In Deutschland unterliegt das Trinkwasser der Trinkwasserverordnung aus dem Jahr 2001. Da 70% des Wasserbedarfs durch Grundwasser gedeckt wird, ist die Überschreitung der Grenzwerte an zweiwertigem Eisen und Mangan ein häufiges Problem. Aufgrund der gesetzlichen Vorgaben ist eine Reduzierung dieser Parameter notwendig. Dieses geschieht durch die Oxidation der Schwermetallionen zu unlöslichen höherwertigen Eisen- und Manganoxidhydraten. Diese bilden Flocken im Wasser und können in offenen oder geschlossenen Anlagen abfiltriert werden.
In der Praxis werden zwei Verfahren angewendet. Zum einen die konventionelle oberirdische Aufbereitung mittels Belüftung und Schnellfiltration (Czekalla, 1988), zum anderen die unterirdische (subterrestrische) Grundwasseraufbereitung. Dieses Verfahren entspricht mittlerweile dem Stand der Technik (Groth, 1997).
Aktuell werden in einem Forschungsprojekt des Institutes WAR (Institut für Wasserversorgung und Grundwasserschutz, Abwassertechnik, Abfalltechnik, Industrielle Stoffkreisläufe, Umwelt- und Raumplanung) der Technischen Universität Darmstadt Versuche zur unterirdischen Grundwasseraufbereitung an einer kleintechnischen Versuchsanlage in Hergershausen durchgeführt. Dabei werden die wesentlichen Einflussparameter durch subterrestrische Enteisenung und Entmanganung untersucht. Mit diesem Verfahren konnte bisher keine vollständige Entmanganung erzielt werden. Eine weitere Reduzierung sollte durch Optimierung der mikrobiologischen Bedingungen erreicht werden.
Die Anwesenheit von eisen- und manganspeichernden Mikroorganismen in Grundwässern ist seit Jahrzehnten bekannt. Beger wies schon 1937 auf das Vorkommen von Eisen- und Manganbakterien und auf eine Verockerung von Filterrohren in Trinkwasserversorgungsanlagen hin (zitiert nach Czekalla, 1988). Erst 1967 konnten Hässelbarth und Lüdemann nachweisen, dass die Verockerung auf die Tätigkeit eisenoxidierender Bakterien zurückzuführen ist. Nach weiteren Untersuchungen 1971 von Hässelbarth und Lüdemann galt das Verfahren der physikalisch-chemischen Schwermetallelimination in Schnellfiltern insbesondere in mikroaerob betriebenen Filtern als biologisch arbeitend.
Auf Grundlage dieser Erkenntnisse sollten mikrobiologische Aspekte der Enteisenung und Entmanganung in der kleintechnischen Versuchsanlage genutzt werden. Dazu ist diese Diplomarbeit mit dem Ziel des Nachweises von eisen- und manganoxidierenden Bakterien und deren Anteil am Abbau von Eisen(II) und Mangan(II) im Grundwasser durchgeführt worden. Zu diesem Zweck wurde eine Laborversuchsanlage im BVT-Labor der Hochschule Darmstadt gebaut, die in ihrer Funktionsweise der Versuchsanlage Hergershausen entsprach. Zur Verbesserung des Abbaus wurden außerdem die wasserchemischen Rahmenbedingungen hinsichtlich Redoxpotential, Sauerstoffgehalt, pH-Wert, Temperatur und Leitfähigkeit optimiert.