Ressourceneffizienz
Nanoefficiency

Wasser marsch… mit mehr Effizienz dank intelligenter Mikrosiebe.

Dr. Ilka Gehrke Koordinator

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) 0208 8598-1260 0208 8598-1295
Beschreibung

Bei Filtrationsprozessen tritt gewöhnlich das Problem auf, dass sich innerhalb kurzer Zeit sogenannte Foulingschichten bilden, die allein durch Strömungsprozesse nicht von den Filtermembranen entfernt werden können. Die Filtrationsleistung kann dann innerhalb weniger Minuten deutlich absinken. Dies verursacht aufwändige Reinigungsschritte, die mit einem hohen Verbrauch an Chemikalien verbunden sind. Im Projekt Nanoefficiency wird eine neuartige Beschichtung spezieller Mikrofilter mit ungiftigen, photokatalytischen Titandioxid-Nanopartikeln entwickelt. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie katalytisch Verschmutzungen zersetzen kann und zudem antikorrosiv wirkt. Damit sollen über den gesamten Filtrationsprozess 50 Prozent der Ressourcen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren gespart werden. Neben der Entwicklung und Optimierung der Beschichtungsmethoden steht vor allem die Herstellung von neuen Mikrofiltern, sogenannten Mikrosieben, im Fokus. Im Anschluss an die Übertragung des Verfahrens auf Mikrobauteile wie Mikropumpen werden die Sparleistung quantifiziert und die Toxizität abgeschätzt. Die beschichteten Mikrosiebmodule sollen abschließend ihre Praxistauglichkeit in einer dezentralen Trinkwasseraufbereitungsanlage unter Beweis stellen. Die innovativen Filter eröffnen Möglichkeiten für eine breite Anwendung in der chemischen Industrie, der Nahrungsmittelindustrie, der Pharmazie und Kraftwerkstechnik.

Projektlaufzeit

01.05.2009 bis 30.06.2012

Projektwebsite

www.nano-water.de

Projektpartner
Bartels Mikrotechnik GmbH
Dortmund
CUT Membrane Technology GmbH & Co. KG
Düsseldorf
Evers e.K.
Hopsten
Nano-X GmbH
Saarbrücken
Sachtleben Chemie GmbH (assoziierter Partner)
Duisburg
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Oberhausen

Nanoefficiency Abschlussbericht

Durch die von Nanoefficiency entwickelte Technologie könnte das mit einem hohen Chemikalieneinsatz verbundene Reinigen von Wasserfiltern in Produktion und Trinkwasseraufbereitung bald entfallen. Eine innovative Beschichtung für Wasserfilter aus Mikrofiltern mit ungiftigen photokatalytischen Titandioxid-Nanopartikeln verhindert die Bildung von bakteriellen Foulingschichten und sorgt für eine gleichbleibende Filtrationsleistung. Die Technologie könnte künftig in der Trinkwasseraufbereitung in Krisengebieten, aber auch in der kommunalen (Ab-) wassertechnik eingesetzt werden.

Weitere Informationen

Nanoefficiency Lösung: Effiziente Wassertechnik mit funktionalen Oberflächen

Bei Filtrationsprozessen sind aufgrund der Bildung sogenannter Foulingschichten aufwändige und ressourcenintensive Reinigungsschritte erforderlich. In Abwasser- und Entsalzungssystemen verursachen diese Foulingschichten jährliche Kosten von mehr als einer Milliarde Euro. Die Nanoefficiency-Projektpartner haben Mikrofilter mit ungiftigen, photokatalytischen Titanoxid-Nanopartikeln entwickelt, die Verschmutzungen katalytisch zersetzen. Erste Praxistests in kleinen Anlagen zur Trinkwasseraufbereitung konnten die effizienzsteigernde Wirkung der innovativen Filtertechnik ebenfalls bestätigen.

Fraunhofer ISI VDMA