Gemeinsam mit der Cornelsen Umwelttechnologie GmbH hat das Fraunhofer UMSICHT ein Verfahren entwickelt, um PFAS aus Wasser zu entfernen. Mit der patentierten Technologie PerfluorAd lassen sich wässrige Medien effektiv und kostengünstig aufbereiten.
Dass Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) Gefahren für Mensch und Umwelt bergen, ist bekannt. Zahlreiche Produkte aus Industrie und Alltag enthalten die schädlichen Stoffe, darunter Textilien, Kosmetika, Verpackungsmaterial oder auch Feuerwehrlöschschäume. Durch Luft und Abwasser finden die Substanzen ihren Weg in die Umwelt. So gelangen sie in die Nahrungskette und schließlich auch in den menschlichen Organismus. Die Stoffgruppe umfasst über 10.000 verschiedene Chemikalien, deren human- und ökotoxikologische Wirkungen erwiesen sind. Momentan fehlen jedoch für viele Anwendungen noch Alternativen.
Parallelprojekt zur datenbasierten Prozessoptimierung
Dieser Problematik nehmen sich nun das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und die Cornelsen Umwelttechnologie GmbH an. Gemeinsam haben sie ein marktreifes Verfahren entwickeln, mit dem sich PFAS aus wässrigen Medien entfernen lassen. Um das Verfahren beispielsweise auch an die Erfordernisse internationaler Märkte anzupassen, verfolgt das aktuelle NRW-Vorhaben Perfluor.Dat zudem eine umfassende datenbasierte Prozessoptimierung.
Verfahren bereits erfolgreich umgesetzt
Seit 2008 sind Fraunhofer UMSICHT und Cornelsen gemeinsam dabei, Lösungen für die Beseitigung von PFAS aus Wasser zu finden. Aus der langjährigen Kooperation ging das PerfluorAd-Verfahren hervor, um speziell Medien wie Löschwasser, die erhöhte PFAS-Konzentrationen und/oder hohe organische Hintergrundgehalte aufweisen, wirtschaftlich aufzureinigen.
Viele Wasseraufbereitungsprojekte wurden bereits durchgeführt, wobei je nach Anwendungsfall der PFAS-spezifische Ausfällungsprozess des PerfluorAd-Verfahrens mit etablierten Aufbereitungstechnologien wie Ionenaustausch, Membranverfahren oder Aktivkohleadsorption kombiniert wird. So helfen die beiden Institute dabei, die Gesamtmenge des zu entsorgenden PFAS-Abfalls zu minimieren.
Mit dem Start des neuen Vorhabens wird das PerfluorAd-Verfahren nun weiterentwickelt. Im Laufe der nächsten drei Jahre will Perfluor.Dat sowohl den PFAS-spezifischen Ausfällungsprozess als auch den Abtrennungsschritt für den PFAS-haltigen Niederschlag intensivieren. Zum Einsatz kommen dabei einerseits funktionale Co-Additive, andererseits neue analytische Methoden zur Prozessüberwachung und -kontrolle. Außerdem analysiert das Vorhaben die in den vergangenen Jahren angefallenen Prozessdaten aus unterschiedlichen Anwendungsfällen über eine Mustererkennung. Bestenfalls resultiert hieraus ein Prozessmodell, das durch Untersuchungen in einem mobilen Versuchsreaktor verifiziert werden kann.
PerfluorAd soll auch international zum Einsatz kommen
Anlässlich des Kick-off-Treffens von Perfluor.Dat hat sich das interdisziplinäre Team in drei Fachgruppen organisiert.
Dr. Stefano Bruzzano, der Projektkoordinator von Fraunhofer UMSICHT, betont die Bedeutung des Vorhabens: »Wir haben durch das neue F&E-Vorhaben die Weichen stellen können, um unser PerfluorAd-Verfahren für die Zukunft noch leistungsfähiger und flexibler zu gestalten.«
Längst haben die Beteiligten dabei auch internationale Anwendungen im Blick. Die mit Perfluor.Dat gewonnenen Informationen sollen auch die zunehmende Internationalisierung des PerfluorAd-Verfahrens unterstützen, die zum Teil unter deutlich veränderten Rahmenbedingungen erfolgt.
