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Projekte

Übersicht über laufende Projekte

Menschen in einer Gruppe Icon

VRE-Netzwerk

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Förderung seit 2019

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Computer Diagramm Icon

Strengthening implementation of National Action Plans through a One Health AMR full economic costing exercise (SNAP ONE)

Joint Programming Initiative on Antimicrobial Resistance

Laufzeit 2022 - 2026

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Mikroskop Icon

FARM interventions to Control Antimicrobial ResistancE (FARM-CARE)

Joint Programming Initiative on Antimicrobial Resistance

Laufzeit 2022 - 2026

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Logo des Projektes ESI-CorA

ESI-CorA - Nachweis von SARS-CoV-2 im Abwasser

EU-Kommission

Laufzeit 2022 - 2023

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HyReKa-Logo, das schematisch einen Baum und Wasser abbildet

HyReKA - Biologische bzw. hygienisch-medizinische Relevanz und Kontrolle Antibiotika-resistenter Krankheitserreger in klinischen, landwirtschaftlichen und kommunalen Abwässern und deren Bedeutung in Rohwässern

Bundesministerium für Bildung und Forschung (FKZ: 02WRS1377)

Laufzeit 2016 - 2019

Zum Projekt

Logo des One Health Forschungskollegs. In der Kreismitte sind Häuser abgebildet, auf dem Kreis selbst ein Blatt, eine Menschengruppe und ein Vogel.

NRW-Forschungskolleg
One Health and Urban Transformation - Identifying Risks and Developing Sustainable Solutions

Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen

Laufzeit 2016 - 2024

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Logo des German-West African Centre. Schematische Darstellung einer Erdkugel, die jeweils von oben und von unten von einer Hand gehalten wird.

G-WAC - German-West African Centre for Global Health and Pandemic Prevention

Deutscher Akademischer Austauschdienst / Auswärtiges Amt

Laufzeit 2021 - 2025

Weitere Informationen

Lehren Icon

Sektorübergreifende Zusammenarbeit und Gesundheitsdienste während COVID19: Eine mehrstufige Mehr-Ebenen-Studie mit qualitativen und quantitativen Methoden in Ahmedabad, Indien

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Laufzeit 2021 - 2022

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Abstraktes Logo der German Alliance for Global Health Research

Global Health Academy
innerhalb der German Alliance for Global Health Research (GLOHRA)

Bundesministerium für Bildung und Forschung

Laufzeit 2021 - 2022

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Routenplaner Icon

Klinikpartnerschaft Bonn – Marangu

Else Kröner-Fresenius-Stiftung

Laufzeit 2022 - 2023

Einzelne Projekte im Detail

HyReKA

BMBF-Forschungsvorhaben zu Antibiotikaresistenzen im Wasserkreislauf

Synthese- und Abschlussbericht von HyReKA

Wissenschaftliches Gesamtkonzept

Hintergrund

Zunehmend werden antibiotikaresistente Bakterien auch aus der ambulanten Bevölkerung isoliert, gleichzeitig sinkt die Anzahl neu zugelassener Antibiotika. Die moderne Medizin steht vor dem Problem, dass Infektionen unter Umständen mit erheblichem Mehraufwand behandelt werden müssen oder im schlimmsten Fall nicht therapierbar sind. Dieses Problem wird u.a. von der WHO als eine Bedrohung für die Weltbevölkerung definiert und fordert Strategien zur Unterbrechung der Antibiotikaresistenzzunahme bei Krankheitserregern.

