Als Teil ihrer Zusammenarbeit zur PFAS-Reduktion haben die Cornelsen Umwelttechnologie GmbH und das Fraunhofer UMSICHT ein Verfahren entwickelt, um Wasser von PFAS zu befreien. Die Technologie PerfluorAd ist patentiert und erlaubt eine effektive und kostensparende Aufbereitung wässriger Medien.
Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) bergen bekanntermaßen Gefahren für Mensch und Umwelt. Zahlreiche Alltags- und Industrieprodukte sind mit den Stoffen belastet, beispielsweise Textilien, Verpackungsmaterialien, Li-Ionen-Batterien und Feuerlöschschäume. In die Umwelt gelangen die Substanzen durch Luft und Abwasser, von wo aus sie ihren Weg in die Nahrungskette und somit schlussendlich den menschlichen Organismus finden. Mehr als 10.000 verschiedene Chemikalien gehören zur PFAS-Stoffgruppe. Ihre human- und ökotoxikologischen Wirkungen sind erwiesen. Alternativen gibt es für viele Anwendungen bislang kaum oder gar nicht.
Anpassungsfähig dank datenbasierter Prozessoptimierung
Nun leisten das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und die Cornelsen Umwelttechnologie GmbH einen wichtigen Beitrag zur Lösung dieser Probleme. Das marktreife Verfahren PerfluorAd macht die Entfernung von PFAS aus wässrigen Medien möglich. Das aktuelle NRW-Vorhaben Perfluor.Dat verfolgt zudem eine umfassende datenbasierte Prozessoptimierung, unter anderem, um das Verfahren auch an die Erfordernisse internationaler Märkte anzupassen.
Langjährige Kooperation zwischen Cornelsen und UMSICHT
Das Fraunhofer UMSICHT und Cornelsen arbeiten bereits seit 2008 zusammen an Lösungen für die Entfernung von PFAS aus Wasser. Ein Resultat dieser Kooperation ist das PerfluorAd-Verfahren, mit dem eine wirtschaftliche Aufreinigung von Medien wie Löschwasser, die erhöhte PFAS-Konzentrationen und/oder hohe organische Hintergrundgehalte aufweisen, möglich gemacht wird.
Das Verfahren kam bereits bei einigen Wasseraufbereitungsprojekten zum Einsatz. Dabei wurde je nach Anwendungsfall der PFAS-spezifische Ausfällungsprozess des PerfluorAd®-Verfahrens mit etablierten Aufbereitungstechnologien wie Ionenaustausch, Membranverfahren oder Aktivkohleadsorption kombiniert. Im Endresultat wird so die Gesamtmenge des zu entsorgenden PFAS-Abfalls minimiert.
Das neue Vorhaben markiert den nächsten Schritt in der Weiterentwicklung des PerfluorAd-Verfahrens. Perfluor.Dat will in den nächste drei Jahren 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. Gleichzeitig analysiert das Projekt 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.
Blick auf internationale Anwendung
Das interdisziplinäre Team von Perfluor.Dat hat bei seinem Kick-off-Treffen drei Fachgruppen zu den Themen chemische Prozessoptimierung, Analytik und Datenerhebung gebildet.
„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“, sagt Dr. Stefano Bruzzano, der Projektkoordinator von Fraunhofer UMSICHT.
Die Ambitionen der Beteiligten gehen dabei längst über nationale Anwendungsfälle hinaus. Zur Internationalisierung des PerfluorAd-Verfahrens sollen auch die Erkenntnisse aus Perfluor.Dat beitragen.
