Wie in der GVB dargelegt, werden im Entwicklungsprojekt POLIINOM neuartige Mixed-Matrix-Membranen (MMM) durch Kombination von effektiven Membranstrukturen mit Adsorbern und spezifischen Beschichtungen zur Wasserreinigung entwickelt. Ziel ist es, den Membranen neben den typischen Membraneigenschaften wie Partikelrückhalt und Rückhalt von Mikroorganismen auch spezifische Adsorptionseigenschaften für Mikroschadstoffe, Arzneimittelrückstände und toxische Schwermetallionen zu verleihen. Daraus abgeleitet, ergeben sich für die Poromembrane GmbH drei wesentliche Hauptaufgaben: I Entwicklung und Herstellung von unterschiedlichen Hohlfaser-MMM auf der automatisierten Technikumsanlage der Poromembane GmbH II Herstellung der für die unterschiedlichen Tests benötigten Filterelemente/Module III Durchführung von Pilot- und Demonstrationsversuchen, um die Leistungsfähigkeit der neuen Membranen nachzuweisen. Im Folgenden werden nur die Arbeitspakete aufgelistet, an denen die Poromembrane GmbH direkt beteiligt ist (detaillierte Beschreibung in der TVB). AP 1: Definitionsphase (POR: 0,5 MM; Monate 1-3): AP 3.3. Entwicklung funktioneller MMM (POR: 10 MM; Monate 4-18): Mit den vielversprechendsten Ansätzen aus den vorhergehenden APs werden Herstellverfahren für MMM über Nasspinnen entwickelt und Membranen gefertigt. Aus den produzierten Hohlfasermembranen werden Test-Labor-Module hergestellt (1. Phase) AP 5.1 Membranherstellung im Pilotmaßstab (POR: 16 MM; Monate 19-33): auf der automatisierten Technikumsanlage werden die neu entwickelten MMM im kontinuierlichen Betrieb hergestellt. AP 5.2 Modulbau (Poro 12 MM; Monate 19- 33) Für Phase 2 + 3 werden im Labor bzw. im Demonstrator testbare Module von den produzierten Membranen hergestellt. AP 6: Demonstrationsversuche (POR: 6 MM, Monat 3-36)) Bau eines Demonstrators und Tests im Trinkwasser 'PoU' und 'PoE' sowie in der Wasseraufbereitung für die Getränkeindustrie. AP 7 Projektkoordination und -dokumentation (POR 0,5 MM; Monat 1-36).
Entwicklung von multifunktionellen Membranen für die Abtrennung von Mikroschadstoffen und Schwermetallen aus Wasser. Aktuell stellt die Zunahme von Mikroschadstoffen im Grundwasser, die üblicherweise in Kläranlagen nicht vollständig abgebaut werden, ein wachsendes Problem dar. Die in der Literatur beschriebenen Untersuchungen zeigen, dass es für die chemisch sehr heterogene Stoffgruppe der Mikroschadstoffe keine universelle Trennlösung gibt. Je nach Zusammensetzung des Stoffstromes sind Grenzflächen mit individualisierten Bindestellen für die einzelnen Komponenten gefordert. Durch eine intelligente Kombination von Beschichtungen mit Mixed-Matrix-Membranen sollen Membranen mit heterarchischen inneren Oberflächen entwickelt werden, die unterschiedliche Stoffgruppen mit hoher Kapazität und Selektivität binden und einfach an wechselnde Fragestellungen adaptiert werden können. Die Aufgaben des IGB bestehen in der Funktionalisierung geeigneter Partikel und im Einbau dieser Partikel in Hohlfasermembranen mit Hilfe des Phaseninversionsprozesses. Die resultierenden Mixed-Matrix-Membranen werden anschließend mit Beschichtungssystemen im Poreninnern funktionalisiert. Dadurch sind Membranadsorber mit unterschiedlichen funktionellen Gruppen zugänglich. Das Projektkonsortium besteht aus dem Lehrstuhl für Technische Chemie II der Universität Duisburg-Essen, dem Fraunhofer Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik sowie den beiden Unternehmen poromembrane und FuMa-Tech. Die Partner besitzen jeweils spezifisches und komplementäres Know-how (UDE: Beschichtung; FUM: polymere Partikel; IGB: Mixed-Matrix-Membranen; POR: Hohlfasermembranen, FUM: Wasserbehandlungssysteme).