Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
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 verhindert mangelnde Wasserverfügbarkeit oder -qualität die Ansiedlung von Industrien. Zunehmend mehr Produktionsbetriebe werden in diesem Kontext mit der Forderung nach »Zero Liquid Discharge« durch eine vollständige Kreislaufschließung konfrontiert.
Vor diesem Hintergrund entsteht der aktuelle Bedarf der verarbeitenden Industrie an betriebssicheren, möglichst multifunktionalen Komponenten zur Wasserbehandlung, die leicht und flexibel in bestehende betriebliche Versorgungsinfrastrukturen integrierbar sind. Zudem sollten sie keine Chemikalien benötigen, werthaltige Inhaltsstoffe simultan rückgewinnen und entstehende Schadstoffe konzentrieren und dann rückstandsfrei abbauen können.
Während 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, technische Mikroplastik sowie Nährstoffe verstärkt im Fokus.
Für diese vielfältigen Problemstellungen im Bereich der Wasser- und Abwasserbehandlung entwickelt das Fraunhofer IKTS verschiedene Lösungen – von der Material- und Komponentenebene bis hin zu vollständigen Prozessen und Anlagen. Erfolgreiche Ansätze zielen dabei auf die Kombination keramischer Mikro-, Ultra- und Nanofiltrationsmembranen mit elektrochemisch, sonochemisch und photokatalytisch basierten Prozessen (AOP). Vielfach werden dabei klassische aerobe und anaerobe Behandlungsmethoden eingebunden. Neueste Mess- und Sensorkonzepte sowie leistungsfähige Strategien zur Datensammlung und -interpretation ermöglichen es, Anlagen belastungsgerecht zu betreiben und gezielt an die lokalen Bedarfe und Gegebenheiten anzupassen.
