Wasser reinigen ohne Chemie – diamantbeschichtete Elektroden machen es möglich. Der Trick: An mit leitfähigem Diamant beschichteten Elektroden bilden sich im Wasser Hydroxylradikale. Dieses hochwirksame Oxidationsmittel vernichtet alle kohlenstoffhaltigen Substanzen – also die organische Schmutzfracht von Lösungsmitteln bis zu Bakterien und Pestiziden. Zurück bleiben nur harmlose Salze und Kohlendioxid, das als Gas entweicht. Auf diese Weise lässt sich problemlos keimfreies Wasser erzeugen. Wie die Technik arbeitet, zeigen Forscher am Beispiel des Textilfarbstoffs Indigiokarmin am Messestand. Das verfärbte Wasser lässt sich einfach in einer elektrochemischen Zelle mit Diamantelektroden entfärben.

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Viele Industrieabwässer enthalten organische Verunreinigungen, die in kommunalen Kläranlagen nicht abgebaut werden können. Forscher am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart haben in Zusammenarbeit mit europäischen Partnern ein automatisiertes Reinigungssystem entwickelt, das die organischen Schadstoffe mittels UV-Licht abbaut und bereits während der Behandlung den Reinigungserfolg kontrolliert.

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Sogar in der Wüste oder mitten in einer Megacity lässt sich aus der Luftfeuchtigkeit Trinkwasser gewinnen. Um das großtechnisch umzusetzen arbeitet Fraunhofer gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung an einer neuartigen Technologie zur Wassergewinnung aus Luftfeuchtigkeit. Das Prinzip: Eine hygroskopische Salzlösung rinnt an einer turmförmigen Anlage hinunter und nimmt Wasser aus der Luft auf. Die Salzlösung wird dann in einer  solarbetriebenen Vakuumverdampferanlage regeneriert und das Wasser zur weiteren Nutzung als Trinkwasser abgetrennt. Die wieder konzentrierte Salzsole fließt erneut an der Turmoberfläche hinunter, um Luftfeuchtigkeit aufzunehmen.

Der Prozess wird ausschließlich mit regenerativen Energiequellen wie einfachen thermischen Sonnenkollektoren und Photovoltaikzellen betrieben. Das macht diese Methode vollständig energieautark. Sie soll auch in Gegenden funktionieren, in denen es keine elektrische Infrastruktur gibt. Das Verfahren eignet sich besonders gut zur Trinkwasser-Gewinnung in trockenen und halbtrockenen Gebieten, in denen kein Oberflächen oder Grundwasser zur Verfügung steht. Aktuell wird eine Demonstrationsanlage gebaut, die im Laufe des Jahres 2012 in Spanien in Betrieb gehen und mehrere tausend Liter Trinkwasser am Tag produzieren soll.

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Wie lassen sich Trinkwasserversorgungssysteme am besten betreiben? Gibt es im Leitungssystem undichte Stellen? Antworten auf diese Fragen gibt die Managementlösung »HydroDyn«, die Fraunhofer-Forscher zusammen mit Trinkwasserversorgern erarbeitet haben. Zunächst wird das Trinkwassersystem erfasst und im Computer modelliert. Am Rechner lässt sich dann die optimale Betriebsführung der Anlagen ermitteln oder der Ausbau von Versorgungsnetzen planen. Mit dem System kann man aber auch Lecks automatisch orten. Die Softwarelösung ist bereits in der Mongolei, in Libyen, Saudi-Arabien sowie in einigen deutschen Stadtwerken im Einsatz.

HydroDyn - Dynamische Rohrnetzberechnungen für Trinkwasser- und Gasnetze (PDF)

Undichte Rohre, Rost, Lecks – ein Teil des kostbaren Wassers kommt nicht beim Verbraucher an, sondern versickert ungenutzt im Boden. »Intelligente Molche«, die die Leitungen von innen prüfen, sind eine Möglichkeit, die Schäden aufzuspüren. Risse oder Korrosionsschäden in den Rohren lassen sich aber auch mit Ultraschallwellen mit langer Reichweite lokalisieren. Die Systeme eigenen sich für Frischwasser- und Abwasserleitungen sowie für Pipelines.

• Lecks auf der Spur (Fraunhofer-Magazin PDF 331 KB)

Wasser ist eine wertvolle Ressource. Neue Technologien erleichtern den verantwortungsvollen Umgang mit Trinkwasser, reinigen Abwasser effektiv und ermöglichen es sogar, Biogas und Dünger zu gewinnen. Wie das geht, zeigen Fraunhofer-Forscher auf der Hannover Messe ( 23.- 27. April) im Haus der Nachhaltigkeit (Halle 2).