KARLsens

Entwicklung eines photonischen Messsystems zur Vor-Ort-Überwachung von Mikroverunreinigungen in Abwasser gemäß KARL

Das ThWIC-Projekt (https://www.thwic.uni-jena.de/) KARLsens ermöglicht zukünftig eine flächendeckende, digitale und kontinuierliche Erfassung anthropogener Schadstoffe in industriellen und kommunalen Abwässern.

Die novellierte EU-Kommunalabwasserrichtlinie (KARL) zur bundesweiten Einführung einer vierten Reinigungsstufe zum Abbau von Spurenstoffen ist ein Meilenstein für den Gewässer- und Gesundheitsschutz, aber auch eine Herausforderung für die Wasserwirtschaft. Sie erfordert neue Konzepte zur Detektion der Spurenstoffe vor Ort und an der Behandlungsanlage, um künftig eine Überwachung rund um die Uhr zu ermöglichen und die Anlagen bedarfsgerecht und ressourcenschonend zu steuern.

Hier setzt das ThWIC-Projekt KARLsens an. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines innovativen Messsystems, mit dem ausgewählte, für die Richtlinie relevante Spurenstoffe automatisch und kontinuierlich erkannt werden können.

Dazu werden innovative photonische Detektionsprinzipien eingesetzt, die die besonderen optischen Eigenschaften (Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR) von Nanostrukturen nutzen. Die Nanostrukturen übersetzen die spezifische Bindung von Schadstoffen an Rezeptoren in ein optisch auslesbares Signal.

So können Abwasseranlagen künftig besser gesteuert, Ressourcen geschont und unsere Gewässer langfristig wirksamer geschützt werden.

Gefördert durch das Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR).

Projektpartner:
design:lab weimar GmbH
dresden elektronik ingeniuertechnik gmbh
ECH Elektrochemie Halle GmbH
FSU Friedrich-Schiller-Universität Jena
GeSiM – Gesellschaft für Silizium-Mikrosysteme mbH
IKTS Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme
IPHT Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.
Steinbeis Qualitätssicherung und Bildverarbeitung GmbH