Im Bereich der Trinkwasserentkeimung, der Wasser- bzw. Brauchwasseraufbereitung und Abwasserbehandlung, aber auch im Gewässermonitoring spielen Messsysteme zur Erfassung von Standardparametern wie Temperatur, Leitfähigkeit / Salinität, pH, Chlorophyll, pCO2 und Trübung eine entscheidende Rolle. Beim Verbleib in wässrigen Medien werden Sensorsysteme binnen kurzer Zeit mit einer Bewuchsschicht aus verschiedensten Organismen (Biofilm) bedeckt, was die Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Sensors beeinträchtigt. Die derzeitige Praxis im Umgang mit dem Problem des Foulings/Scalings besteht in dem häufigen Austausch der Sensorkomponenten sowie der Etablierung von wartungs- und kostenaufwändigen mechanischen Reinigungszyklen bzw. dem Einsatz ökologisch bedenklicher, wassergefährdender Chemikalien. Daher besteht das Ziel des Projekts darin, ein hocheffektives aber nicht-toxisches Antifoulingkonzept für das Gewässermonitoring auf der Basis von spezifisch funktionalisierten, wasserbarrierebildenden Schichten zu entwickeln und somit den Kundenanforderungen nach nicht wartungsintensiver und doch langzeitstabiler Messtechnik Rechnung zu tragen.
Auch wenn von den nachweisbaren Mengen an Medikamenten- und Pestizidrückständen in Oberflächen- und Trinkwasser keine akute Gefährdung der Gesundheit ausgeht, so steht außer Frage, dass der dauerhafte Eintrag solcher Stoffe in Gewässer mit gesundheitlichen und ökologischen Risiken verbunden ist. Leider können solche Rückstände mit den derzeit etablierten Wasserbehandlungsverfahren nur unbefriedigend zurückgehalten werden und besser wirksame Verfahren sind wesentlich teurer als die z.Z. verwendeten.
Die Zielstellung des Projektes ist es daher, ein preiswertes Verfahren für die Entfernung solcher Schadstoffe zu entwickeln bzw. die dafür benötigten Aktivmassen, mit deren Hilfe die Schadstoffe in harmlose Stoffe umgewandelt werden können. Hierfür soll ein aus der Altlastensanierung bereits gut bekanntes Reaktionsprinzip genutzt werden, bei dem die Schadstoffe durch Reaktion mit preiswerten Eisenlegierungen abgebaut bzw. in solche mit geringerem ökotoxikologischen Gefährdungspotenzial umgewandelt werden. Die dies bewirkenden chemischen Reaktionen verlaufen allerdings bislang zu langsam. Die Ursache dafür sind Aktivmassen, die im Laufe der Zeit blockierende Deckschichten bilden. Um diesen Nachteil zu kompensieren soll die Aktivmasse aus speziellem Eisen auf schwimmfähigen Keramikschaumkugeln als wiederverwendbarem Träger aufgebracht werdent. Wird ein solches Verbundmaterial in einen Abwasserstrom eingebracht, so reiben die Kugeln aneinander, wobei die blockierende Deckschicht regelmäßig abgerieben wird und die Reaktionsfähigkeit erhalten bleibt. So sollen dann auch große Abwasserströme behandelt werden können.
Innerhalb des Projektes soll die Entwicklung neuer Materialien und Verfahrenstechnik erfolgen, um den Rückhalt von unterschiedlichen Mikroplastikpartikeln (Größe, Form, Material) aus verschiedenen Eintragspfaden der Siedlungswasserwirtschaft im städtischen Raum (Kläranlagen-Ablauf, Mischwasserüberlauf, Straßenabfluss) zu optimieren und damit im Sinne einer nachhaltigen Wasserwirtschaft hohe Qualitätsanforderungen zum Schutz der Oberflächengewässer zu erreichen. Dazu ist eine Qualitätssicherung notwendig, mit der verschiedene technische und natürliche Systeme hinsichtlich ihrer Rückhaltung untersucht werden können. Entscheidender Bestandteil hierfür ist einerseits eine auswertbare Untersuchungsmethodik sowie erste Bewertungsansätze zur Beurteilung der Reinigungsverfahren, die innerhalb des Projektes entwickelt werden sollen.
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