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14.11.2013 | Werkstofftechnik | Im Fokus | Onlineartikel

Graphen-Membranen filtern Wasser extrem effizient

Autor:
Dieter Beste
2 Min. Lesedauer

Lebensmittelindustrie, Biotechnologie oder kommunale und industrielle Wasser- und Abwasseraufbereitung: Die Membrantechnik gilt als Schlüsseltechnologie für Filterverfahren. Neue Membranmaterialien sorgen für Qualitätssprünge.

Aquaporine (AQP) oder auch Carbon Nanotubes stehen im Mittelpunkt des Forscherinteresses bei der Entwicklung neuer Membrantechniken. Die Wissenschaftler folgen dabei international einem Trend zur Biomimetrik. Dabei versehen sie Membranen mit Proteinen, um deren Permeabilität wesentlich zu erhöhen. Auf der 10. Aachener Tagung „Wasser und Membranen“ berichtete Professor Franz-Bernd Frechen von der Universität Kassel Ende Oktober auch von Forschungsergebnissen, nach denen sehr dünne Membranen aus Graphen, einem zweidimensionalen Kohlenstoff, Wasser extrem effizient filtern. Ein weiterer Entwicklungstrend manifestiert sich darin, dass immer häufiger auch Keramiken als Membranwerkstoffe anzutreffen sind.

Neu Membranwerkstoffe und bessere Membrantrennverfahren

Wie in Aachen zu erfahren war, konzentriert sich die Forschung neben der Weiterentwicklung der Membranmaterialien auf eine Verbesserung von Energieverbrauch und Wirtschaftlichkeit der Membranverfahren. Zudem gilt ihre Aufmerksamkeit

  • der kontinuierlichen Verbesserung der Umkehrosmose und der Ultrafiltration als bevorzugte Methode der Vorbehandlung,
  • den Keramikmembranfiltrations- und Membrandestillationstechnologien sowie
  • den Weiterentwicklungen im Bereich Anaerobtechnik.

Gesetzgebung ist bei Keim- und Spurenstoffeliminierung gefordert

Neben diesen technischen Entwicklungen spielt die Festlegung von Qualitätsanforderungen bei der Keim- und Spurenstoffeliminierung eine große Rolle. Diese Notwendigkeit machte jüngst beispielhaft ein Vorfall in Warstein deutlich, bei dem sich mehr als 160 Menschen mit Legionellen infizierten. Die Bakterien waren in einer kommunalen Kläranlage und einer Vorkläranlage der Warsteiner Brauerei gefunden worden. Um solche Infektionen künftig zu vermeiden, müssen neben technischen Aspekten auch gesetzliche Vorgaben angepasst werden. So wies Professor Thomas Melin, ehemaliger Lehrstuhlinhaber Chemische Verfahrenstechnik der RWTH Aachen und Autor des Springer-Buches „Membranverfahren“, darauf hin, dass die europäische Wasserrahmenrichtlinie den mikrobiellen Status von Gewässern ignoriert, obwohl diese auch zum Baden benutzt werden und dabei ein Gesundheitsrisiko durch von Wasser übertragene Pathogene besteht.

In diesem Jahr trafen sich mehr als 500 Fachleute aus aller Welt schon zum zehnten Mal in Aachen, um sich über aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der Membrantechnik und deren Anwendung in der Trinkwasseraufbereitung und Abwasserbehandlung auszutauschen. Organisiert wird die Tagung bereits seit 1997 vom Institut für Siedlungswirtschaft (ISA) und vom Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik (AVT.CVT) der RWTH Aachen.

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