Medikamente im Abwasser

Entfernung mittels spezieller Keramik-Bauteile

Keramikschäume und Membranen entfernen Medikamentenrückstände effizient und umweltschonend aus unserem Abwasser. Sie können zudem Schmutzwasser filtern und Nutzwasser desinfizieren.

Seit einigen Jahren berichten Medien über Medikamentenrückstände im Wasser. Dabei geht es sowohl um die Belastung von Seen und Fließgewässern mit sogenannten Spurenstoffen als auch um gefährdetes Grund- und Trinkwasser. Die in der Umwelt anzutreffenden Konzentrationen von Wirkstoffen wie zum Beispiel Diclofenac, Bisphenol-A, Triclosan und Ibuprofen sind für den Menschen bis jetzt ungefährlich, so die Ergebnisse der Wissenschaft. Sie sorgen jedoch schon heute für erhebliche Störungen in den Ökosystemen mit Beeinträchtigungen für Tiere und Pflanzen.

Ohne Einsatz von Chemikalien
Das Fraunhofer IKTS entwickelt spezielle Verfahren zur Entfernung dieser kritischen Spurenstoffe aus dem Wasser, die ohne den Einsatz von Chemikalien auskommen und keine unerwünschten Nebenprodukte erzeugen. Dies ist ein entscheidender Vorteil gegenüber bekannten Verfahren wie der Aktivkohlefilterung oder der Ozonierung. Besonders effizient sind keramische Bauteile wie z.B. offenporige Keramikschäume, die mit speziellen Katalysatoren beschichtet werden und in Verbindung mit UV-Licht die Spurenstoffe unschädlich machen. Mit keramischen Membranadsorbern können Spurenstoffe effektiv zurückgehalten werden. Derartige Wasserreinigungssysteme, die derzeit am Fraunhofer IKTS entwickelt werden, sind direkt am Ort der Entstehung einsetzbar, um häusliches Abwasser in Kläranlagen wirksam zu behandeln. Zudem können sie als letzte Behandlungsstufe im Trinkwasserwerk oder als Kleinanlage direkt beim Endverbraucher verwendet werden.

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Wasserfiltration und Desinfektion
Mittels keramischer Bauteile können auch andere wichtige Aufgaben bei der Reinigung von Wasser gelöst werden wie beispielsweise die Desinfektion oder der Abbau organischer Verschmutzung. Keramische Bauteile finden so an vielen Stellen eines Wasser- und Abwasseraufbereitungssystems Verwendung: als Desinfektor für Nutzwasser, als Membranfilter für Schmutzwasser und als beschichteter Keramikschaum für die Behandlung von Grauwasser.

Photokatalytisch wirksame Keramikschäume (© Foto Fraunhofer IKTS).

Ein aktuelles Vorhaben, in dem alle diese keramischen Bauteile zum Einsatz kommen, ist das schwimmende »FreiLicht«-Haus, das derzeit im Rahmen des Wachstumskerns autartec® in der Lausitz errichtet wird. Ein Konsortium aus elf Unternehmen und vier Forschungseinrichtungen aus der Region arbeitet daran, Technologien zur solaren Strom- und Wärmeerzeugung, zur dezentralen Energiespeicherung sowie zur Mikrofiltration und Entkeimung von Trink- und Abwasser so weiterzuentwickeln, dass sich die moderne Versorgungstechnik in die Struktur der Gebäudehülle integrieren lässt, ohne den Wohnraum über Gebühr einzuschränken.

In diesem Projekt hat das Fraunhofer IKTS die Aufgabe, chemie- und biologiefreie Systeme für die Trinkwasser- und Abwasseraufbereitung zu entwickeln und zu erproben. Dabei soll auch der Nachweis geführt werden, dass die Beseitigung der Spurenstoffe auch im dezentralen praktischen Betrieb dauerhaft gelingt.

Keramik bisherigen Verfahren überlegen
Dezentrale Abwasserbehandlungsanlagen gibt es bereits. Sie basieren in der Regel auf biologischen Verfahren, was ihre Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit einschränkt. Bestimmte Inhaltsstoffe, wie zum Beispiel Medikamentenrückstände können mit biologischen Verfahren nicht abgebaut werden. Die Systeme können zudem nicht beliebig zu- und abgeschaltet werden und sind daher wenig flexibel.

„Die vom Fraunhofer IKTS mit keramischen Komponenten ausgerüsteten Wasserbehandlungssysteme weisen diese Probleme nicht auf, da sie auf der Verbindung rein physikalisch-chemischer Prozesse wie Filtration, Elektrolyse und Photokatalyse beruhen“, erläutert Dr. Burkhardt Fassauer, Abteilungsleiter am Fraunhofer IKTS. Dank funktionalisierter und hochstabiler keramischer Materialien und Bauteile werden diese zum Teil aggressiven Prozesse nun auf engstem Raum miteinander kombiniert, so dass auch Spurenstoffe sicher abgebaut werden können.

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