Forschungsverbund „NEPTUN“ - Nachhaltige effiziente poröse Trinkwasserfilter auf Caseinbasis zur Uranentfernung

Ein gemeinsames Verbundprojekt der Partner GICON Resources GmbH, HTW Dresden und Wasserhaus Deutschland GmbH

Sauberes Trinkwasser ist für viele Menschen selbstverständlich. Dies zu erreichen, setzt hohe Umweltstandards und eine moderne Wasseraufbereitung voraus.

In Regionen mit geogen bedingten Hintergrundbelastungen und/oder unzureichender Abwasserbehandlung gelangen jedoch Schadstoffe in das Rohwasser für die Trinkwassergewinnung. Ein besonders kritischer Stoff ist Uran, welcher in einzelnen Regionen weltweit in deutlich erhöhten Konzentrationen im Grundwasser vorkommt.

Vor diesem Hintergrund arbeitet GICON Resources GmbH gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft an einer kostengünstigen und nachhaltigen Lösung zur Entfernung von Uran aus Brunnen- und Trinkwasser bei gleichzeitiger Erhaltung unschädlicher Mineralien im Wasser. Hierfür wird der bei der Milchverarbeitung sehr kostengünstig anfallende Rohstoff Casein, ein natürliches Milcheiweiß, verwendet.

Das Projekt wird im Rahmen des Programms KMU-innovativ vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) unter der Projektträgerschaft vom Karlsruher Institut für Technologie mit einer Laufzeit bis Anfang 2028 gefördert.

Casein als Filtermaterial

Vorangegangene Versuche mit Milchfaserstoffen, wie Amyloid-Fibrillen oder Casein-Textilfasern, brachten auf Grund zu geringer Bindungskapazität und instabiler chemischer Prozesse zunächst nicht die gewünschte Wirkung.
Das aktuelle Projekt setzt auf die Adaption und Weiterentwicklung eines speziell vernetzten Caseins, mit dem eine deutliche Steigerung der Effizienz der Uranbindung erreicht werden soll.

Praxisanwendung als Filterpatrone

Im Projekt soll eine Filterpatrone entwickelt werden, die unter realen Einsatzbedingungen in Haushalten oder mobilen Anlagen auch ohne spezielle Fachkenntnisse eingesetzt werden kann. GICON Resources entwickelt in Abhängigkeit der Anforderungen der Anwender und der Beschaffenheit des zu reinigenden Wassers ein Verfahren zur Bemessung der Standzeit und der Größe der Filter.
Nächste Entwicklungsschritte sind u.a. die Identifikation der optimalen Betriebsbedingungen und der maximalen Uran-Aufnahmekapazität (im Labormaßstab) sowie der Wissenstansfer in reale Anwendungen mit natürlichem Grundwasser (Upscaling).

Laboranalysen und praktische Umsetzung

GICON Resources übernimmt innerhalb des Verbundprojektes u.a. folgende Arbeitsschwerpunkte:

·       Probenaufbereitung und chemische Analysen

• Entwicklung und Anwendung von Testmethoden
• Bewertung der Wirksamkeit und Stabilität der Filtermaterialien
• Unterstützung bei der Weiterentwicklung der stoffspezifischen Filtrationslösung

Mit ihrer langjährigen Erfahrung auf den Arbeitsgebieten Wasseranalytik, Schadstoffverhalten in der Umwelt und Schadstoffsanierung trägt GICON Resources entscheidend dazu bei, dass aus einer wissenschaftlichen Idee eine praxisnahe, bezahlbare und weltweit einsetzbare Lösung entsteht.