Wasser- und Abwassertechnologie

Chemie- und biologiefreie Lösungen für die Abwasserreinigung#

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Wasser ist sowohl als Lebens- als auch als Produktionsmittel in Landwirtschaft und Industrie unverzichtbar, deshalb ist besonderes Augenmerk auf den schonenden Umgang mit dieser Ressource zu legen. Das gilt nicht zuletzt aus wirtschaftlichen Gründen: an vielen Standorten, vor allem in Nordamerika und Asien aber auch Süd-Europa, verhindert mangelnde Wasserverfügbarkeit oder -qualität die Ansiedlung von Industrien. Zunehmend mehr Produktionsbetriebe weltweit werden in diesem Kontext mit der Forderung nach »Zero Liquid Discharge« (ZLD) durch vollständige Kreislaufschließung konfrontiert.

Vor diesem Hintergrund entsteht der aktuelle Bedarf der verarbeitenden Industrie an betriebssicheren, möglichst multifunktionalen Komponenten zur Wasserbehandlung, die leicht und flexibel sowohl in bestehende betriebliche Versorgungsinfrastrukturen (Retrofit-Systeme) als auch moderne Fabrikationskonzepte (Industrie 4.0) integrierbar sind. Zudem sollten sie keine Chemikalien benötigen, werthaltige Inhaltsstoffe simultan rückgewinnen und entstehende Schadstoffe konzentrieren und dann rückstandsfrei abbauen können.

Während jedoch in der Industrie zumeist hohe Salzfrachten und persistente organische Reststoffe aus Produktions- und Reinigungsprozessen eine effektive Kreislaufführung verhindern, stehen in der kommunalen Abwasserreinigung vor allem niedrig konzentrierte pharmazeutische Mikroschadstoffe und technische Mikroplastik sowie die Nährstoffe verstärkt im Fokus. Für diese vielfältigen Problemstellungen im Bereich der Wasser- und Abwasserbehandlung entwickelt das Fraunhofer IKTS verschiedene technologische Lösungen beginnend von der Material- über Bauteil- und Komponentenebene bis hin zu vollständigen Prozessen und Anlagen, einige sind an dieser Stelle zusammengestellt.

Themen#

Abwässer

Effiziente Lösungen für die chemie- und biologiefreie Behandlung von verunreinigtem Wasser – mit der Kombination der richtigen Verfahrensschritte können selbst schwer zu behandelnde Inhaltsstoffe in zentralen und dezentralen Anlagen zielgerichtet und wirtschaftlich abgebaut werden.

Industrielle Prozesswässer

Anforderungsspezifische Systeme für die Aufbereitung industrieller Ab- und Prozesswässer – das Fraunhofer IKTS unterstützt bei der Entwicklung geeigneter Strategien zur Kreislaufschließung und Wertstoffrückgewinnung.

Kompetenzen

Materialien und Komponenten

  • Keramische Filtrationsmembranen in verschiedenen Geometrien (Rohre, Platten, Kapillaren, Waben) und Trägermaterialvarianten (Al2O3, SiC, TiO2)
  • Spezifische Elektrolysezellen für elektrochemische Behandlung
  • Katalysatorentwicklung für galvanische In-situ-Schadstoffelimination
  • Zelluläre keramische Strukturen als Katalysatorträger
  • Nanostrukturbasierte Funktionsoberflächen für Filtration und katalytische Umsetzungen

Technische Ausstattung

Technika und Laborbereiche

An den Standorten Dresden und Hermsdorf stehen insgesamt ca. 300 m2 gut ausgestattete Labor- und Technikumsflächen zur Verfügung. Darunter befinden sich Speziallabore für den Umgang mit biogenen und explosiven Stoffen sowie ein Radionuklidlabor 10E4 x FG für Radiotracerversuche und verfahrenstechnische Untersuchungen mit radioaktiv kontaminiertem Material.

autartec®-Systeme zur dezentralen Wasseraufbereitung

Autarke, flexibel einsetzbare dezentrale Versorgungs- und Speichersysteme für Strom, Wärme und Wasser gewinnen einerseits in ländlichen Regionen an Bedeutung, da infolge des demographischen Wandels vielerorts ein Infrastrukturrückbau erforderlich wird.  

Kooperationsmodelle
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Innovation und Entwicklung sind Bausteine für eine erfolgsversprechende Unternehmenszukunft. Um Wettbewerbsvorteile zu generieren, bietet Fraunhofer maßgeschneiderte Kooperationsmöglichkeiten für die bestmögliche Form der Zusammenarbeit für kleine und mittlere Unternehmen. Damit können Entwicklungskompetenzen von Kunden kurzfristig und bedarfsorientiert abgerufen und genutzt werden.