Abschlussarbeit: „Untersuchungen zum elektrooxidativen Abbau persistenter Wasserschadstoffe"

Das Fraunhofer IKTS betreibt anwendungsorientierte Forschung für Hochleistungskeramik. Die drei Standorte in Dresden und Hermsdorf (Thüringen) formen das größte Keramikforschungsinstitut Europas. Als Forschungs- und Technologiedienstleister entwickeln wir moderne keramische Hochleistungswerkstoffe, industrierelevante Herstellungsverfahren sowie prototypische Bauteile und Systeme in vollständigen Fertigungslinien bis in den Pilotmaßstab. Darüber hinaus umfasst das Portfolio die Kompetenzen Werkstoffdiagnose und -prüfung. In der Arbeitsgruppe „Systemtechnik Wasser und Abwasser“ des Fraunhofer IKTS entwickeln, erproben und optimieren wir am Standort Dresden-Gruna neuartige Verfahren, Systeme sowie Komponenten für die Abwasserbehandlung. Von zunehmender Bedeutung sind in diesem Zusammenhang persistente organische Schadstoffe. Als Rückstände von Pharmaka, in Industriechemikalien sowie Pestiziden, aber auch als Komponenten wasserabweisender Kleidung sind sie weit verbreitet und gelangen schlussendlich in die Umwelt. Sie reichern sich in tierischen Geweben an und werden mit Nahrung und Trinkwasser vom Menschen aufgenommen. Neben dem negativen Einfluss auf das Ökosystem und der Ausbildung von Antibiotika-Resistenzen werden vor allem organtoxische, kanzerogene und endokrinologische Effekte beim Menschen diskutiert. Ein vielversprechender Ansatz zur Elimination dieser Schadstoffe sind elektrooxidative Verfahren. Hierbei werden im zu behandelnden Wasser mit Hilfe geeigneter Elektroden bspw. Hydroxyl- (OH•) und Sauerstoffradikale (O•) erzeugt. Diese hochreaktiven Spezies gehören zu den stärksten bekannten Oxidationsmitteln und können gezielt zum Schadstoffabbau genutzt werden. Allerdings sind bisher weder die konkreten Mechanismen des Schadstoffabbaus, noch die Einflüsse anlagen- und prozesstechnischer Parameter hinreichend gut verstanden, was eine Umsetzung in die praktische Anwendung stark erschwert. Am Fraunhofer IKTS werden derzeit gemeinsam mit Partnern verfahrenstechnische Ansätze zum elektrooxidativen Abbau persistenter Wasserschadstoffe entwickelt. Ziel ist dabei die Bewertung, Optimierung und Skalierung des Verfahrens für eine Anwendung sowohl in der Behandlung kommunaler als auch industrieller Abwässer.