Saubere Sache: Fraunhofer ISE auf der Leitmesse IFAT

15.5.2018

Vom 14. bis 18. Mai 2018 findet in München die IFAT, die globale Leitmesse für die Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft statt. Dazu werden 3100 Aussteller und mehr als 130 000 Besucher erwartet. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE präsentiert auf einem Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Allianz SysWasser und der SolarSpring GmbH (Halle B2, Stand 215/314) Innovationen für sauberes Wasser:

Membran- basierter Luftbefeuchter

Membran-basierter Luftbefeuchter
© Fraunhofer ISE

Membran-basierter Luftbefeuchter

Das Gerät nutzt eine hydrophobe mikroporöse Membran, um zu trockene Luft mit Wasser kontrolliert und hygienisch unbedenklich aufzufeuchten. Aufgrund des unterschiedlichen Wasserdampfpartialdrucks  permeiert Wasserdampf aus einem Flüssigeisfilm durch die Membran hindurch und wird von der trockenen Luft aufgenommen. Er kann für die Raumluftbefeuchtung in Privathäusern, im industriellen Umfeld, aber beispielsweise auch in Kunstmuseen eingesetzt werden. Neben einem niedrigen Energieverbrauch und einer sehr guten Regelbarkeit  zeichnet sich das Gerät durch die Einhaltung  hoher Hygienestandards aus, da die Membran als Barriere für Keime wirkt und keine feuchten Oberflächen mit dem Luftstrom in Berührung kommen.

Entsalzung und Laugen-Behandlung durch Membran-Destillation

Membran-Destillationsanlage
© Fraunhofer ISE

Membran-Destillationsanlage für die Trinkwasserproduktion auf einem Containerschiff.

Membran-Destillationsanlagen können für die Entsalzung von Meerwasser zur Trinkwassergewinnung eingesetzt werden, aber auch für das Aufkonzentrieren von industriellen Laugen zur Wasser- und Wertstoffrückgewinnung,  zur Abwasserreduzierung oder für die Abtrennung flüchtiger Bestandteile von wässrigen Lösungen in der Prozessindustrie. Die Anlagen sind gegenüber Salz und Korrosion unempfindlich, haben einen sehr geringen elektrischen Energiebedarf (<<1kW/m³) und arbeiten mit niederwertiger Abwärme als Antriebsenergie. Sie produzieren sehr reines Wasser und sind sehr flexibel und dynamisch im Betrieb.

Solarbetriebene offgrid Entsalzungs- und Reinigungssysteme

Demonstrationssystem für die Reinigung von Oberflächenwasser
© Fraunhofer ISE

Mobiles solar betriebenes Demonstrationssystem für die Reinigung von Oberflächenwasser.

Die mit Photovoltaik betriebenen Umkehrosmose-Systeme kommen als autarke Lösungen für die Meer- und Brackwasser-Entsalzung auf abgelegenen Inseln oder in dezentralen Siedlungsgebieten zum Einsatz. Die entwickelten Umkehrosmoseanlagen können dabei als flexible Last in Inselnetzen mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energien als flexible Last wirken und damit Batterien ersetzen. In abgelegenen Gebieten können mit offgrid-PV-Anlagen elektrifizierte Ultrafiltrationssysteme für die Reinigung von Oberflächen- und Grundwasser eingesetzt werden. So steht auch in Regionen mit schlechter Infrastruktur Frischwasser zur Verfügung.  Durch den Einsatz erneuerbarer Energien für die Meerwasserentsalzung können mittel- bis langfristig die weltweiten Entsalzungskapazitäten  erhöht werden, ohne dass die CO2 Emissionen steigen.

Entfernung von Säuren durch Membrandestillation und Diffusionsdialyse

Membrandestillations-Testanlage
© Fraunhofer ISE

Membrandestillations-Testanlage für aggressive und gefährliche Chemikalien.

Mit der Verfahrenskombination aus Diffusionsdialyse und Membrandestillation können Säuren beispielsweise aus Beiz-, Galvanisierungs- und Spülbädern zurückgewonnen werden, wobei die Säuren einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweisen. Das von der Säure befreite Abwasser kann in weiteren Stufen gereinigt und mittels Membrandestillation wieder zu Brauchwasser aufbereitet werden. Hoch aggressive, korrosive und gesundheitsgefährdende Säuren können mit diesem Verfahren behandelt werden. Da das Konzentrationsgefälle als Triebkraft wirkt, benötigt die Diffusionsdialyse keine Antriebsenergie, während die Membrandestillation lediglich niederkalorischer Abwärme zum Antrieb benötigt.