Entwicklung einer reduktiven Behandlungsmethode zur Entfernung von Desinfektionsnebenprodukten und Xenobiotika aus Trinkwasser (ReDeX)

Im Projekt ReDeX (Entwicklung einer reduktiven Behandlungsmethode zur Entfernung von Desinfektionsnebenprodukten und Xenobiotika aus Trinkwasser) entwickelt die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg gemeinsam mit dem Projektpartner Innovatec ein reduktives elektrolytisches Reinigungsverfahren für Trinkwasser. Mit diesem Verfahren sollen Chemikalien im Trinkwasser abgebaut werden können, bei denen die üblichen Oxidationsmitteln nicht wirksam sind. Projektleiter ist Prof. Dr. Steffen Witzleben.

Herausforderung 

Trinkwasser wird zu einem großen Teil aus Oberflächenwasser aufbereitet. Um die Wasserqualität zu gewährleisten, muss dabei zusätzlich zur normalen Reinigung häufig eine weitere Reinigungsstufe eingesetzt werden, bei der mit einem Oxidationsprozess organische Verunreinigungen mineralisiert werden. Bestimmte halogenhaltige organische Verbindungen, etwa aus Medikamentenrückständen, können aber auch mit Oxidationsmittel nicht ausreichend abgebaut werden – sie bleiben dauerhaft als sogenannte Xenobiotika in der Umwelt und im Wasser. Eine Lösung für dieses Problem könnte die reduktive Aufarbeitung sein, die in der Abwasseraufbereitung bislang kaum zum Einsatz kommt, jedoch bei schwermetallhaltigen Industriewässern bereits Vorteile gezeigt hat.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projektes ReDeX ist die Entwicklung einer reduktiven elektrolytischen Reinigung von Trinkwasser unter Einsatz von Elektrolysezellen mit Hilfe von Protonen-Austausch-Membranen (PEM), denn die PEM-Elektrolyse ermöglicht eine einfache Produktion von Aufbereitungsmitteln. Im Rahmen des Projekts werden der Einsatz und die Optimierung von verschiedenen Materialien für die erforderlichen Kathodenkatalysator-Beschichtungen untersucht. Der Aufbau und Testbetrieb eines Labormusters für eine elektrochemische Reduktionsanlage ist ebenfalls Ziel des Projektes. Damit sollen die verfahrenstechnischen Vorteile der neuen Reinigungsmethode und deren technische Machbarkeit aufgezeigt werden. Zudem will das Projektteam den Nachweis erbringen, dass eine Methode aus der oxidativen Aufarbeitung, mit der sich der Gehalt an organischem Kohlenstoff ermitteln lässt, auch auf die reduktive Aufarbeitung übertragbar ist.

Innovationen und Perspektiven 

Mit dem Projekt ReDeX wird es möglich, stabile Chemikalien aus Trinkwasser zu entfernen, die bei einer oxidativen Behandlung nicht abgebaut werden können. Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass es bestehenden oxidativen Anlagen nachgeschaltet werden kann – es ist also kein Ersatz des Oxidationsprozesses, sondern erweitert die Reinigungskette auf problematische Stoffe wie Xenobiotika.

Im Rahmen des Projektes kann nur eine begrenzte Anzahl an Xenobiotika und Abbauprozessen untersucht werden. Die Projektpartner gehen aber davon aus, dass sich das neue Verfahren auf weitere Substanzen anwenden lässt. Die Hochschule will die Projektergebnisse publizieren, sie darüber hinaus aber auch schutzrechtlich sichern lassen und diese Schutzrechte verwerten. Für den Projektpartner Innovatec sind die Ergebnisse für weitere Produktinnovationen von hoher wirtschaftlicher Bedeutung.