Sonnenlicht reinigt Abwässer

Photokatalyseverfahren beseitigt umweltfreundlich Schadstoffe

Clausthal (pte005/04.06.2000/11:00)

Sonnenlicht soll zukünftig auch zur Abwasserreinigung eingesetzt werden. Diesbezügliche Experimente werden am Instituts für Thermische Verfahrenstechnik in Clausthal-Zellerfeld durchgeführt. http://www.itv.tu-clausthal.de/ITV/ Ob Farbe, Insektizid oder aromatische Kohlenwasserstoffe - tauchen diese chemischen Verbindungen in das Abwasser ab, wird es schwierig und kostenintensiv, sie wieder zu isolieren. Eine neue Alternative zu bisherigen Oxidationsverfahren nutzt einen - fast - kostenlosen Energieträger: Die Sonne.

Um die Energie aus dem All allerdings nutzbar machen zu können, braucht es weitere raffinierte Zutaten wie etwa einen Katalysator aus Titandioxid. Die nanometergroßen Katalysatorpartikel entwickeln eine elektrische Spannung, wenn UV-Strahlen auf sie scheinen, und wandeln damit Sauerstoff aus dem Wasser zu freien Radikalen. Diese aggressiven Moleküle können quasi jede andere Verbindung in ihre Einzelteile zerlegen.

Damit jedoch die energiereiche UV-Strahlung noch den Katalysator erreichen kann, darf die Wasserschicht darüber nicht zu groß sein. "Beispielsweise kann der Katalysator an ein Trägermaterial fixiert und anschließend Wasser darüber geleitet werden", erklärt Alfons Vogelpohl, Direktor des Instituts für Thermische Verfahrenstechnik in Clausthal-Zellerfeld. Dabei könne als Träger etwa Beton, Glas oder Keramikkacheln eingesetzt werden, über die die Kloake hinunterrinnen kann. Die Größe solcher Reinigungsflächen müsse schließlich auf den Bedarf jeder einzelnen Kläranlage abgestimmt werden.

Effektiver als die Verklebung des Titandioxids, bei der ein Teil der Katalysatoroberfläche nicht mit dem Abwasser in Kontakt kommt, ist das freie Schweben der kleinen Reinigungspartikel im trüben Element: "Dabei tritt kein Aktivitätsverlust des Katalysators auf - wir können dabei auf die volle Reaktionsgeschwindigkeit zurückgreifen", meint Vogelpohl. Ein erster Prototyp, bestehend aus einem zweckentfremdeten klaren Kunststoffboden für Terrassendächer sowie einer Stegplatte, wird derzeit bereits getestet: Das Wasser wird im Zickzack durch das Rohrsystem dieses simplen Reaktors geleitet und dabei über kleine Düsen mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt. "Das Problem dieser effizienteren Solar-Kläranlage liegt in der Rückgewinnung des Katalysators", räumt Vogelpohl ein. Ein preiswerter Weg dazu sei die Sedimentation des Titandioxis, das in einem Ruhebecken einfach zu Boden sinkt.

Während zwei Versuchsanlagen des solargetriebenen Klärwerks bereits in Tunesien und Algerien getestet werden, müssen die Forscher hierzulande das Sonnenlicht mit schlichten Leuchtröhren aus Höhensonnen simulieren. Damit steigen jedoch die Betriebskosten der pfiffigen Abwasser-Kläranlage und ein Einsatz direkt in chemischen Fabriken in Deutschland wird schwierig. Doch für sonnigere Länder der Dritten Welt eigne sich die Methode hervorragend, meint Vogelpohl. (dradio) (Ende)