Die Partner des HyReKA-Verbundprojekts haben sich zum Ziel gesetzt, Eintragspfade von antibiotikaresistenten Bakterien, Antibiotikaresistenzgenen und Antibiotikarückständen von Mensch oder Tier in die Umwelt qualitativ und quantitativ zu charakterisieren (Source Dissemination) und die Ausbreitung in die Umwelt mit geeigneten technischen Verfahren zu unterbrechen. Ebenso soll die Rückkopplung zurück zum Menschen durch Kontakt mit Wasser, Abwasser oder in Kliniken untersucht werden (Microbial Dissemination). Schließlich soll die Rückverfolgbarkeit von Antibiotika-resistenten Erregern und Resistenzgenen aus Abwässern auf deren Ursprungsorte im Sinne des Microbial Source Tracking geprüft werden. Im Gegensatz zu früheren Projekten werden hierbei klassische hygienisch-mikrobiologische Verfahren mit modernen molekularbiologischen Methoden kombiniert, um Risikopotentiale gesichert aufzuzeigen.

Das Risiko für die menschliche Gesundheit wird dabei daran gemessen werden, welches Potential zur Resistenzverbreitung bzw. Resistenzdiskriminierung vorliegt, bzw. ob und wie sich die klinisch relevanten multi-resistenten Bakterien bis hin zu anthropogen genutzten Gewässern und den menschlichen Konsumgütern selbst (z. B. Fleischprodukte, Trinkwasser) oder Ressourcen zu deren Herstellung (z. B. Rohwasser) verhalten. Die Untersuchungen sollen außerdem die Erstellung eines Bewertungskonzepts ermöglichen, das dazu führt, dass Kontaminationsquellen identifiziert werden können, die den größten Anteil der mikrobiologischen Belastung eines Gewässers ausmachen. Das ist wichtig, denn die Abwasserqualität hat einen direkten Einfluss auf die Qualität eines Rohwassers, das z.B. für die Trinkwasseraufbereitung genutzt wird. Auch dem klinischen Abwasser als Infektionsreservoir wird zukünftig bei der Ausbruchskontrolle Antibiotika-resistenter Gram-negativer Erreger eine viel größere Bedeutung zugemessen werden.

Durch eine Reduktion der Antibiotikaresistenzemission und deren Kontrolle könnten nicht nur Einsparungen im Gesundheitswesen erzielt werden, wenn weniger Reserveantibiotika verschrieben und bakterielle Infektionen dadurch kostengünstiger behandelt werden, es kann auch die Wirksamkeit von neuen Antibiotika längerfristig geschützt werden. Dazu können bereits  im sanitärtechnischen klinischen Umfeld mit direkter Exposition des Menschen und agroindustriellen bzw. kommunalen Abwasserbereich technische Anstrengungen dazu dienen, eine verbesserte mikrobiologische Abwasserqualität zu erzielen.  

Die Arbeit im Verbund

Der HyReKA Verbund ist interdisziplinär – Mit den Forschern des Universitätsklinikums Bonn sind Spezialisten für die Bereiche Hygiene, Medizinische Mikrobiologie, Chemie und Medizinische Geografie involviert. Die Beteiligung der Institute für Tierwissenschaften und Ernährungs- und Lebensmittelwissenschaften der Universität Bonn sorgt für Expertise in der Fleisch erzeugenden Kette von der Primärproduktion bis zur Verarbeitung. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist mit dem Institut für Funktionelle Grenzflächen und dem Institut für Mikrostrukturtechnik beteiligt. Neben der molekularbiologischen Expertise auf dem Gebiet der bakteriellen Resistenzforschung werden am KIT auch innovative Technologien zur Biofilmsensorik entwickelt. Die TU Dresden ist mit dem Institut für Hydrobiologie an der Identifizierung von Eintragspfaden von Antibiotika-resistenten Krankheitserregern beteiligt, während das ISA der RWTH Aachen siedlungswasserwirtschaftliche Kenntnisse einbringt. Das DVGW Technologiezentrum Wasser aus Karlsruhe ist innovativ und erfahren auf dem Gebiet des Microbial Source Tracking, weiterhin sind kommunale Partner wie der Erftverband Bergheim, der Zweckverband Klärwerk Steinhäule (Neu-Ulm) und der Oldenburgisch-Ostfriesische Wasserverband (OOWV) beteiligt. Für den Bereich innovative Abwassertechnologie liefert der Industriepartner Xylem Services GmbH die technischen Voraussetzungen für die Elimination/Reduktion der kritischen Mikroorganismen. Für regulatorische Fragen ist das Umweltbundesamt in Bad Elster ein wichtiger Partner im Verbund.

