Photonik und Umwelt

Wir wollen Produktionsstätten langfristig einen sicheren Zugang zu den Ressourcen Licht, Wasser, Luft, Energie oder auch Nährstoffen ermöglichen. Dazu entwickeln wir Prozess- und Produktionssysteme, die effizient und flexibel anpassbar sind und steigern die Leistungsfähigkeit und die Funktionalität von Werkstoffen und Bauteilen.

Traditionelle Verfahren der Umwelttechnik wie Wasser- und Adsorptionsprozesse optimieren wir nutzungsbezogen. Wir nutzen Licht als variantenreiches Werkzeug in maßgeschneiderten photonischen Produktionssystemen . Fraunhofer UMSICHT ist in Deutschland einer der Pioniere für die gebäudeintegrierte Lebensmittelproduktion. In der Abteilung Photonik und Umwelt haben wir schon früh die Grundlagen zur Entwicklung von Systemen gelegt, die Stoff- und Energieströme in Metropolregionen flexibel nutzen. Dementsprechend reichen die Kompetenzen der Abteilung von der Verfahrenstechnik, der Adsorptionstechnik für Gase und Flüssigkeiten, der Mikrostrukturierung bis hin zu optischen Technologien.

Licht – Strukturierung und Wirkung

Unter dem Obergriff »Licht als Rohstoff« werden unter anderem in einem Laser- und LED-Labor Methoden und Verfahren entwickelt, die Licht als Werkzeug in weiten Teilen der Produktion einsetzen – beispielsweise für Laserverfahren in der Materialstrukturierung, als additive Fertigungstechnologie im 3D-Druckverfahren, Belichtungssysteme in der Pflanzenproduktion oder zur Dekontamination von (Ab-)Wasser. Die biologische Wirkung von Licht beispielsweise am Arbeitsplatz (Human Centric Lighting) wird unter anderem mit Experimentalbeleuchtungssystemen untersucht.

Wasser- und Adsorptionstechnik

Wir entwickeln Aufbereitungsverfahren für flüssige und gasförmige Medien. Der Fokus liegt auf der Entwicklung bzw. Funktionalisierung von Adsorptionsmaterialien und fortschrittlichen Verfahren für die Wasser- und Abwassertechnologie mit den Schwerpunkten Dekontamination (z. B. Spurenstoffe, Mikroplastik), Recycling und Wertstoffrückgewinnung. Besonders intensiv forschen wir gegenwärtig an der Entwicklung neuer modularer Aktivkohleverfahren mit ortsnaher Regeneration. Zudem arbeiten wir an der faktenbasierten Diskussion rund um das Thema Mikroplastik.

Indoor-Farming

Sinkende Erträge beim konventionellen Anbau von Gemüse sowie immer weniger Anbauflächen und die Folgen des Klimawandels lassen den Bedarf an Gewächshäusern weltweit stetig steigen. Wir nutzen die Flexibilität urbaner Stoffströme und entwickeln neue Lösungen, Prozesse und Produkte für Indoor-Kultivierungssysteme. Das inFARMING^®-Konzept bildet die Basis dafür.