Schlammauftrieb in Kläranlagen nachhaltig vermindern

Schlammauftrieb in Kläranlagen nachhaltig vermindern Schlammschlacht in der Kläranlage: wie räuberische Einzeller für Ordnung sorgen

02.12.2025 Quelle: Pressemitteilung Universität Kolenz 2 min Lesedauer

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In Kläranlagen kämpfen Betreiber gegen ein hartnäckiges Problem: Schlammauftrieb durch Bakterien verschlechtert die Reinigungsleistung und verursacht hohe Kosten. Bislang kommen meist chemische Mittel zum Einsatz, um die störenden Bakterien zu bekämpfen. Doch womöglich genügt auch eine biologische Lösung: winzige Räuber, die die Bakterien von Natur aus in Schach halten.

Schalenamöben der Gattung Arcella können problematische fadenförmige Bakterien in Kläranlagen auf natürliche Weise in Schach halten.(Bild: James Weiss) — Schalenamöben der Gattung Arcella können problematische fadenförmige Bakterien in Kläranlagen auf natürliche Weise in Schach halten.
(Bild: James Weiss)

Die Aufreinigung von Wasser ist ein gigantisches Unterfangen. Allein in Deutschland wurden 2022 rund 8,3 Milliarden Kubikmeter Wasser in Kläranlagen behandelt. Das sind umgerechnet 274 Liter pro Einwohner und Tag – oder jeden Tag fast 1,5 Badewannen pro Einwohner. Dabei ist nicht nur die Menge eine Herausforderung, auch das „Verhalten“ des Abwassers. Durch verschiedene Bakterien, vor allem Candidatus Microthrix parvicella, bildet sich nämlich einiges an Schaum und Schwimmschlamm, der nach oben steigt und die Aufbereitung des Abwassers deutlich erschwert. Dieses Phänomen des Schlammauftriebs verursacht letztlich hohe Umweltschäden sowie Kosten.

Nun haben Forschende der Universität Koblenz die wechselseitigen Beziehungen von Protisten, also mikroskopischen Lebewesen wie einzelligen Eukaryoten, Mikropilzen und Mikroalgen, im Klärschlamm untersucht. Dabei fanden sie eine Räuber-Beute-Interaktion, die den Schlammauftrieb in Kläranlagen nachhaltig verhindern könnte.

Das Forschungsteam um Prof. Dr. Kenneth Dumack, Professor für Aquatische Ökosystemanalyse an der Universität Koblenz, hat gezeigt, dass räuberische Einzeller – so genannte Schalenamöben der Gattung Arcella – problematische fadenförmige Bakterien in Kläranlagen auf natürliche Weise in Schach halten können.

Projektmitarbeiterin Dorothee Albers, Prof. Dr. Sandra Rosenberger und Andreas Fischer von Mann+Hummel Water & Fluid Solutions vor dem Versuchsaufbau (Bild: Hochschule Osnabrück)

Der Feind meines Feindes…

In der nun veröffentlichten Studie berichten Dumack und seine Kollegen, dass sich die Populationsdynamiken der Bakterien und ihrer Jäger durch „Lotka-Volterra-Mechanismen“ beschreiben lassen – ein klassisches Räuber-Beute-Modell der Ökologie. Analysen aus vier deutschen Kläranlagen und ergänzende Experimente zeigen, dass räuberische Arcella-Arten das Wachstum von Schwimmschlamm-bildendem Microthrix durch gezielte Räuberei eindämmen können. Damit eröffnet sich eine nachhaltige, umweltfreundliche Alternative zu den bisher üblichen chemischen Eingriffen in Kläranlagen.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass man ökologische Prinzipien gezielt nutzen kann, um biologische Systeme wie Kläranlagen stabiler und nachhaltiger zu gestalten“, erklärt Dumack. „Das Potenzial von Protisten als biologische Kontrollagenten wurde bisher kaum beachtet – hier liegt eine echte Chance für grüne Wassertechnologien.“

Die Ergebnisse der Studie unterstreichen die zentrale Rolle biologischer Prozesse in der Wasseraufbereitung.

Originalpublikation: Dumack K., Baltes F., Weiss A., Ettl M.: Lotka-Volterra Dynamics Facilitate Sustainable Biocontrol of Wastewater Sludge Bulking. The ISME Journal (2025); DOI: 10.1093/ismejo/wraf235

(ID:50646928)

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Stand: 08.12.2025

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