Technik- und Innovationsprogramm NRW

Ziel dieses Projektes ist die maßgeschneiderte Entwicklung kostengünstiger, organophiler Polymermembranen. Dazu soll wissenschaftlich fundiertes Wissen zur Herstellung von Polymermembranen für gegebene Trennaufgaben generiert werden. Um das Ziel zu erreichen, ist eine neuartige, integrale Kopplung bereits etablierter Ansätze notwendig. Daher sind am Projekt drei universitäre Partner mit jeweils spezieller Expertise in Membranherstellung, Membrancharakterisierung bzw. der Membranverfahrenstechnik beteiligt. Durch die Kooperation werden klassische Methoden der Materialentwicklung, verfügbare theoretische Ansätze zum Materialdesign und komplexe mathematische Modelle zur Beschreibung und Vorhersage von Sorption, Diffusion, transmembranem Fluss und Quellung in Membranen erstmalig direkt miteinander verknüpft. Durch den Beitrag der CUT werden alle für den letztendlichen Einsatz solcher Membranen in der Praxis wesentlichen Aspekte, wie die reproduzierbare und defektfreie Herstellung solcher Membranen und deren Verarbeitung in geeignete Module, abgedeckt. Auf diese Weise wird es möglich werden, für NF-Prozesse in einem bestimmten Lösungsmittel sowie mit einer geforderten Membranleistung (Fluss und Selektivität), eine optimale Membran bzw. ein geeignetes Membranmodul bereit zu stellen.

Zuwendung vom Bundesministerium für Bildung und Forschung

Ziel von "Nanoefficiency" ist die Entwicklung eines neuartigen Beschichtungsverfahrens für mikroskalige Bauteile, das Schichten erzeugt, die schmutzabweisend und korrosionsbeständig sind, dauerhaft haften, nicht verbraucht werden und nicht dicker als ein Mikrometer sind. Beispielhaft soll das neue Beschichtungsverfahren zur Herstellung von schmutzabweisenden Schichten auf Mikrosieben umgesetzt werden, die in der Produktaufbereitung zur Filtration Verwendung finden. Teilziel von CUT ist die Entwicklung einer Technik zur Konstruktion und Fertigung eines neuartigen Mikrosiebmoduls, welches demonstrativ im Technikums- und Feldmaßstab unter realistischen Prozessbedingungen getestet werden kann. Photokatalytische Reaktionen an der Oberfläche des Mikrosiebs können nur durch geeignete Apparatekonstruktionen ablaufen. Bei der Entwicklung des Mikrosiebmodul-Demonstrators sind alle o.g. Aspekte zu berücksichtigen.

Zuwendung vom Bundesministerium für Bildung und Forschung

Hochwertige Stahlprodukte werden zu einem großen Teil zusätzlich mit Wertmetallen (Zn, Sn, Cr, Ni, Cu) beschichtet.
Ziel des Vorhabens ist eine Verfahrensentwicklung zur Rückgewinnung der Wertmetalle mit Rückführung in den Beschichtungprozess. Beim Beispiel Zinn für die Weißblechherstellung wird eine Rückgewinnung von etwa 125.000 kg Sn pro Jahr und Linie erwartet. Die Kreislaufschließung der Spülwasserströme (ca. 1,5 m³/h pro Linie) ermöglicht zusätzlich eine deutliche Verringerung des Frischwasserbedarfs. Die Ziele des Vorhabens sind: 1) Rückgewinnung von Wertmetallen aus Veredelungsprozessen für Stahlerzeugnisse durch Entwicklung einer innovativen Effizienztechnologie auf Basis der Membrantechnik, 2) Minimierung des Frischwasserbedarfs durch Kreislaufführung von Spülwasser, 3) Entwicklung eines Effizienzkonzeptes zur Steigerung der Leistungsfähigkeit von Beschichtungsbetrieben.
Den innovativen Ansatz zur Rückgewinnung von Wertmetallen und Spülwasser bildet die Membrantechnik mit maßgeschneiderten Membranen. Insbesondere die Nanofiltration ermöglicht, mehrwertige Ionen wie Zinn vom Spülwasser zu trennen. Die Verfahrensentwicklung erfolgt exemplarisch für die Veredlung von Feinstblechen mit Zinn.
Ausgehend von einer Ist-Zustandaufnahme wird das Verfahren in Labor- und Technikumsversuchen entwickelt und abschließend unter Betriebsbedingungen getestet. Dazu wird das Konsortium neben dem Koordinator und dem Veredelungsbetrieb, durch einen kompetenten Anlagenbauer und CUT als innovativen Membran- und Modulhersteller ergänzt.

EU-Projekt

Ziel von CapWa ist die Wiedergewinnung von entmineralisiertem Wasser aus der Abluft von Verbrennungsprozessen. Dazu sollen wasserdampfselektive Membranmaterialien entwickelt und sowohl im Labormaßstab als auch unter realen Bedingungen getestet werden. Weiterhin sollen Membranmodule konstruiert und gebaut werden, welche unter anderem zunächst im Rauchgasschacht eines Kohlekraftwerkes eingebaut und untersucht werden sollen.
Um mit konventionellen Prozessen zur Herstellung von entmineralisiertem Wasser wettbewerbsfähig zu sein, bedarf es eines effizienten, kostengünstigen und nutzerfreundlichen Prozesses. Um dies zu gewährleisten, konstruiert und entwickelt CUT neue Prozeduren zur Modulfertigung, so dass trotz der Vielfalt der Einsatzgebiete ein maßgeschneidertes, effizientes Membran- und Moduldesign zur Verfügung gestellt werden kann.