Der GCI-Rohrpassivsammler ermöglicht unter Nutzung der Anreicherung von Wasserinhaltsstoffen an Kollektormaterialien (Passivsammler) eine zeitintegrative Überwachung variierender Spurenstoff-Konzentrationen. Der optimierte Messwasserstrom und die stoffspezifische, frachtbasierte in situ-Kalibrierung ermöglichen eine hohe Sensitivität mit quantitativer Auswertung der Kollektionsbefunde. Der Vorteil liegt in der lückenlosen und integralen Überwachung über lange Zeiträume bei gleichzeitig geringem Aufwand für Laboranalysen. Die Abbildung 1 zeigt eine Rohrpassivsammler-Messeinrichtung im Bypass eines Betriebsbrunnens (A) und den geöffneten Rohrpassivsammler mit Träger und Passivsammlern (B).

Abb. 1 A: GCI-Rohrpassivsammler-Messeinrichtung zur PFAS-Messung im Bypass eines Wasserwerksbrunnens B: Rohrpassivsammler mit Träger und Passivsammlern C: Gegenüberstellung mittlerer PFAS-Konzentrationen aus Direktanalytik und Rohrpassivsammler-Monitoring einer 28 Tages Probe vom Werksausgang des Wasserwerks (aus Hein et al. 2025)

Die Kalibrierergebnisse zeigen deutliche Anreicherungseffekte der PFAS aus dem Messwasserstrom auf den Passivsammlern, die trotz sehr niedriger Konzentrationsbereiche im Reinwasser bis in den Bereich der analytischen Bestimmungsgrenze (1 ng/L) eine sichere Bestimmung und Beurteilung der relevanten Einzelverbindungen ermöglichen. Die Gegenüberstellung mittlerer PFAS-Konzentrationen eines 28-Tage-Versuches, der nicht Teil der Kalibrierung war, zeigt sehr gute Übereinstimmungen zwischen Direktanalytik von Mischwasserproben und dem kontinuierlichen Rohrpassivsammler-Monitoring (s. Abb. 1C).

Seit September 2025 werden die PFAS-Gehalte in einem Wasserwerk im Reinwasser und zwei ausgewählten Brunnen (im Einzugsgebiet einer Altlast) mit Rohrpassivsammlern kontinuierlich erfasst. Mit jeweils einer Analyse pro Monat kann hier die Einhaltung zulässiger Grenzwerte im Reinwasser am Werksausgang des Wasserwerkes und die Wirksamkeit eingeleiteter Abwehrmaßnahmen im Grundwasseranstrom überwacht werden. Die Ergebnisse des Rohrpassivsammler-Monitorings ermöglicht die Ableitung frachtbasierter Informationen für das kontinuierliche Monitoring.

Das patentierte Messprinzip (Patent-Nr. DE 10 2016 003 8430, 2017) kann insbesondere an unter-Druck-stehenden Systemen eingesetzt werden. Vielseitig erprobt ist der Einsatz im Bypass von Brunnen- und geklärten Abwasserförderströmen (Hensel et al. 2024) zur Detektion von sprengstofftypischen Verbindungen (STV), Industriechemikalien und Pharmaka. Auch in industriellem Abwasser wurde der Rohrpassivsammler erfolgreich getestet (Hensel et al., eingereicht).

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Hein, J.-H., Hensel, T., Zietzschmann F. (2025) Rohrpassivsammler - Eine innovative Messeinrichtung zur zeitintegrativen Überwachung anthropogener Wasserinhaltsstoffe im teilgeschlossenen Wasserkreislauf. Grundwasser, Themenheft 2026, Status accepted

Hensel, T., Hein, J.-H., Reemtsma, T., Sperlich, A., Gnirß, R., Zietzschmann, F. (2024) In Situ Calibration of a Tube Passive Sampler in Wastewater Effluent with Adjustable Volumetric Flow for the Assessment of Micropollutants with Fluctuating Concentrations. ACS ES&T water 4(12):5310–5319. https://doi.org/10.1021/acsestwater.4c00348

Hensel, T., Hein, J.-H., Krystek, P., Togola A., Reemtsma, T., Zietzschmann, F. Complementarity of passive sampling and composite aqueous sampling to assess PFAS emissions in industrial wastewater, Okt. 2025 eingereicht