SIM CON DRILL

INNOVATIVE FILTERMODULE FÜR
DIE ABSCHEIDUNG VON
MIKROPLASTIK AUS ABWASSER

MIKROPLASTIK-REDUKTION

Projektbeschreibung

Mikroplastik gelangt tagtäglich in unser Abwasser und in die Umwelt. Kläranlagen sind bislang kaum in der Lage Mikroplastik im Abwasser ausreichend zu reduzieren. Aus diesem Grund fokussieren wir uns auf die Entwicklung eines serienreifen Filters, der die Filtration von Mikroplastikpartikeln bis 0,01mm (dies entspricht ca. der Dicke von Küchenalufolie) auf Basis des patentierten Zyklonfilters ermöglicht. Durch seine spezielle Technik ist dieser verstopfungs- und wartungsfrei und kein Wegwerffilter. Nach erfolgreichem Aufbau wird der Zyklonfilter in einer Kläranlage an realem Abwasser getestet.

Das Verbundprojekt SimConDrill (Förderkennzeichen 02WQ1479A-E) wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.  Es ist Teil der BMBF‐Fördermaßnahme »KMU-innovativ: Ressourceneffizienz und Klimaschutz« im Technologie‐ und Anwendungsbereich »Nachhaltiges Wassermanagement«.

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Andrea Lanfermann
Telefon:
+49 241 8906-366
email

Klass-Filter GmbH
(Koordinator)

Georg Klass
Telefon:
+49 8193 939165
email

LaserJob GmbH

 

Dr. Claudia Riester
Telefon:
+49 8141 52778-0
email

Lunovu GmbH

 

Dr. Oliver Steffens
Telefon:
+49 2407 555050
email

OptiY GmbH

 

Dr. The-Quan Pham
Telefon
+49 9305 9889425
email

PROJEKT-REALISIERUNGSSTUFE

Das Projekt hat mit der Entwicklung eines Laserbohrprozesses begonnen zur Herstellung von Löchern mit einem Durchmesser von 10µm in dicken Stahlblechen. Heute ist die Herstellung von diesen kleinen Löchern in 0,2mm dicken Blechen möglich. Im nächsten Schritt wird der Herstellungsprozess für die Serienfertigung hochskaliert. Erste Testfolien werden in den Zyklonfilter eingebaut um Funktionstests durchzuführen und Durchflusseigenschaften zu bestimmen.
Parallel wurde eine Prozesssimulation entwickelt, mit der optimierte Bearbeitungsparameter bestimmt werden können. Eine In-Line-Prozesskontrolle für den Laserbohrprozess wird parallel entwickelt. Hiermit wird kontrolliert, dass alle Löcher vollständig durchgebohrt werden und somit der Gesamtdurchfluss des Filters gewährleistet ist.

Beitrag Ihres Projektes für die Umwelt – erreicht und potentiell

 

Mikroplastik ist ein weitreichendes Problem. Unsere Abwasserbehandlung ist kaum in der Lage, diese Partikel ausreichend zu filtern. Der hier neu entwickelte Zyklonfilter wird in der Lage sein, alle Partikel bis zu einer Größe von 10µm zu filtern. In unserem Projekt wird ein Prototyp gebaut und die Technologie für die Serienfertigung entwickelt. In Nachfolgeprojekten müssen dann die Anlagen für die industrielle Fertigung aufgebaut werden, so dass die Filter für alle Anlagen der Abwasserbehandlungen zur Verfügung stehen. Zusätzlich kann der hier entwickelte Bohrprozess für andere Anwendungen werden, z.B. um Plastikfilter durch Filter aus Metall zu ersetzen.

MicroPlastik

Was ist Mikroplastik?

Als Mikroplastik werden kleinste Kunststoffpartikel mit einem Durchmesser < 5 mm bezeichnet, die entweder bewusst in verschiedensten Produkten eingesetzt werden oder durch natürlichen Abrieb und Erosion entstehen. Synthetische Mikropolymerpartikel, die als primäres Mikroplastik bezeichnet werden, dienen in vielen Hygieneprodukten als Peelingpartikel, Binde- oder Füllmittel und gelangen nach der Benutzung des Produktes in den Wasserkreislauf und dadurch in unsere Nahrungskette. Als sekundäres Mikroplastik werden Plastikteile bezeichnet, die durch Degradationsprozesse oder Verschleiß aus größeren Plastikbestandteilen entstehen. Hierzu zählen beispielsweise Einwegprodukte der Verpackungsindustrie, Reifenabrieb auf den Straßen oder Texilfasern aus Funktionskleidung.

Warum ist Mikroplastik gefährlich?

Mikroplastik ist schon heute als wichtiger Auslöser von Umweltschäden identifiziert. Über das Abwasser gelangen die mikroskopisch kleinen Partikel über den Wasserkreislauf in die Nahrungskette. Dass sich Mikroplastik im menschlichen Körper anreichert, ist nachgewiesen. Die zu erwartenden Langzeitfolgen für Mensch und Umwelt sind noch nicht abzuschätzen. Bei Vögeln wurde beispielsweise beobachtet, dass sich das Mikroplastik im Magen anreichert und das Hungergefühl unterdrückt. Weiterhin wurden mechanische Verletzungen im Magen-Darm-Trakt von Vögeln sowie Entzündungen durch nicht verdaute Partikel beobachtet. Eine weitere Studie an Miesmuscheln My-tilus edulis zeigte, dass das resorbierende Mikroplastik im Verdauungstrakt Entzündungsreaktionen verursacht.

Fisch
MikroplastikWasser

Wieviel Mikroplastik ist im Wasserkreislauf?

Heutige Schätzungen gehen weltweit von etwa 140 Mio. Tonnen Plastikpartikeln im Meer aus. Mit einem Durchmesser unter 500 μm wurden laut einer Studie des Alfred-Wegener-Institutes beispielsweise mehr als 700 Partikel/m³ und somit bis zu 5,3 Milliarden Partikel/Jahr im gefilterten Abwasser einer typischen Kläranlage nicht zurückgehalten. Verschärfend wirkt, dass viele von diesen Partikeln nur wenige Mikrometer groß sind.

Warum brauchen wir neue Filter für Mikroplastik?

Alle Arten von Mikroplastikpartikeln, egal ob primär oder sekundär, die in unser Abwasser gelangen und der Abwasseraufbereitung zugeführt werden, sind in regulären Klärwerken nicht ausreichend filtrierbar. Entsprechend verursacht Mikroplastik fortschreitend Probleme in der Umwelt und gefährdet die Gesundheit aller Lebewesen. Es gibt bereits Filter, mit denen diese kleinen Partikel gefiltert werden können. Diese Filter selbst sind aber Wegwerffilter, d.h. sie müssen nach einer gewissen Zeit durch neue Filter ersetzt werden, die alten verbrauchten Filter sind zu entsorgen. Der hier entwickelte Filter auf Basis des Zyklonfilters ist selbstreinigend und kann dadurch beliebig lange verwendet werden.

Filter

TEAM

hintere Reihe:

Peter Abels (Fraunhofer ILT)
Burkhard Hoche (Lunovu GmbH)
Georg Klass jr. (Klass-Filter GmbH)
Thilo Bartels (Fraunhofer ILT)

Vorderer Reihe:

Dr. Markus Niessen (Fraunhofer ILT)
Dr. The-Quan Pham (OptiY GmbH)
Andrea Lanfermann (Fraunhofer ILT)
Dr. Claudia Riester (LaserJob GmbH)

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KLASS-Filter GmbH

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82299 Türkenfeld

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Telefon:  +49 81 93 / 93 91 65

Email: info@klass-filter.de