IFAT 2024 - Fraunhofer IKTS

Messe / 30. Mai 2022 - 03. Juni 2022

IFAT

Auf der IFAT dreht sich alles um Umwelttechnologien. Von der Wasser- und Abwasser- bis zur Abfall- und Rohstoffwirtschaft werden die neuesten Ideen, Produkte und Industrielösungen auf der internationalen Messe präsentiert. Ebenso sind Technologien in den Bereichen Schadstoffmanagement, nachhaltiger Straßenbau oder Mineralik zu finden. Die Kreislaufwirtschaft der Zukunft werden für kommunalen und privaten Ver- und Entsorgern, Industrievertretern, Dienstleister und Wissenschaftlern zu sehen sein.

Einzelstand: Halle B2, Stand 101

Gemeinsschaftsstand Fraunhofer-Allianz SysWasser: Halle B2, Stand 215/314

Highlights

Heißgasreinigung mit keramischen Filtermedien

Kompakte Hybridsysteme zur Desinfektion von Abwasser und Spurenstoffelimination

Zentrale Kreislaufschließung von Abwasser zu Trinkwasser

CO₂-neutrale Sauerstoff-Erzeugung für die Ozonung in Kläranlagen

Detektion und Elimination von Mikroschadstoffen

Veranstaltungsdetails

Veranstaltungsort

München
IKTS-Einzelstand: Halle B2, Stand 101

Gemeinschaftsstand Fraunhofer-Allianz SysWasser: Halle B2, Stand 215/314

Datum

30. Mai 2022 - 03. Juni 2022

Heißgasreinigung mit keramischen Filtermedien

Abreinigungsfähige keramische Filtermedien haben sich in der Heißgasreinigung bei Betriebstemperaturen von 800 °C und höher bewährt. Aktuelle Vorhaben beschäftigen sich mit der Heißgasentstaubung von Abgasen aus der Stahl- und Kalkindustrie, um daraus CO₂ abzutrennen. Das Fraunhofer IKTS hat hierfür einen neuen Ansatz entwickelt: Durch die Kombination von Heißgasfiltration mit keramischen Filtern und der CO₂-Abtrennung mit nanoporösen Membranen können heiße und staubbeladene Abgase erstmalig dazu genutzt werden, um gleichzeitig CO₂ als Rohstoff und Wärme zurückzugewinnen.

Weitere neue Verfahrensentwicklungen des IKTS zielen auf die energieeffiziente und selektive Abscheidung von Wertstoffen aus Heißgasprozessen mittels Filtration. So lassen sich beispielsweise phosphathaltige Aschen aus der Klärschlammmonoverbrennung gewinnen und gleichzeitig Schwermetall abreichern. Das Konzept basiert auf einer Modifizierung der Aschen bei der Verbrennung und der sich direkt anschließenden Abtrennung der Reaktionsprodukte. Diese Stofftrennung erfolgt dabei durch Heißgasfiltration, wobei die unterschiedlichen Flüchtigkeiten der sich bildenden Reaktionsprodukte genutzt werden.

Kompakte Hybridsysteme zur Desinfektion von Abwasser und Spurenstoffelimination

Spurenstoffe anthropogenen Ursprungs stellen Betreiber von Wasseraufbereitungsanlagen vor neue Herausforderungen. Bisherige technologische Lösungen sind sehr preisintensiv und ein vollständiger und rückstandsfreier Abbau derartiger Substanzen ist oftmals nicht möglich. In Kooperation mit Industriepartnern entwickelt das Fraunhofer IKTS kompakte, robuste und selbstreinigende Abwasserbehandlungssysteme, die sowohl am »Point-of-Use« als letzter Behandlungsschritt vor dem Verbrauch oder am »Point-of-Emission« zur Behandlung von organisch belasteten Teilströmen eingesetzt werden können. Hierfür werden keramische Mikrofiltrations-Flachmembranen mit einer Photokatalysezone auf Titandioxidbasis erweitert und das Filtrat mit energieeffizienten UV-A-LEDs bestrahlt. Damit lassen sich in einem Schritt Partikel abtrennen, Abwässer desinfizieren und organische Spurenstoffe wie Pharmaka, Geruchs- und Geschmacksbildner vollständig abbauen. Mögliche Einsatzbereiche sind die Behandlung von Krankenhausabwässern (Gelbwasser aus Radiologiestationen), die Entfernung von Spurenstoffen aus Trinkwässern vor der Weiterverwendung (Getränkeherstellung), die Desinfektion von Kühlturmwässern oder die Behandlung von organisch belasteten industriellen und kommunalen Abwässern zur Wiederverwendung (Kreislaufwässer in Aquakulturen).