Förderung

Das BMBF-Verbundprojekt HyReKA ist Teil der BMBF-Fördermaßnahme „Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf (RiSKWa)“ im Förderschwerpunkt „Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM)“.

Förderkennzeichen: 02WRS1377, Förderzeitraum 01.02.2016 - 31.01.2019

Projektverbund

Projektleitung

Prof. em. Dr. Dr. Martin Exner
Tel.: +49 228 287 15520
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Koordination

PD Dr. Dr. Ricarda Schmithausen
Tel.: +49 228 287 13452
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Prof. Dr. Thomas Schwartz
Tel.: +49 228 287 26802
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Projektpartner

Universitätsklinikum Bonn (UKB)
Institut für Hygiene und Öffentliche Gesundheit/Public Health (IHPH)
Wasserhygiene

Dr. Harald Färber
Tel.: +49 228 287 16864
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GeoHealth Centre
Prof. Dr. Thomas Kistemann
Tel.: +49 228 287 14885
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PD Dr. Christiane Schreiber
Tel.: +49 228 287 16862
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Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Parasitologie (IMMIP)

Prof. Dr. Gabriele Bierbaum
Tel.: +49 228 287 19103
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Dr. Marijo Parčina
Tel.: +49 228 287 15952
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Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Hermann-von Helmholtz Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

Prof. Dr. Thomas Schwartz
Tel.: +49 721 608 26802
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Universität Bonn – Landwirtschaftliche Fakultät
FoodNetCenter (FNC)


Katzenburgweg 7-9
53115 Bonn

Fokusgruppe „Food Waste“
Institut für Ernährungs- und Lebensmittelwissenschaften (IEL),
Lebensmittelverfahrenstechnik

Prof. Dr. Judith Kreyenschmidt
Tel.: +49 228 73 3886
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Fokusgruppe „One Health“
Institut für Tierwissenschaften (ITW),
Präventives Gesundheitsmanagement
Prof. Dr. Brigitte Petersen
Tel.: +49 228 73 2821
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Technische Universität Dresden
Institut für Hydrobiologie

Drudebau
Zellescher Weg 40
01062 Dresden

Prof. Dr. Thomas Berendonk
Tel.: +49 351 463 42379
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RWTH Aachen University
Institut für Siedlungswasserwirtschaft

Mies-van-der-Rohe-Straße 1
52074 Aachen

Prof. Dr. Johannes Pinnekamp
Tel.: +49 241 8025207
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Erftverband
Am Erftverband 6
50126 Bergheim

Dr. Christian Gattke
Tel.: +49 2271 881685
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TZW: DVGW - Technologiezentrum Wasser
Karlsruher Straße 84
76139 Karlsruhe

Prof. Dr. Andreas Tiehm
Tel.: +49 721 9678 137
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Zweckverband Klärwerk Steinhäule
Reinzstraße 1
89233 Neu-Ulm

Christian Hiller
Tel.: +49 731 97 97 2 137
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Oldenburgisch-Ostfriesischer Wasserverband (OOWV)
Georgstraße 4
26919 Brake

Ulrike Biebert-Petermann
Tel.: +49 4402 978921
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Jürgen Wachtendorf
Tel.: +49 441 40837601
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Umweltbundesamt
Wörlitzer Platz 1
06844 Dessau-Roßlau

Dr. Alexander Eckhardt
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Dr. Tamara Grummt
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Xylem Services GmbH
Boschstr. 4 – 14
32051 Herford

Arne Wieland
Tel.:  +49 5221 930-129

Projektbeirat

Dr. Hanns-Christoph Eiden
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, Bonn

