AiF-FV-Nummer 21323

Entwicklung von in situ Antifouling-Beschichtungen für Umkehrosmose-Membranmodule in spezifischen Anwendungen

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.09.2020 bis 31.03.2023

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von Polymer-basierten Materialien sowie Verarbeitungs- und Aufbringungsprozeduren, um Beschichtungen von Membranen in Umkehrosmose-Modulen zu erzeugen. Diese sollen der Verbesserung der Trennleistung und Trenneffizienz durch die Verminderung von Belagbildung in spezifischen Anwendungen zur Wasserreinigung bzw. Wasseraufbereitung dienen. Durch eine spezifische Antifouling-Beschichtung sollen die Belagbildung verzögert und vermindert, die Intervalle zwischen den Reinigungen verlängert, der Chemikalienverbrauch reduziert sowie die Lebensdauer der Membranmodule verlängert werden können. Die angestrebten Ergebnisse sind Beschichtungen für zwei exemplarische Umkehrosmose-Anwendungen; die Reinstwassererzeugung für z.B. die pharmazeutische Industrie und die Aufbereitung ölhaltiger Industrieabwässer. Im ersten Schritt werden die wesentlichen Belagbildungsmechanismen identifiziert und die relevanten Betriebsparameter erfasst und untersucht. Die Entwicklung geeigneter Beschichtungsmaterialien und –methoden erfolgt zugeschnitten auf die anwendungsspezifischen Erfordernisse. Im Labormaßstab werden Oberflächeneigenschaften und wirkungsbezogene Merkmale der Beschichtungen untersucht und angepasst. Der Transfer aus dem Labor- in den Modulmaßstab erfolgt exemplarisch an einer ausgewählten Beschichtung und wird mittels eines dafür zu entwickelnden Stresstests auf Wirkung, Stabilität der Funktionalität und Umsetzbarkeit untersucht. KMU im Anlagenbau, Chemikalienhersteller und –händler, Membranhersteller sowie Ingenieurbüros können die Ergebnisse für die Entwicklung angepasster Spezialisierungen von “Allround-Modulen“ nutzen, um diese mit einer umfassenden Serviceleistung inklusive Gewährleistung anzubieten und damit ihre Geschäftsfelder zu erweitern und neue Märkte zu erschließen. Betreiber von Entsalzungsanlagen profitieren von einer erhöhten Prozesseffizienz und längeren Modullebensdauern. Die angestrebten Ergebnisse sind Beschichtungen für zwei exemplarische Umkehrosmose-Anwendungen; die Reinstwassererzeugung für z.B. die pharmazeutische Industrie und die Aufbereitung ölhaltiger Industrieabwässer. Im ersten Schritt werden die wesentlichen Belagbildungsmechanismen identifiziert und die relevanten Betriebsparameter erfasst und untersucht. Die Entwicklung geeigneter Beschichtungsmaterialien und –methoden erfolgt zugeschnitten auf die anwendungsspezifischen Erfordernisse. Im Labormaßstab werden Oberflächeneigenschaften und wirkungsbezogene Merkmale der Beschichtungen untersucht und angepasst. Der Transfer aus dem Labor- in den Modulmaßstab erfolgt exemplarisch an einer ausgewählten Beschichtung und wird mittels eines dafür zu entwickelnden Stresstests auf Wirkung, Langzeitstabilität und Umsetzbarkeit untersucht. KmU im Anlagenbau, Chemikalienhersteller und –händler, Membranhersteller sowie Ingenieurbüros können die Ergebnisse für die Entwicklung angepasster Spezialisierungen von “Allround-Modulen“ nutzen, um diese mit einer umfassenden Serviceleistung inklusive Gewährleistung anzubieten und damit ihre Geschäftsfelder zu erweitern und neue Märkte zu erschließen.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente