Fraunhofer-Allianz SysWasser
Fraunhofer-Allianz SysWasser

Nexus Wasser-Energie-Landwirtschaft

Physikalisch-chemische Wasserbehandlung

Pilotanlagen: Umkehrosmose-Testanlage und Rotationsscheibenfilter
Advanced Oxidation Processes AOP mit Steuerung über Kohlenstoffabbau
Dipl.-Ing. Christiane Chaumette

Vorteile:

  • Wasserwiederverwendung
  • Recycling
  • Verringerung von Abwassermengen
  • Entfernung von Kontaminanten
  • Desinfektion

Anwendungen:

  • Industrieabwasser
  • Prozesswasser
  • Kühlwasser

Branchen/Märkte:

  • Chemie, Pharma
  • Umwelt, Bioökonomie

Ansprechpartner:

Wasser- und Abwassertechnik - kommunal

© © Edenkoben

Vorteile:

  • Von der Einzel- zur Systemlösung
  • Digitalisierung des kommunalen Raums
  • Ressourceneffizienz

Anwendungen:

  • Semi-dezentrales Wassermanagement
  • Systemkonzepte für Städte – Morgenstadt City Lab
  • Kritische Infrastrukturen: Hygiene, Alarmsysteme
  • Wasser 4.0 – Digitalisierung der
    kommunalen Wasserwirtschaft

Branchen/Märkte:

  • Ver- und Entsorger
  • Städte und Gemeinden
  • Ausrüster und Vorreiter der Digitalisierung

Ansprechpartner:

  • Dr.-Ing. Marius Mohr, Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Offline-Überwachung

Vorteile:

  • Sehr sensitiv: LOD bis zu ng/mL
  • Patentiert: DE 10 2006 031 483;
    EP 2 041 172
  • Kann zertifiziert unter GLP-Bedingungen durchgeführt werden 

Anwendungen:

  • Nachweis ganzer Mikroorganismen und ihren Bestandteilen in
  • Unterscheidung zwischen verschiedenen Klassen mikrobieller Kontaminationen
  • Qualitätskontrolle ((Prozess-)Wasser (Pharma-)Produkte, Lebensmittel)

Branchen/Märkte:

  • Trinkwasser
  • Lebensmittel
  • Pharma und Medizinprodukte

Ansprechpartner:

Online-Überwachung mittels Biosensoren

Dr.-Ing. Christina Kohl

Vorteile:

  • Überwachung der Wasserqualität: automatisiert, inline und modularer Aufbau
  • Erhöhung der Sicherheit für Infrastruktur und Verbraucher
  • Nachweis toxischer Effekte von (unbekannten) Kontaminanten

Anwendungen:

  • Wasserversorgung: Alarmsysteme für die Trinkwasserversorgung
  • Überwachung von Oberflächenwasser

Branchen/Märkte:

  • Wasserversorgung

Ansprechpartner:

Online-Überwachung mittels Laserspektroskopie

Dr.-Ing. Christina Kohl

Vorteile:

  • Überwachung der Wasserqualität: automatisiert, schnell und inline
  • Identifizierung und Diskriminierung verschiedener Mikroorganismen bis auf Stammebene sowie Nachweis und Identifizierung von Toxinen

Anwendungen:

  • Wasserversorgung: Alarmsysteme für die Trinkwasserversorgung
  • Überwachung von Oberflächenwasser

Branchen/Märkte:

  • Wasserversorgung

Ansprechpartner:

PoC-Schnelltest: ImmuStick

Dr. Anke Burger-Kentischer

Vorteile:

  • Einfache Handhabung (auch durch Laien)
  • Kostengünstiges Einwegprodukt
  • Point-of-Care
  • Patentiert: DE 10 2014 223 430; EP 2 016 032 7580

Anwendungen:

  • Nachweis verschiedener Mikroorganismenklassen und Pyrogene

Branchen/Märkte:

  • Wasserversorgung
  • Nahrungsmittel
  • Pharma und Medizinprodukte
  • Kühltürme / Hauswasserleitungen (Legionellen)

Ansprechpartner:

Membranmodifizierung und Modulbau

Membranproduktionsanlage und Membran mit spezifischen Adsorberpartikeln

Vorteile:

