Die Sicherstellung einer hohen Trinkwasserqualität ist eine zentrale Voraussetzung für den Gesundheits- und Verbraucherschutz. Regelmäßige Untersuchungen der in der Trinkwasserverordnung sowie weiteren gesetzlichen Regelwerken festgelegten Qualitäts- und Indikatorparameter gewährleisten die Einhaltung der hohen Sicherheitsstandards. Hierfür werden täglich zahlreiche Wasserproben in spezialisierten Laboratorien und bei Wasserversorgern analysiert.

Die Untersuchung von Trink- und Prozesswasser umfasst sowohl chemische als auch mikrobiologische Analysen. Aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher Parameter kommen zahlreiche spezialisierte Untersuchungsverfahren zum Einsatz. Gleichzeitig stellt der zunehmende Fachkräftemangel Labore vor die Herausforderung, Mitarbeitende flexibel über verschiedene Analysebereiche hinweg einzusetzen. Trotz hoher Probenzahlen und weitgehend standardisierter Untersuchungsmethoden erfolgt ein Großteil der Analytik bislang noch manuell; Automatisierungslösungen existieren überwiegend nur für einzelne Prozessschritte.

Vor diesem Hintergrund entwickelt das Verbundprojekt SmartAQAlab ein teilautomatisiertes Assistenzsystem zur multiparametrischen Untersuchung von Trink- und Prozesswasserproben. Ziel ist es, Laborpersonal durch eine konsequent digitalisierte und assistenzgestützte Prozessführung zu unterstützen, ohne die Fachkompetenz des Menschen zu ersetzen. Gleichzeitig soll die Effizienz, Standardisierung und Nachvollziehbarkeit der Laborprozesse deutlich verbessert werden.

Das System integriert die Erfassung biologischer und chemischer Indikatorparameter sowie aller relevanten Metadaten in einer zentralen Datenbank. Dank einer modularen Hardware- und Softwarearchitektur lässt sich die Lösung flexibel an unterschiedliche Laborgrößen, Analyseumfänge und Probendurchsätze anpassen.

Ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung optischer Verfahren zur Erkennung und Differenzierung biologischer Leitparameter. Dadurch soll eine umfassendere Charakterisierung der bakteriellen Belastung von Wasserproben ermöglicht werden. Ergänzend wird ein Verfahren zur automatisierten Aufkonzentrierung mikrobieller Bestandteile aus der flüssigen Probenmatrix entwickelt. Diese Technologie schafft die Voraussetzungen für eine weitgehend automatisierte mikrobielle Trinkwasseranalytik. Darüber hinaus trägt eine innovative Reinigungsstrategie dazu bei, den Einsatz von Einwegmaterialien deutlich zu reduzieren und somit Ressourcen zu schonen.

Nach Abschluss des Projekts ist die Vermarktung des Gesamtsystems sowie einzelner Hard- und Softwarekomponenten durch die beteiligten mittelständischen Unternehmen vorgesehen. SmartAQAlab leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Digitalisierung, Automatisierung und Nachhaltigkeit moderner Wasseranalytik.