Thema: Poröse Keramik in Filtration und verwandten Gebieten

Industrielösungen: Wasser- und Abwassertechnologie

Zentrale Kreislaufschließung von Abwasser zu Trinkwasser

Zentrale Abwasserbehandlungsanlagen basieren in der Regel auf biologischen Verfahren, was ihre Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit einschränken. Bestimmte Inhaltsstoffe, wie zum Beispiel Medikamentenrückstände werden nicht abgebaut. Die Systeme können zudem nicht beliebig zu- und abgeschaltet werden und sind daher wenig flexibel. autartec^®-Wasserbehandlungssysteme des Fraunhofer IKTS bieten hier eine Alternative, da hier rein physikalisch-chemische Verfahren, wie Filtration, Elektrolyse und Photokatalyse miteinander gekoppelt werden. Dabei ist es entscheidend, Reaktoren und Prozessketten so zu konzipieren, dass diese Verfahren auf engstem Raum mit hoher energetischer Effizienz kombiniert werden, um Abwasser zu Trinkwasser aufzubereiten. Möglich wird das durch den Einsatz funktionalisierter und hochstabiler keramischer Bauteile, wie Membranfilter und zellulare Formkörper. Ergebnisse zeigen, dass diese Schlüsselkomponenten sehr effektiv eingesetzt werden können.

Industrielösungen: autartec®-Systeme zur dezentralen Wasseraufbereitung

CO₂-neutrale Sauerstoff-Erzeugung für die Ozonung in Kläranlagen

Das Fraunhofer IKTS gehört zu den führenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Stofftrennung mit keramischen Materialien. Bei der Abtrennung von Sauerstoff - O₂ - aus Luft mit mischleitenden Keramikmembranen ist nur das IKTS in der Lage, Membranmodule und Pilotanlagen mit technisch relevanten Durchsätzen bis etwa 60 Nm³/h O₂ zu realisieren. Dabei sind das modulare Gerätekonzept und die patentierte Verfahrensführung auf eine Vor-Ort-Produktion von O₂ bei minimalen Betriebskosten und CO₂-Emissionen ausgelegt. Der erzeugte Sauerstoff ist hochrein, steril und trocken. Die Keramikmembranen basieren auf gut verfügbarem, Recycling-fähigem Material.

Die Firma poXos® (pure oXygen on site) gründet sich mit dieser Technologie aus und wird sich als Anbieter von O₂-Generatoren für kleine und mittlere O₂-Abnehmer auf dem Markt etablieren. Kunden profitieren von geringen O₂-Preisen und CO₂-Emissionen. Bei der Abwasseraufbereitung durch Ozonung bietet poXos® einen erheblich vereinfachten und zudem geschlossenen Prozesskreislauf. Er beinhaltet neben der Erzeugung des Sauerstoffs vor Ort eine integrierte Vernichtung des Rest-Ozons und eine erneute Nutzung des Off-Gases. Eine Senkung der Betriebskosten um bis zu 60 % ist realisierbar. Erstmals wird dadurch ein klima- und ressourcenschonender sowie CO₂-neutraler Betrieb der vierten Reinigungsstufe in Kläranlagen ermöglicht.

Flyer: Dezentrale Sauerstoffproduktion (DE) [ PDF 0,81 MB ]

Detektion und Elimination von Mikroschadstoffen

Das Fraunhofer IKTS entwickelt Technologiekombinationen, die etablierten Ansätzen deutlich überlegen sind. Neue Sensorkonzepte unterstützen, Spurenstoffe zuverlässig zu detektieren und die Abwasserbehandlung bedarfsgerecht zu steuern. Erstmals präsentiert das IKTS auf dem Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Allianz SysWasser (Halle B2 Nr. 215/314) ein Exponat zur Visualisierung dieser Ansätze. Mittels Touchscreen veranschaulicht das Exponat einen Modulbaukasten für die Abwasserbehandlung. Membranadsorption, photokatalytische Oxidation, sonoelektrochemische Oxidation sowie die Spurenstoffdetektion setzen diesen zusammen und sind als physische Komponenten im Exponat integriert.

© Fraunhofer IKTS
Photokatalysemodul zur Behandlung von Trinkwasser.

© Fraunhofer IKTS
Heißgasfiltrationsprüfstand für Wabenfilter oder Filterkerzen.

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Messe / 30. Mai 2022 - 03. Juni 2022

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Maria Kaminski