Neuer Filter entfernt gefährliche Hormone aus dem Trinkwasser

Hormone, Arzneimittelrückstände und andere Mikroschadstoffe belasten zunehmend das Trinkwasser. Mit herkömmlichen Techniken lassen sie sich nicht vollkommen entfernen. Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben jetzt einen Filter vorgestellt, der alle Mikroschadstoffe zurückhält. Er besteht aus einer Kunststoffmembran und einem nachgeschalteten Element, das mit Aktivkohle ausgestattet ist. Das neue Verfahren verbindet die Vorteile der Adsorption (Bindung) von Mikroschadstoffen durch eine von einem Industriepartner gefertigte Aktivkohle mit denen der Ultrafiltration von Schadstoffpartikeln durch eine semipermeable (teildurchlässige) Membran.

Aktivkohle hält Schadstoffe fest

Das Wasser wird durch die Membran gedrückt. Diese hält Feststoffe zurück. Gelöste Stoffe flutschen dagegen durch. Für diese ist die Aktivkohle zuständig, die ursprünglich für Luftfilter entwickelt worden ist. Sie hat die Fähigkeit, Mikroschadstoffe fest an sich zu binden, vor allem Hormone. Dieser Hybridfilter lässt große Mengen an Wasser durch, wichtig für einen industriellen Einsatz, bei dem es um Milliarden Liter geht. Der Energieaufwand ist weit geringer als der von alternativen Techniken, etwa der Umkehrosmose, die vor allem genutzt wird, um Wasser zu entsalzen.

Effektivität bis zu 99 Prozent

Die Aktivkohleschicht ist mit rund zwei Millimetern extrem dünn. Das reicht aber für die zuverlässige Beseitigung von Hormonen und anderen Schadstoffen. Laborversuche haben gezeigt, dass 60 Prozent der Schadstoffe entfernt werden. Wird die Filterschicht vergrößert sind sogar 99 Prozent möglich.

„Wir glauben, dass wir eine vielversprechende Technologie entwickelt haben, mit der wir bei der Elimination von hormonellen Mikroschadstoffen aus Wasser einen großen Schritt weiter kommen“, sagt Matteo Tagliavini, Doktorand im Forscherteam um Professor Andrea Schäfer von der Membrantechnologie am KIT-Institut für funktionelle Grenzflächen (IFG). Das ist auch dringend nötig. „Die Verunreinigung des kommunalen Trinkwassers mit Mikroschadstoffen könnte sich zu einer der größten Herausforderungen für den Schutz unserer Gesundheit und Umwelt entwickeln“, so Schäfer.

Belastung im Nanogramm-Bereich

Die Expertin und ihr Team führen Studien zur Beseitigung der Hormone Estrone, Estradiol, Progesteron und Testosteron durch. Ihr Anteil in einem Liter Wasser beträgt rund 100 Nanogramm. „Das gleicht der Suche nach der Nadel im Heuhaufen“, sagt Schäfer. „Und doch sind diese Hormone in solchen Konzentrationen wirksam“. Und zwar negativ. Derzeit besteht allerdings noch keine Gesundheitsgefahr.

via KIT