Flüsse und Seen und beeinflusst die Wasserqualität. Verschmutzungen die sich hieraus ergeben, können beispielsweise in Form von Bakterien wie E. coli oder Enterokokken nachgewiesen werden.

Nach bisherigen Strategien zur Überprüfung der Wasserqualität wird an einer bestimmten Stelle eine Wasserprobe entnommen und anschließend auf Krankheitserreger untersucht. Im Wasser enthaltene Stoffe sowie deren Konzentration können so erfasst werden. Diese Werte verraten allerdings nur etwas über die Wasserqualität am entsprechenden Ort und zum jeweiligen Zeitpunkt der Messung. Besonders in Flüssen werden Verunreinigungen jedoch durch die Strömung weiter getragen. Die Ergebnisse solcher Messungen eignen sich also nur bedingt, um kurzfristig eine Aussage über die Wasserqualität in einem Flussabschnitt oder einem See zu machen oder gar eine Empfehlung zum Baden zu geben.

Ergänzend zu den Messungen der Wasserqualität kommt vermehrt die Anwendung von Vorhersagesystemen in Betracht. Ein Frühwarnsystem, das vor einigen Jahren in Dänemark entwickelt wurde, ist das Bathing Water Forecast System (BWF System). Die Entwicklung des Systems geschah vor dem Hintergrund, dass das Kopenhagener Hafenbecken nach über fünfzig Jahren des Badeverbots wieder zum Schwimmen freigegeben werden sollte. Das Frühwarnsystem sollte verhindern, dass Badende gesundheitliche Risiken eingingen.

Herzstück des Frühwarnsystems ist eine Datenbank, die mit einer Vielzahl von Informationen gespeist wird. Zum einen werden Rahmenbedingungen wie die Fließgeschwindigkeit und -richtung sowie Temperatur eingegeben. Zum anderen werden die meteorologischen Gegebenheiten von einer Wetterplattform hinzugezogen. Zusätzlich werden Daten von Entsorgungsunternehmen bereitgestellt, die Abwässer in das Kanalisationssystem einleiten. Außerdem werden bakterielle Belastungen aufgrund empirischer Zusammenhänge abgeschätzt, zum Beispiel auf Basis von Regenmessungen. Schließlich wird mit Hilfe dieser täglich aktualisierten Informationen simuliert, wie sich Verschmutzungen im Gewässer ausbreiten. Eine mehrtägige Prognose zur Qualität des Wassers kann so getroffen werden, die einerseits auf einer Website und andererseits mobil mit Hilfe einer App abgerufen werden kann.

Dieses System ermöglicht es den Badenden, sich spontan über die Qualität eines Gewässers zu informieren und auf Grundlage dieser Information die Entscheidung zu treffen, ob sie sich im kühlen Nass erfrischen möchten oder nicht. Da das Baden in fäkal verunreinigten Gewässern gesundheitsgefährdend sein kann, kann dieses System dazu beitragen, das Erkrankungsrisiko zu senken, da es anzeigt, wann die Wasserqualität nicht ausreichend zum Baden ist.

Ein solches bereits bestehendes Frühwarnsystem einfach zu übernehmen und für die Ruhr zu verwenden, ist allerdings nicht ohne weiteres möglich. Es gilt, die jeweiligen spezifischen Bedingungen eines jeden Gewässers zu beachten. Daher ist es notwendig, ein speziell auf die Gegebenheiten der Ruhr abgestimmtes System zu entwickeln. In das Frühwarnsystem sollen Messwerte von E. coli und Enterokokken, die als Indikator für bestimmte Krankheitserreger gelten, eingespeist werden. Außerdem ist es geplant, das Zusammenspiel von Krankheitserregern und Rahmenbedingungen, zum Beispiel Temperatur und Fließgeschwindigkeit, zu berücksichtigen. Nur aus der Kombination dieser Faktoren könnte es möglich sein, eine Vorhersage der Wasserqualität zu machen. Die Entwicklung eines Systems, das diese Faktoren mit einbezieht, ist unter anderem eines der Ziele des Projekts „Sichere Ruhr“. Ebenso muss ein System zur Darstellung entwickelt werden, sprich wie und wo findet man die Informationen? Denkbar wären beispielsweise Ampeln oder Fahnen, die am Ruhrufer aufgestellt werden könnten, so wie man es von Meeresstränden kennt.

