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Lasergebohrte Filter entfernen Mikroplastik aus Abwässern

Projekt „SimconDrill“ für Green Award nominiert
Lasergebohrte Filter entfernen Mikroplastik aus Abwässern

Projekt „SimconDrill“ für Green Award nominiert.
Statustreffen des SimConDrill-Konsortiums im Fraunhofer ILT in Aachen, Juli 2019. Foto: Fraunhofer ILT
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Mikroplastik ist ein massives Problem für unsere Abwässer und unsere Umwelt. Als Mikroplastik werden kleinste Kunststoffpartikel mit einem Durchmesser 5 mm bezeichnet, die entweder bewusst in verschiedensten Produkten, wie Hygieneprodukten eingesetzt werden oder durch natürlichen Abrieb und Erosion entstehen und ins Abwasser gelangen. Es herauszufiltern, stellt Abwasserbetriebe vor große Herausforderungen. Kleinste, mit Lasern gebohrte Löcher im Filter sollen Abhilfe schaffen und bis zu 10 µm kleine Partikel – das entspricht einem hundertstel Millimeter – wirkungsvoll aus Abwässern zu filtrieren. Diese herausragende Innovation wird nun durch die Nominierung des Green Awards honoriert. Via Online-Voting kann das Projekt bis zum 14. Februar 2020 im Bereich Innovation hier unterstützt werden.

Herausforderungen

Das Fraunhofer ILT in Aachen und LaserJob GmbH übernehmen den Part, kleinste Löcher im Durchmesser von 10 µm reproduzierbar in ein 0,200 mm dickes Edelstahlblech zu bohren, was einem Aspektverhältnis von 20:1 entspricht. Dies ist nur eine der Herausforderungen. Großflächig weit über 10 Millionen Löcher verzugsfrei in eine Fläche von 750 mm x 250 mm zu bohren, eine ganz andere. Besonders geeignet sind dafür Lasersysteme mit ultrakurzen Pulsen im Piko- und Femtosekundenbereich. Für die Materialbearbeitung mit solchen Ultrakurzpulslasern wurde am Fraunhofer ILT eine eigene Simulationssoftware entwickelt, die mit der Optimierungssoftware der OptiY GmbH verknüpft wird. Für die Qualitätssicherung ist die Firma Lunovu GmbH mit im Boot, die in diesem konkreten Fall das Prozessleuchten während des Bohrprozesses beobachtet. Anhand dieser typischen Strahlung können die Forscher sehen, ob auch wirklich alle Löcher richtig durchgebohrt wurden. Dies alles unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu entwickeln mit extrem hoher Maßhaltigkeit war keine einfache Aufgabe.

Filter auf Basis des patentierten Zyklonfilters

Das Projektziel ist die Entwicklung eines serienreifen Filters, auf Basis des patentierten Zyklonfilters der Klass-Filter GmbH. Dieser Zyklonfilter besticht durch seine spezielle Technik, die verstopfungs- und wartungsfrei arbeitet und kein Wegwerffilter ist. Nach erfolgreichem Aufbau wird der Zyklonfilter in einer Kläranlage an realem Abwasser getestet.

Fünf Partner haben sich für dieses ambitionierte Projekt zusammengeschlossen: Neben dem Projektkoordinator Klass-Filter GmbH sind die LaserJob GmbH, die Lunovu GmbH, die OptiY GmbH und das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT beteiligt. Das Forschungsprojekt läuft bis Juni 2021. Bei Erfolg bieten sich den Projektpartnern vielfältige Verwertungsmöglichkeiten. Obwohl das Filtermodul für Klärwerke entwickelt und getestet wird, sind auch mobile Anwendungen in Kanalspülwagen oder sogar Ausführungen für Privathaushalte denkbar. Auch die Reinigung von Ballastwasser bietet großes Potential.

Förderung

Das Verbundprojekt (Förderkennzeichen 02WQ1479A-E) innovative Filtermodule für die Abscheidung von Mikroplastik aus Abwasser -SimConDrill- 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«.


Kontakt zu SimConDrill

Klass-Filter GmbH
Bahnhofstraße 32c
82299 Türkenfeld
Tel.: +49 81 93  93 91 65
E-mail: info@klass-filter.de
Website: www.simcondrill.de

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