Prof. Dr. Martin Mielke
Robert Koch Institut, Abteilung für Infektionskrankheiten, Berlin

Dr. Marius Mohr
Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik, Stuttgart

Prof. Dr. Annemarie Käsbohrer
BfR, Fachgruppe Epidemiologie, Zoonosen und Antibiotikaresistenz, Berlin

Prof. Dr. Karl-Heinz Rosenwinkel
Uni Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abwassertechnik

Dr. Regine Szewzyk UBA
Fachgebiet II 1.4 Mikrobiologische Risiken, Berlin

Publikationen

HyReKA Methodenkompendium

2020

Sara Rodriguez-Mozaza, Ivone Vaz-Moreirac, Saulo Varela Della Giustinaa, Marta Llorcaa, Damià Barcelóa, Sara Schuberte, Thomas U. Berendonke, Irene Michael-Kordatouf, Despo Fatta-Kassinosf, Jose Luis Martinezh, Christian Elpersi, Isabel Henriquesj, Thomas Jaegerk, Thomas Schwartzk, Erik Paulshusl, Kristin O'Sullivanl, Katariina M.M. Pärnänenm, Marko Virtam, Thi Thuy Don, Fiona Walshn, Célia M. Manaiac. Antibiotic residues in final effluents of European wastewater treatment plants and their impact on the aquatic environment. © 2020 The Authors. Published by Elsevier Ltd.
Doi: https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.105733

Johannes Alexander, Norman Hembach & Thomas Schwartz. Evaluation of antibiotic resistance dissemination by wastewater treatment plant effluents with different catchment areas in Germany. Scientific RepoRtS 2020. 10:8952.
Doi: https://doi.org/10.1038/s41598-020-65635-4

2019

C.X. Hiller, U.Hübnera, S. Fajnorova, T. Schwartz, J.E. Drewes. Antibiotic microbial resistance (AMR) removal efficiencies by conventional and advanced wastewater treatment processes: A review. 0048-9697 2019.
Doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.315

Norman Hembach, Johannes Alexander, Christian Hiller, Arne Wieland & thomas Schwartz. Dissemination prevention of antibiotic resistant and facultative pathogenic bacteria by ultrafiltration and ozone treatment at an urban wastewater treatment plant. Scientific RepoRtS 2019. 9:12843.
Doi: https://doi.org/10.1038/s41598-019-49263-1

Voigt AM, Skutlarek D, Timm C, Schreiber C, Felder C, Exner M, Faerber HA. Liquid chromatography-tandem mass spectrometry as a fast and simple method for the determination of several antibiotics in different aqueous matrices. Environ. Chem. 2019.
Doi: https://doi.org/10.1071/EN19115

Hembach N, Alexander J, Hiller C, Wieland A, Schwartz T. Dissemination prevention of antibiotic resistant and facultative pathogenic bacteria by ultrafiltration and ozone treatment at an urban wastewater treatment plant. Scientific Reports. 2019; 9(1): 1–12/12843.
Doi: https://doi.org/10.1038/s41598-019-49263-1

Hiller CX, Hübner U, Fajnorova S, Schwartz T, Drewes JE. Antibiotic microbial resistance (AMR) removal efficiencies by conventional and advanced wastewater treatment processes: A review. Sci Total Environ. 2019; 685: 596-608. Doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.315

Sib E, Voigt AM, Wilbring G, Schreiber C, Färber HA, Skutlarek D, Parcina M, Mahn R, Wolf D, Brossart P, Geiser F, Engelhart S, Exner M, Bierbaum G, Schmithausen RM. Antibiotic-resistant bacteria and resistance genes in biofilms in clinical wastewater networks. Int J Hyg Environ Health. 2019; 222(4): 655–662. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2019.03.006.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1438463918308939?dgcid=author
 
