Geschäftsfeld Wasser

Profil

Wasser ist als Produktions- und Lebensmittel eine entscheidende Ressource. Die effiziente Nutzung und Reinhaltung ist daher sowohl aus ökologischer als auch aus ökonomischer Sicht von höchster Priorität. Das Fraunhofer IKTS bietet technologische Lösungen für die chemie- und biologiefreie Aufbereitung von Abwasser und industriellem Prozesswasser – von multifunktionalen Komponenten bis zu kompakten Gesamtsystemen.

Das Fraunhofer IKTS verfügt über langjährige Erfahrungen in der Identifikation und Lösung spezifischer Fragen der Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft. Basierend auf umfangreichen Prozessanalysen werden die Vorteile von keramischen Hochleistungswerkstoffen für die Entwicklung von Funktionskomponenten in der Separations- und Reaktionstechnik nutzbar gemacht. Anschließend überführt das wissenschaftliche Personal diese Komponenten in wirtschaftliche Systemlösungen für die kommunale Wasserwirtschaft, die verarbeitende Industrie und den Bergbau. Die werkstoff- und verfahrenstechnischen Disziplinen am Fraunhofer IKTS greifen dabei eng ineinander, um alle relevanten technologischen, gesetzlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen zu erfüllen.

Erfolgreiche Ansätze zielen auf die Kombination keramischer Membranen für die Mikro-, Ultra- und Nanofiltration mit elektrochemisch, sonochemisch und photokatalytisch basierten Prozessen (Advanced Oxidation Processes, AOP). Vielfach werden dabei eine spezifische Sensorik sowie klassische aerobe und anaerobe Behandlungsmethoden eingebunden.

Das Fraunhofer IKTS kann durch diese Technologiekombinationen neue Verfahren anbieten, die etablierten Ansätzen zur Wasserbehandlung deutlich überlegen sind. Das Institut entwickelt hochintegrierte Komponenten, die Prozesse wie Filtration und Adsorption oder sono-elektrochemische Oxidation vereinen. Die dafür notwendige Sensorik wird je nach Anforderung entwickelt und integriert. Damit lassen sich die prozesstechnische Effizienz und der Umweltnutzen erhöhen sowie die Verfahrenskosten senken. Keramische Elemente sind dabei der Schlüssel, um die Leistungsfähigkeit solcher hochintegrierten Kompaktsysteme und die Einsatzbedingungen (hohe Temperaturen, aggressive Medien) kontinuierlich zu erweitern.

Als verlässlicher Ansprechpartner für industrielle und kommunale Kunden richtet das Fraunhofer IKTS den Blick auch auf zukünftige Herausforderungen. Durch demographische, rechtliche und wirtschaftliche Veränderungen werden Wasser- und Abwassersysteme nicht nur effizienter, sondern auch wesentlich intelligenter arbeiten müssen. Das Fraunhofer IKTS integriert dafür neueste Mess- und Sensorkonzepte, um Anlagen belastungsgerecht und adaptiv betreiben zu können. Durch die Einbindung modularer Anlagenkonzepte und Nutzung leistungsfähiger Strategien zur Datensammlung und -interpretation (KI, neuronale Netze) lassen sich zudem Lösungen für die zentrale und dezentrale Wasseraufbereitung gezielt an die lokalen Bedarfe und Gegebenheiten anpassen.

Das Fraunhofer IKTS arbeitet mit seinem Geschäftsfeld Wasser an der Schnittstelle zwischen Wasser-, Energie- und Stoffwirtschaft. So können beispielsweise bei Bedarf Anforderungen aus den Sektoren Wärme, erneuerbare Energien, Nährstoffe und Rohstoffe in ganzheitliche Systemkonzepte integriert werden, um ökologische und ökonomische Erfordernisse auszubalancieren.