Anforderungen an die moderne Wasserforschung im nationalen und internationalen Kontext

Die Notwendigkeit der Bereitstellung von Wasserressourcen mit definierter Qualität und Quantität ist eine essenzielle globale Aufgabe, die interdisziplinär in Forschung und Lehre adressiert werden muss. Im nationalen Umfeld sind die Haupttreiber für Forschung und Entwicklung derzeit die Gesetzesvorgaben, der demographische Wandel, die teilweise veraltete Infrastruktur sowie der Umwelt- und Ressourcenschutz. Im internationalen Kontext sind es die teilweise schon deutlich erkennbaren immensen Auswirkungen des Klimawandels, das geringer werdende Wasserdargebot, eine weitgehend nicht vorhandene Infrastruktur in Entwicklungsländern und die Bevölkerungsexplosion insbesondere in küstennahen Städten.

Je nach Verwendungszweck ist die Qualität vorhandener Wasserressourcen häufig nicht ausreichend und sie müssen entsprechend aufbereitet werden. Mit abnehmender Qualität der Ressource und mit steigenden Anforderungen an die Qualität des Trink- bzw. Brauchwassers wird die Aufbereitung zunehmend aufwändiger und teurer. Mit steigendem Nutzungsdruck auf limitierte Frischwasserressourcen müssen wir über das lineare Wirtschaftsmodell, in dem wir Rohstoffe entnehmen, produzieren und entsorgen, hinausgehen. Ziel muss sein, sich hin zu einem kreisförmigen Ansatz zu entwickeln, in dem Rohstoffe recycelt und belastete Ressourcen erschlossen und wiederverwendet werden. Gleichzeitig müssen natürliche Ressourcen geschützt und die Qualität der in die Gewässer eingeleiteten Wässer an ausgesuchten Stellen verbessert werden. Dies bedeutet, dass neue Aufbereitungsverfahren entwickelt oder Vorhandene effizienter, effektiver und damit auch kostengünstiger gestaltet werden müssen.

Forschungsfelder des Lehrstuhls für Mechanische Verfahrenstechnik mit dem Schwerpunkt Wassertechnik (MVT/WT)

Um die oben beschriebenen Herausforderungen aus Sicht der Wassertechnologie zu adressieren, werden am Lehrstuhl MVT/WT mit den Schlüsselkompetenzen Membranfiltration und Adsorption schwerpunktmäßig die drei Forschungsfelder

 

• Erschließung belasteter Wasserressourcen
• Prozessoptimierung und -simulation
• Circular Economy

bearbeitet. Konkrete Themen in laufenden Projekten sind die weitergehende Aufbereitung von Kläranlagenabläufen, die Wiederverwendung hypersalzhaltiger Abwässer sowie die Nutzbarmachung stark verschmutzter Wasserressourcen (z.B. ölhaltige Abwässer oder eutrophe bzw. stark algenhaltige Wässer). Im Fokus stehen hierbei die Entfernung hygienisch relevanter Mikroorganismen und anthropogener Mikroschadstoffe. Schwerpunkte bei der Prozessoptimierung und –simulation liegen auf integrierten Membransystemen und Hybrid-Membranprozessen sowohl mit keramischen als auch polymeren Membranen und bei der physikochemischen Modifikation von Aktivkohlen zur Erhöhung der Selektivität der Adsorption organischer Stoffe. Daneben werden neue Methoden zur Testung von neuen Materialien und Prozessoptimierungen entwickelt.

Die Forschungsfelder der MVT/WT knüpfen in idealer Weise an die Forschungsschwerpunkte der Fakultät für Ingenieurwissenschaften an.