Mini-Fabriken für sauberes Wasser. Nanotechnologien helfen beim Umweltschutz.

Abstract

Nanotechnologien steht eine große Zukunft bevor. Nicht umsonst gehören Verfahren, die auf Nanotechnologien setzen, zu den bestgehegten Forschung- und Entwicklungs-Sektoren. Weltweit sind die öffentlichen Fördermittel für die Entwicklung von Nanotechnologien inzwischen stetig auf über 4 Milliarden US-Dollar pro Jahr gestiegen. Die Europäische Union (EU) stellt bis 2013 rund 3,5 Milliarden Euro aus ihrem Förderbudget zur Verfügung und in Deutschland wurden nach Informationen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Jahr 2010 insgesamt rund 400 Millionen Euro an Bundesmitteln für die Nanoförderung bereitgestellt. Das weltweite, branchenübergreifende Marktvolumen für Nanoverfahren und -produkte wird im Jahr 2015 auf rund eine Billion Euro geschätzt. Die Erwartungen an die Fähigkeiten von Nanopartikeln sind hoch: So sollen sie bei der Einsparung von Rohstoffen und Energie helfen und umweltschädliche Stoffe ablösen. Vor diesem Hintergrund wird in dem Beitrag die Bedeutung der Nanotechnologie in der Wasser- und Abwasserwirtschaft beschrieben. Hier hat sich hinsichtlich Forschung und Entwicklung laut der vom Umweltbundesamt (UBA) in Auftrag gegebenen "Untersuchung des Einsatzes von Nanomaterialien im Umweltschutz" bereits viel bewegt. In der Abwasserbehandlung geht es um Membranverfahren, die Stoffgemische trennen können, die kleiner als ein Milliardstel Meter sind. In kommunalen Kläranlagen werden Nanomembranen immer häufiger als weitergehende Reinigungsstufe integriert, um die Wasserqualität der Oberflächengewässer, in die die gereinigten Abwässer eingeleitet werden, nicht zu gefährden. In der Trinkwasseraufbereitung ist Nanofiltration eine Alternative zu konventionellen Verfahren wie Flockung mit chemischen Zusätzen oder Sandfiltration. Weitere Anwendungen von Nanofiltern befinden sich noch im Entwicklungsstadium. Einige Beispiele dafür, wie vielseitig in diesem Bereich geforscht wird, werden in dem Beitrag vorgestellt.