Das Projekt
Wir fragen das Wasser nicht, was drin ist. Wir fragen, ob es Leben schadet.
Wenn Gift in einen Bach gelangt – ausgewaschenes Pflanzenschutzmittel nach Starkregen, eine Fehleinleitung, Strassenabwasser – merkt das heute meist zuerst niemand.
Chemische Analysen suchen gezielt nach einzelnen Stoffen. Man findet nur, wonach man sucht, jede Substanz kostet Geld, und bei einer unbekannten Mischung hilft das wenig.
Es gibt ein Verfahren, das die Frage umdreht. Es benutzt lebende Leuchtbakterien: Geht es ihnen gut, leuchten sie. Werden sie vergiftet, leuchten sie schwächer. Wie viel schwächer, das ist das Messergebnis. Das Verfahren ist als Norm ISO 11348 international festgelegt und wird in der Schweiz professionell angeboten.
Nur kosten die Laborgeräte dafür mehrere tausend Franken. Zu viel für eine Gemeinde, einen Fischereiverein oder eine Schule, die einfach regelmässig ihr Gewässer im Auge behalten möchte.
Unsere Forschungsfrage
Lässt sich ein solches Messgerät mit Mitteln aus einer Schulwerkstatt bauen – zuverlässig genug, um als Frühwarnung zu taugen?
Wir haben vor der ersten Messung festgelegt, was als Erfolg gilt. Sollte sich zeigen, dass ein Selbstbaugerät die nötige Genauigkeit nicht erreicht, veröffentlichen wir das genauso – mit den Messwerten, die zu diesem Schluss führen. Ein sauber belegtes «funktioniert nicht» erspart anderen die gleiche Sackgasse.
Hinter dem Projekt steht ein Team von Kindern und Jugendlichen im Rahmen der FIRST LEGO League, Saison BIOGLOW. Betreut wird es von Erwachsenen aus dem Makerspace.
Die Methode
Ein Meeresbakterium, das sich selbst abzählt
Aliivibrio fischeri erzeugt blaugrünes Licht bei etwa 490 Nanometern. Es leuchtet aber nicht immer: Jede Zelle gibt einen Botenstoff ab, und erst wenn genügend Zellen beieinander sind, schalten alle gleichzeitig ein. Bakterien zählen sich also gegenseitig ab. Das nennt sich Quorum Sensing.
In der Natur lebt dieses Bakterium im Leuchtorgan des Hawaii-Zwergtintenfischs. Der Tintenfisch füttert die Bakterien, sie leuchten nach unten und löschen damit seine Silhouette aus, die sich sonst im Mondlicht gegen die helle Wasseroberfläche abzeichnen würde. Zwei Lebewesen, die nur zusammen funktionieren – das kleinste Ökosystem, das man sich vorstellen kann.
Genau dieses Ökosystem benutzen wir als Messfühler für ein grosses: unseren Bach.
Was wir messen
Die Hemmung in Prozent: wie stark das Leuchten nach 15 und 30 Minuten Kontakt mit einer Wasserprobe zurückgeht, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle.
Was das aussagt
Eine Aussage über Giftwirkung, nicht über Schmutz. Ein Bach kann trüb und harmlos sein oder glasklar und giftig. Wir messen die Wirkung auf Lebewesen.
Was es nicht kann
Es sagt nicht, welcher Stoff die Wirkung verursacht. Für die Ursachensuche braucht es danach ein Labor. Unser Gerät soll nur sagen: hier lohnt sich das Hinschauen.
Stand der Arbeit
Wo wir gerade stehen
Diese Seite wird während der Saison laufend aktualisiert – auch dann, wenn etwas nicht klappt.
Unsere Erfolgskriterien – vorher festgelegt
Damit das Ergebnis am Ende nicht schöngeredet werden kann, haben wir vor der ersten Messung aufgeschrieben, was zählt:
- Grün — Streuung der Dreifachbestimmung unter 20 %, saubere ansteigende Kalibrierkurve, beide Sensoren einig. Das Gerät taugt zum Screening.
- Gelb — Kurvenform stimmt, Streuung zwischen 20 und 30 %. Taugt für die Rangfolge zwischen Messstellen, nicht für Zahlenwerte.
- Rot — Streuung über 30 % oder keine erkennbare Dosis-Wirkungs-Beziehung. Selbstbau in dieser Form untauglich.
Welches der drei Ergebnisse es wird, steht hier, sobald wir es wissen.
Messdaten
Offene Daten, auch die unangenehmen
Alle Messwerte veröffentlichen wir hier, sobald sie vorliegen – mit Datum, Messstelle, Wetterlage und Streuung. Verworfene Durchgänge kennzeichnen wir als solche und schreiben dazu, warum sie verworfen wurden.
| Messstelle | Was sie beantwortet | Hemmung | Stand |
|---|---|---|---|
| Bach oberhalb ARA | Grundzustand des Gewässers | — | offen |
| Bach unterhalb ARA | Wirkt der Kläranlagenablauf? | — | offen |
| Strassenablauf nach Regen | Reifenabrieb und Strassenschmutz | — | offen |
| Graben am Ackerrand | Abschwemmung aus der Landwirtschaft | — | offen |
| Leitungswasser | Negativkontrolle, muss unauffällig sein | — | offen |
| Spülmittel 1:10 000 | Positivkontrolle, muss deutlich hemmen | — | offen |
Unsere Werte sind Schülermessungen mit einem selbstgebauten Gerät. Sie ersetzen keine amtliche Gewässeruntersuchung und dürfen nicht als solche verwendet werden. Wenn ein Wert auffällt, ist das ein Anlass zum Nachschauen – kein Befund.
Mitmachen
Wir suchen Leute, die mehr über unser Gewässer wissen als wir
Wir sind ein Schülerteam und wissen, was wir nicht wissen. Deshalb fragen wir.
An Fischereivereine
Sie merken Veränderungen im Bach lange vor jeder Behörde. Wo würden Sie messen, wenn Sie ein Gerät hätten? Und was müsste es können, damit es Ihnen tatsächlich nützt?
An Gemeinden und Werkhöfe
Wenn es ein Gerät für ein paar hundert Franken gäbe, das anzeigt ob etwas im Wasser ist, aber nicht was – wäre das für Sie brauchbar? Wir würden Ihnen unsere Ergebnisse gerne vorstellen, egal wie sie ausfallen.
An Fachleute
Wenn Sie mit Ökotoxikologie, Gewässerschutz oder Lumineszenzmessung zu tun haben: Ein halbstündiges Gespräch hilft uns mehr als jede Woche Literaturrecherche. Wir kommen vorbei oder telefonieren.
An andere Schulen
Unser Bauplan und unser Messprotokoll sind offen. Wenn Sie das nachbauen möchten, melden Sie sich – wir teilen auch, was bei uns schiefgegangen ist.
So erreichen Sie uns
Am einfachsten per E-Mail. Wir antworten meist innerhalb weniger Tage – schulbedingt manchmal etwas langsamer.
hallo@lumitox.chFür Rückfragen von Medien oder Behörden wenden Sie sich bitte an die erwachsene Projektbetreuung, erreichbar über dieselbe Adresse.