Voigt AM, Faerber HA, Wilbring G, Skutlarek D, Felder C, Mahn R, Wolf D, Brossart P, Hornung T, Engelhart S, Exner M, Schmithausen RM. The occurrence of antimicrobial substances in toilet, sink and shower drainpipes of clinical units - a neglected source of antibiotic residues. Int J Hyg Environ Health. 2019; Doi: https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2018.12.013.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1438463918306370
 
2018
 
Exner M, Schmithausen R, Schreiber C, Bierbaum G, Parcina M, Engelhart S, Kistemann T, Sib E, Walger P, Schwartz T.
Zum Vorkommen und zur vorläufigen hygienisch-medizinischen Bewertung von Antibiotika-resistenten Bakterien mit humanmedizinischer Bedeutung in Gewässern, Abwässern, Badegewässern sowie zu möglichen Konsequenzen für die Trinkwasserversorgung. Hyg Med 2018; 43(5): D46–D54.

Stange C, Tiehm A. Nachweisverfahren für antibiotikaresistente Bakterien und Antibiotikaresistenzgene. Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft. 2018; 242, 35-50.
 
Stange C, Tiehm A. Neueste Erkenntnisse zu Antibiotikaresistenzen im Wasser. Impuls zu aktuellen Wasserthemen, Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser
Karlsruhe. 2018; 85: 137-151. ISSN 1434-5765.
 
Hembach N, Alexander J, Wieland A, Hiller C, Schwartz T. Untersuchung der Eliminationsleistung verschiedener weiterführender Abwasserreinigungsverfahren zur Keimreduktion. 2018, Vom Wasser- Das Journal, 2/18,2018.
 
Müller H, Sib E, Gajdiss M, Klanke U, Lenz-Plet F, Barabasch V, Albert C, Schallenberg A, Timm C, Zacharias N, Schmithausen RM, Engelhart S, Exner M, Parcina M, Schreiber C, Bierbaum G. Dissemination of multi-resistant Gram-negative bacteria into German wastewater and surface waters. FEMS Microbiol Ecol. 2018; 94(5). doi: 10.1093/femsec/fiy057.
https://academic.oup.com/femsec/article/94/5/fiy057/4963742
 
Jäger T, Alexander J, Kirchen S, Dötsch A, Wieland A, Hiller C, Schwartz T. Live-dead discrimination analysis, qPCR assessment for opportunistic pathogens, and population analysis at ozone wastewater treatment plants. Environ Pollut. 2018; 232, 571–579. Doi: 10.1016/j.envpol.2017.09.089.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29032906
 
Jäger T, Hembach N, Elpers C, Wieland A, Alexander J, Hiller C, Krauter G, Schwartz T. Reduction of Antibiotic Resistant Bacteria During Conventional and Advanced Wastewater Treatment, and the Disseminated Loads Released to the Environment. Front Microbiol. 2018; 9:2599. Doi:10.3389/fmicb.2018.02599.
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2018.02599/full
 
2017

Hembach N, Schmid F, Alexander J, Hiller C, Rogall ET, Schwartz T. Occurrence of the mcr-1 colistin resistance gene and other clinically relevant antibiotic resistance genes in microbial populations at different municipal wastewater treatment plants in germany. Front Microbiol. 2017, 8:1282. Doi: 10.3389/fmicb.2017.01282
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2017.01282/full
 
Heinemann C, Petersen B, Steinhoff-Wagner J. Journal of Animal Science. 2017. Evaluation of methods for determining cleaning performance in pig stables. 95, 4, 48. Doi: 10.2527/asasann.2017.097.
 
2016

Schmithausen RM, Exner M, Schwartz T. Spread of multidrug-resistant bacteria via wastewater. WHO CC. 2016; 25(12):7-9. ISSN: 2191–9674.

Alexander J, Knopp G, Dötsch A, Wieland A, Schwartz T. Ozone treatment of conditioned wastewater selects antibiotic resistance genes, opportunistic bacteria, and induce strong population shifts. Sci Total Environ. 2016, 559, 103–112. Doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.03.154.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969716305782

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