Die Frage ist jedoch: Würden wir tatsächlich zuerst einen Blick auf die Website oder in die App werfen, bevor es ins kühle Nass geht? Oder treffen wir solche Entscheidungen eher spontan aus dem Bauch heraus?

Projektpartner: aquatune – Im Bann der Daten

Foto: Jörg Gebhardt
Foto: Jörg Gebhardt
Foto: Jörg Gebhardt

Fließgeschwindigkeit: 2,6 Meter pro Sekunde, Wassertemperatur: 16,4 Grad Celsius, Niederschlag: 4,5 Millimeter pro Stunde, Trübung: 12,6 FNU – bei unserem Projektpartner aquatune dreht sich alles nur um das Eine: Daten, und zwar eine ganze Menge davon. Wo anderen schwindelig wird vor lauter Zahlen, ist Jörg Gebhardt genau in seinem Element. Der promovierte Diplom-Physiker ist im Projekt Sichere Ruhr zuständig für die Entwicklung eines Frühwarnsystems, das anhand von verschiedenen Gegebenheiten in der Ruhr die Keimbelastung des Wassers voraussagen soll, ohne täglich zeitintensive Messungen vornehmen zu müssen. Sollte das Baden in der Ruhr eines Tages erlaubt werden, kann dieses Frühwarnsystem die Badenden vor drohenden Keimbelastungen im Wasser rechtzeitig warnen und so das Infektionsrisiko senken. Und diese komplizierte Aufgabe können Jörg Gebhardt und seine Kollegin Silke Müller nur mit Hilfe vieler verschiedener Daten lösen.

Daten, das sind in erster Linie die im Rahmen des Projektes von anderen Projektpartnern gemessenen Werte zu den Krankheitserregern in der Ruhr. Auch die Messergebnisse von unterschiedlichen Messstationen an der Ruhr fließen in die Konzeption des Warnsystems ein. Hier werden beispielsweise die Fließgeschwindigkeit oder die Wassertemperatur des Flusses dokumentiert. Außerdem sind auch Informationen zu den Einleitungen verschiedener Abwasseranlagen nötig, um die komplexen Berechnungen durchführen zu können. Und weil das Team von aquatune nie zu viele Daten haben kann, zieht es zusätzlich Informationen wie Temperaturverläufe oder Niederschlagsmengen vom Wetterdienst hinzu.

All diese Daten speist Jörg Gebhardt dann in ein zuvor entwickeltes Computerprogramm ein. In diesem Programm werden die Daten dann ausgewertet und zueinander in Relation gesetzt. Es werden künstliche neuronale Netze entwickelt, die dann auf Basis der eingepflegten Daten trainiert werden, korrekte Aussagen zur Keimbelastung in der Ruhr zu machen. Man kann sich den ganzen Prozess vorstellen wie eine Box, erklärt der Physiker: Auf der einen Seite der Box gehen Signale ein, das sind die gesammelten Daten. In das Innere der Box hat man zwar keinen Einblick, weiß jedoch, dass die Daten dort weiterverarbeitet werden. Und am Ende der Box kommt ein Ergebnis raus, das ganz einfach anzeigt, ob der Fluss auf Basis der gelieferten Daten Badewasserqualität hat oder eben nicht. Sehr vereinfacht kann man sagen, dass sie eine Ampel für den Badebetrieb entwickeln, die dann je nach prognostizierter Keimbelastung entweder auf grün oder auf rot steht.

Die größte Herausforderung für Jörg Gebhardt und sein Team sind nicht etwa die komplizierten Berechnungen oder Programmierungen des Computers, sondern eine saubere Datengrundlage zu erhalten, die dann in die Modellierung der Box eingespeist wird. Die langjährige Erfahrung des 56-jährigen – nicht nur aus dem Projekt Sichere Ruhr sondern auch aus anderen Projekten ­–­ zeigt nämlich, dass es oftmals schwierig ist, ausschließlich fehlerfreie Daten zu nutzen. Das liegt daran, dass die Daten immer von Partnern geliefert werden. Bei den Partnern werden diese teilweise lange Zeit im Voraus erhoben und in Statistiken, Tabellen und Ordnern archiviert. Dabei kommt es immer mal wieder zu Übertragungsfehlern oder auch Messfehlern, die nach so langer Zeit nicht mehr nachvollzogen werden können. Da die Daten nicht direkt in einem lauffähigen System weiter verarbeitet werden, fällt zunächst nicht auf, dass sich von Zeit zu Zeit kleine Fehler einschleichen. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Daten schließlich bei aquatune zum Einsatz kommen, ist es dann nicht mehr möglich, fehlerbehaftete Daten von zuverlässigen Daten zu trennen. So kommt es vor, dass manchmal Zahlen mit in die Auswertungen einfließen, die falsch aufbereitet oder nicht ganz korrekt bemessen sind. Für das Projekt Sichere Ruhr treffen diese Einschränkungen aber nur bedingt zu, da hier zum Großteil mit Labordaten gearbeitet wird. Diese werden unter strengen hygienischen und methodischen Vorgaben erhoben. In Projekten, in denen vorwiegend Messergebnisse genutzt werden, die nicht im Labor gemessen werden, ist es schwieriger. In solchen Fällen muss Jörg Gebhardt seine Partner immer wieder zu größter Sorgfalt anhalten und sie zum Beispiel bitten, ihre Messsensoren regelmäßig zu reinigen, um Fehlwerte zu vermeiden.

