Das Fraunhofer UMSICHT und die Cornelsen Umwelttechnologie GmbH haben ein patentiertes Verfahren zur Entfernung von PFAS aus Wasser entwickelt. Die Technologie PerfluorAd ermöglicht eine kostengünstige und effektive Aufbereitung von wässrigen Medien.

Die Gefahren von Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind gemeinhin bekannt. Die Substanzen sind in zahlreichen Industrie- und Alltagsprodukten enthalten, wie beispielsweise Textilien, Kosmetika, Verpackungen oder auch Feuerwehrlöschschäumen. Luft und Abwasser befördern die Stoffe in die Umwelt, von wo aus sie in die Nahrungskette und schlussendlich auch in den menschlichen Organismus gelangen. Die human- und ökotoxikologischen Wirkungen der über 10.000 verschiedene Chemikalien umfassenden Stoffgruppe sind eindeutig belegt. Für viele Anwendungen fehlen jedoch zurzeit echte Alternativen.

Effektiv und kostenarm

Dieser Problematik nehmen sich nun das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und die Cornelsen Umwelttechnologie GmbH an. Gemeinsam haben sie ein marktreifes Verfahren entwickeln, mit dem sich PFAS aus wässrigen Medien entfernen lassen. Um das Verfahren beispielsweise auch an die Erfordernisse internationaler Märkte anzupassen, verfolgt das aktuelle NRW-Vorhaben Perfluor.Dat zudem eine umfassende datenbasierte Prozessoptimierung.

Beitrag zu weniger PFAS

Seit 2008 sind Fraunhofer UMSICHT und Cornelsen gemeinsam dabei, Lösungen für die Beseitigung von PFAS aus Wasser zu finden. Aus der langjährigen Kooperation ging das PerfluorAd-Verfahren hervor, um speziell Medien wie Löschwasser, die erhöhte PFAS-Konzentrationen und/oder hohe organische Hintergrundgehalte aufweisen, wirtschaftlich aufzureinigen.

Viele Wasseraufbereitungsprojekte wurden bereits durchgeführt, wobei je nach Anwendungsfall der PFAS-spezifische Ausfällungsprozess des PerfluorAd®-Verfahrens mit etablierten Aufbereitungstechnologien wie Ionenaustausch, Membranverfahren oder Aktivkohleadsorption kombiniert wird. So helfen die beiden Institute dabei, die Gesamtmenge des zu entsorgenden PFAS-Abfalls zu minimieren.

Mit dem Start des neuen Vorhabens wird das PerfluorAd®-Verfahren nun weiterentwickelt. Im Laufe der nächsten drei Jahre will Perfluor.Dat sowohl den PFAS-spezifischen Ausfällungsprozess als auch den Abtrennungsschritt für den PFAS-haltigen Niederschlag intensivieren. Zum Einsatz kommen dabei einerseits funktionale Co-Additive, andererseits neue analytische Methoden zur Prozessüberwachung und -kontrolle. Außerdem analysiert das Vorhaben die in den vergangenen Jahren angefallenen Prozessdaten aus unterschiedlichen Anwendungsfällen über eine Mustererkennung. Bestenfalls resultiert hieraus ein Prozessmodell, das durch Untersuchungen in einem mobilen Versuchsreaktor verifiziert werden kann.

Internationaler Einsatz geplant

Anlässlich des Kick-off-Treffens von Perfluor.Dat hat sich das interdisziplinäre Team in drei Fachgruppen organisiert.

Dr. Stefano Bruzzano, der Projektkoordinator von Fraunhofer UMSICHT, betont die Bedeutung des Vorhabens: »Wir haben durch das neue F&E-Vorhaben die Weichen stellen können, um unser PerfluorAd®-Verfahren für die Zukunft noch leistungsfähiger und flexibler zu gestalten.«

Längst haben die Beteiligten dabei auch internationale Anwendungen im Blick. Die mit Perfluor.Dat gewonnenen Informationen sollen auch die zunehmende Internationalisierung des PerfluorAd®-Verfahrens unterstützen, die zum Teil unter deutlich veränderten Rahmenbedingungen erfolgt.