nANO meets water IV

Nanotechnik in der Wasserpraxis: Effiziente Lösungen für die Zukunft

Pressemitteilung / 12.11.2012

Rund 40 Wissenschaftler und Fachleute aus der Industrie kamen zur Veranstaltungsreihe nANO meets water vom Fraunhofer-Institut UMSICHT und nutzten die Chance, über Entwicklungen in der Nanotechnik für die Wasserpraxis zu diskutieren. Die Themen waren umfangreich: Neue Anwendungsmöglichkeiten und Märkte, Effizienzsteigerungen und die Risikobewertung von Nanotechnologien standen auf dem Programm.

Bereits zum vierten Mal veranstaltete Fraunhofer UMSICHT nANO meets water.

»Wichtig für den Erfolg eines Produkts ist nicht nur die technisch herausragende Entwicklung, sondern auch die richtige Markteinführung. Dies gelingt bei Technologien, die auch Risiken bergen, vor allem dadurch, indem wir der Gesellschaft unsere Erkenntnisse mitteilen und erklären«, führte der stellvertretende Institutsleiter Prof. Dr. Görge Deerberg in die Veranstaltung ein. Ein erster Schritt dahin ist es, ein Themengebiet facettenreich zu analysieren und auch unter Fachleuten einen konstruktiven Austausch zu ermöglichen.

nANO meets water startete mit einem Überblickvortrag über die Entwicklung von neuartigen Membranen, deren Einsatzmöglichkeiten und die anstehenden Herausforderungen für die Wassertechnik. In Zukunft werden neue Membranmaterialien benötigt, die Anwendungsgebiete werden immer komplexer. Die Abwässer von weltweit über 200 000 Erzminen müssen ebenso gereinigt werden, wie die Abwässer, die beim Gasfracking entstehen. Nanokomposit-Membranen bieten vielversprechende Vorteile wie ihr Antifouling-Charakter und die Möglichkeit, die Porengröße gezielt einzustellen. Denkbar ist auch die Entwicklung von mobilen Anwendungen der Wasseraufbereitung beispielsweise bei einem Trinkwassernotstand in überschwemmten Regionen.

Vorbilder aus der Natur

Die Natur bietet viele interessante Lösungen für die Wassertechnik. Einige können schon auf industrielle Anwendungen übertragen werden, andere müssten noch genauer erforscht werden. Mögliche Vorbilder für nanostrukturierte Komponenten sind z. B. die Haifischhaut, die Panzerstruktur des Schwarzkäfers oder eine Art magnetischer Schwamm. Dieser ist aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen entwickelt und kann das Hundertfache seines Eigengewichts an Öl aufsaugen und bis zu 10 000 Mal wiederverwertet werden.

Kombination aus Mikrosieb und UV-Licht


Zur Wasserentkeimung und damit Elimination von Störstoffen hat sich die Kombination eines nanobeschichteten Mikrosiebs und die Bestrahlung mittels UV-Licht bewährt. So lassen sich insbesondere Restbestände von Pflanzenschutzmitteln, Schmerzmitteln oder Röntgenkontrastmittel aus dem Wasser entfernen. In einer Pilotanlage laufen derzeit Tests. Weiteres Ziel ist es, die derzeit noch vorrangig genutzten Quecksilberdampflampen mittelfristig gegen LEDs als UV-Quelle zu ersetzen.

Eindeutige Risikobewertung gewünscht

An der Bewertung der Risiken und der Toxizität von Nanopartikeln arbeiten zahlreiche nationale und internationale Initiativen. Die EU-Kommission möchte Lücken in der Risikobewertung schließen. Strittig ist, ob Nanopartikel unter der Chemikalienverordnung REACH, die für Standardchemikalien entwickelt wurde, ausreichend erfasst und bewertet würden. Klar ist: Es gibt gefährliche und ungefährliche Nanopartikel, dies muss eindeutig unterschieden werden. Doch die bisherige EU-Definition für Nanomaterialien steht in der Kritik, weil in ihr keine weitergehenden Materialeigenschaften berücksichtigt werden, und wird überarbeitet. Mit einer neuen Definition ist ab 2013 zu rechnen. Vorschläge zur Änderung der REACH-Anhänge sind somit erst ab 2014 zu erwarten.
Starkes Marktwachstum für nanotechnologische Produkte

Auf dem Workshop wurde deutlich, dass die Nanotechnik relevante Möglichkeiten bietet, effiziente und nachhaltige Lösungen in der Wasserpraxis zu entwickeln. Dies ist unabdingbar bei den anstehenden Herausforderungen unserer Zeit: Die Hälfte aller europäischen Länder leidet heute unter Wasserknappheit, das sind 70 Prozent der Bevölkerung*. Es besteht definitiv Bedarf an neuen Technologien. Das Marktwachstum für nanotechnologische Produkte zeigt die Richtung auf: eine weltweit jährliche Anstiegsrate um 25 Prozent.**

Die Resonanz der Teilnehmer

Gregor Knopp, TU Darmstadt: »Ich beschäftige mich mit Störstoffen und möglichen Reinigungsverfahren in der Wasserpraxis, kenne mich derzeit aber noch gar nicht mit Nanotechnik auf diesem Gebiet aus. Daher nutze ich die Möglichkeit, durch die Veranstaltung einen Überblick über die Entwicklungen in der Wassertechnik zu bekommen.«

Dr. Michael Korger, Hochschule Niederrhein: »Ich bin bereits zum dritten Mal hier. Ich arbeite an Filterabwasserprojekten für die Textilindustrie. Durch die Veranstaltung erfahre ich, wie weit die Entwicklungen in der Nanotechnik fortgeschritten sind. Mich interessiert dies insbesondere für die Eliminierung von Störstoffen mit UV-Licht.«

Michaela Franzes, Wirtschaftsförderung Dortmund: »Wir organisieren die jährliche Nanokonferenz in Dortmund. Auf der Tagung kann ich erfahren, was sich auf dem Gebiet der Nanotechnik für die Wasserpraxis getan hat in letzter Zeit und welche Produkte vielleicht schon auf den Markt gekommen sind.«

*Quelle: F. Macedonio et al., Chem. Eng. and Proc. 51 (2012) 2-17
**Quelle: Journal of Nanoparticle Research 2011, Mihail C. Roco


Im nächsten Jahr findet nANO meets water am 28. November bei Fraunhofer UMSICHT statt.