Den Großteil der Daten erhält der Aarbergener von dem Sichere Ruhr Projektpartner IWW. Aus diesem Grund arbeiten aquatune und das IWW beinahe täglich Hand in Hand. Denn nur wenn der Datenfluss stetig weiter fließt, können die Physiker ihre Berechnungen immer wieder aufs Neue anpassen und die neuronalen Netze im Innern der Box so trainieren, dass sie verlässliche Aussagen produzieren. Außerdem wertet das Team um Jörg Gebhardt die Daten gemeinsam mit dem IWW aus. Sie werden interpretiert und gemeinsam erfolgt dann eine Einschätzung, ob die Daten valide sind. Auch die Analyse der konstruierten Modelle nehmen die beiden Institute gemeinsam vor, denn sie ergänzen sich in ihren Spezialgebieten sehr gut: aquatune bringt mit der Technologie das Handwerkszeug mit, während das IWW das Prozess-Know-How beisteuert. Das ist nicht nur effizient, sondern so bereitet die Arbeit allen Beteiligten auch großen Spaß.

Über das IWW sind Jörg Gebhardt und sein Team ursprünglich auch dazu gekommen, sich am Projekt Sichere Ruhr zu beteiligen. Da die beiden Projektpartner schon viele Projekte erfolgreich miteinander realisiert haben, lag es nahe, auch in diesem Projekt an die langjährigen gemeinsamen Erfahrungen und Erfolge anzuknüpfen. Außerdem fand Jörg Gebhardt die Fragestellung sehr spannend, und wollte gerne einen fachlichen Teil zur Lösung des gestellten Problems beitragen.

Sein Wunschergebnis für eben dieses Problem wäre ganz einfach, dass sich die Menschen, bevor sie in einem natürlichen Gewässer baden gehen, nüchtern und sachlich mit den Wasserwerten auseinander setzen. Jeder Badegast sollte die Entscheidung, ob er baden gehen möchte oder nicht, auf der Basis der gegebenen Daten treffen. Ob es in der Zukunft irgendwann dazu kommen wird, dass die Bewohner der Metropole Ruhr vor diese Entscheidung gestellt werden, kann Jörg Gebhardt nicht einschätzen. Die Verantwortung, dies umzusetzen, liegt letztlich bei der Stadt Essen und den anderen Anrainerstädten der Ruhr. Einen Gewinn für die Region – sollte das Badeverbot in der Ruhr in der Zukunft gelockert werden – kann er sich trotz aller Unwägbarkeiten vorstellen: Die Gewässerqualität, die heute schon besser ist als vor 20 bis 30 Jahren, wäre ein weiteres Stückchen verbessert. Hierdurch könnte der Ruhrgebietler auf lange Sicht die Natur zurückgewinnen und sorglos in der Ruhr baden gehen. Den entscheidenden Pluspunkt sieht der Physiker im steigenden Freizeitwert durch das Baden in der freien Natur ­– und das mitten im vorurteilsbehafteten Pott.

Es bleibt die spannende Frage ob Jörg Gebhardt heute in der Ruhr baden würde. Da er nicht so der ängstliche Typ ist, würde er es tun – vorausgesetzt, es wäre erlaubt. Allerdings würde er vorher noch einmal einen tiefen Blick in die aktuellen Daten werfen, denn die sind ja bekanntlich sein Steckenpferd. Und die Nähe einer Einleitungsstelle von Abwasseranlagen, die würde er beim Baden grundsätzlich vermeiden.