  • Wasserwiederverwendung / Recycling
  • Verringerung von Abwassermengen
  • Entfernung von Kontaminanten
  • Trinkwassergewinnung
  • Entsalzung
  • Konzentrierung
  • Fraktionierung

Anwendungen:

  • Filtrationsmembranen
  • Osmose-Membranen

Branchen/Märkte:

  • Wasseraufbereitung
  • Stofftrennung

Ansprechpartner:

  • Dr.-Ing. Thomas Schiestel, Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
    • Telefon +49 711 970-4164 

Wassercheck: Analyse von Trinkwasser

Akkreditiertes Analyselabor

Anwendungen:

  • Methodenentwicklung in der chemischen Analytik
  • Umweltanalytik – Wasser, Abwasser, Boden, Klärschlamm, Sonderabfälle, Luft und textile Geweben
  • Trinkwasser-Analysen – WasserCheck Endverbraucher
  • Rückstandsanalytik – Nachweis von Produktionsrückständen, Umweltchemikalien, Hilfsstoffen in der Textilindustrie
  • Spurenanalytik organischer Verunreinigungen auf Oberflächen – Nachweis von Produktionsrückständen
  • Analytik zur Aufklärung von Schadensfällen Nanopartikel-Analysen   

Branchen/Märkte:

  • Qualitätsüberwachung von Infrastruktur und technischen Apparaten im Trinkwasserbereich

Ansprechpartner:

Kurzfristige Optimierung der Energieerzeugung und -vermarktung bei Wasserkraftwerken

Vorteile:

  • Fraunhofer-Modell soll bei der Feinabstimmung des 22 000-MW-Wasserkraftbetriebs im Columbia-Becken helfen (optimale Steuerung)
  • Hochwasserschutz
  • Bedarfsanalyse und -prognose
  • Einbeziehung von Unsicherheiten (Erzeugung von Windkraftanlagen, Wetterprognosen usw.)

Anwendungen:

  • Optimales Betriebsmanagement

Branchen/Märkte:

  • Energieversorgungsunternehmen
  • Betreiber von Wasserkraftwerken

Ansprechpartner:

NiMo 4.0 – Intelligente Systeme zur nachhaltigen Reduzierung von
Nitrat im Grundwasser

Vorteile:

  • State-of-the-Art Machine Learning Methoden für die verbesserte Vorhersage von Nitrat im Grundwasser
  • Einsatz von offenen Standards für das Datenmanagment
  • Kopplung und Integration von Daten und KI-Methoden mit bestehenden Systemen

KI-Anwendungen:

  • Räumliche und zeitliche Vorhersage von Nitrat im Grundwasser
  • Intelligente Messwertüberwachung
  • Event Detection

Branchen/Märkte:

  • Umweltbehörden des Bundes und der Länder
  • Wasserversorger

Ansprechpartner:

Nachhaltige Reinigung und Desinfektion in der Fresh-Cut-Lebensmittelindustrie

Sprühdesinfektion von landwirtschaftlichen Produktionsmaschinen mit ozonisiertem Wasser

© Photo: Frank Neumann, Fraunhofer IST.

Rückstandsfreie Reinigung und Desinfektion

Beispiel:

  • Desinfektion von Messern einer Spargelschälmaschine

Ergebnisse der Wischprobe

  • Einmalige Sprühbehandlung mit wenigen Millilitern Sprühwasservolumen
  • Geringe Ozon-Dosis von 1 mg/L
  • Ausreichende Reduktion der Keimzahlen entsprechend dem gesetzlichen Grenzwert.

 

Aufbereitung von Wasserquellen für die Nahrungsmittelproduktion

Nachhaltige elektrochemische Reduktion von CEC in Kläranlagenabwässern zur Bewässerung von Nutzpflanzen

  • Ziel: Wiederverwendung von Abwasser zur Bewässerung
  • Reduzierung von bedenklichen Schadstoffen (CEC) im Abwasser von Kläranlagen (WWTP)
  • Innovative SERPIC-Behandlungstechnologie:
  • Abtrennung von CEC über Nanofiltration (NF)
  • Elektrochemische Oxidation von CECs im NF-Retentat durch elektrochemisch erzeugtes Persulfat unter Verwendung von Diamantelektroden
  • Desinfektion des NF-Permeats durch elektrochemisch erzeugtes Ozon unter Verwendung von Diamantelektroden