SiCaM – Projekt

Systemdesign, Simulation, Fertigung von SiC Membranen und Anwendungserprobung – SiCaM

Getauchte Anwendungen in der Filtrationstechnik ermöglichen oft einen deutlich energieeffizienteren Betrieb, da keine Pumpen zur gezielten Überströmung der Membranen benötigt werden. Die begrenzte Triebkraft (Unterdruck auf der Permeatseite) limitiert jedoch die Anwendung auf die Mikro- und Ultrafiltration. Auch in diesem Bereich sind keramische Membranen eine Alternative zu bekannten polymeren Membranen.

Hauptzielstellung dieses Projektes ist es, eine effiziente Fertigung von Membranstacks aus SiC-Keramikmembranen zu entwickeln und damit deren Einsetzbarkeit für Trennaufgaben in der Wasserbehandlung zu ermöglichen. Dies schließt die Komplettierung zum fertigen System mit ein. Nur mit einem solchen System kann die großflächige Anwendung von keramischen Membranen für getauchte Anwendungen ermöglicht werden. Die Vorteile keramischer Membransysteme gegenüber polymeren Membranen, die strukturbedingt in den Materialeigenschaften (chemische und thermische Beständigkeit) liegen, können so voll erschlossen werden. Dafür sind grundlegende Untersuchungen sowohl materialwissenschaftlicher wie auch verfahrenstechnischer Natur notwendig.

Im Verbundvorhaben SiCaM – „Effiziente Fertigung kompakter modular einsetzbarer Stacks aus Siliziumcarbid Membranen“ sollen Möglichkeiten geschaffen werden um die keramischen Membranen geeignet zusammenzufassen und mit entsprechenden Anschlüssen zu versehen, die eine skalierbare Integration in Membranmodule und Membrananlagen ermöglichen. Dies erfolgt durch Experten aus der Kunststofftechnik (Eitech Werkzeugbau GmbH) und des Modulbaus (WTA Technologies GmbH). Im Teilprojekt des Fraunhofer IKTS „Systemdesign, Simulation, Fertigung von SiC Membranen und Anwendungserprobung“ werden Untersuchungen zum Strömungsverhalten und  der mechanischen Stabilität durchgeführt. Dies erfolgt sowohl durch praktische Versuche, als auch durch Simulation des Strömungs- und Festigkeitsverhaltens. Den Projektpartnern werden geeignete SiC Membranen für die Entwicklung der Anschlüsse und die Integration in Membranmodule sowie die geplante Anwendungserprobung in der Wasserbehandlung zur Verfügung gestellt. Die Anwendungserprobung wird durch Tests mit Modellmedien, der Ermittlung optimaler Betriebsparameter und der Entwicklung geeigneter Strategien zur Membranreinigung und Rückspülung unterstützt.