18. Dezember 2019

Optimierte Tressengewebe: Erfolgreich in der Vermeidung von Mikroplastik

Im Rahmen des Forschungsprojektes OEMP (Optimierte Materialien und Verfahren zur Entfernung von Mikroplastik aus dem Wasserkreislauf) entwickelte GKD – GEBR. KUFFERATH AG mit den OT 5 die bewährte Familie der Optimierten Tressengewebe weiter. Die OT 5 mit einer absoluten Filterfeinheit von 5 µm setzen bislang unerreichte Maßstäbe in Durchfluss und Rückhalt für die großindustrielle sowie städtische Wasserwirtschaft.

Das Forschungsprojekt OEMP war eins von 13 Projekten der Fördermaßnahme Materialien für eine nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Im Mittelpunkt standen die Bestimmung der Mikroplastikanteile in verschiedenen Abwasserströmen und die Entwicklung geeigneter Vermeidungsstrategien. Der Forschungsauftrag an GKD lautete, die in der großindustriellen Wasserwirtschaft bereits bewährten OT 10 aus Edelstahl für den Rückhalt von Mikroplastik mit einer Filterfeinheit von 5 µm gemäß IMVT weiterzuentwickeln. Optimierte Tressengewebe zeichnen sich durch wesentlich mehr und feinere Schuss- als Kettdrähte und einer glatten, geschlossenen Oberfläche sowie robuste mechanische Festigkeit aus. Die Öffnungen der schlitzartigen Porengeometrie sind an der Gewebeoberfläche kleiner als im Gewebeinneren. So gewährleisten sie bei gleicher Öffnung exzellenten Partikelrückhalt und signifikant höheren Durchfluss. Zudem kennzeichnen die einlagige Konstruktion eine hohe Schmutzaufnahmekapazität und gute Regenerierbarkeit. GKD entwickelte auf Basis der Gewebekonstruktion OT 10 die neue Konstruktion rechnergestützt mit der geforderten Permeabilität mit Hilfe numerischer Strömungssimulationen. Die produktionstechnische Umsetzung dieses Gewebes erwies sich jedoch als sehr herausfordernd. Ein Jahr dauerte die Entwicklung des dafür benötigten neuartigen, hochreinen und besonders duktilen Edelstahldrahtes. Er musste neben dem entsprechenden hochfeinen Durchmesser auch konstante Werkstoffeigenschaften über die komplette Drahtlänge gewährleisten. Ein weiteres Jahr dauerte es, die Maschinentechnik – Drahtzuführung und Sensorik – an die spezifischen Drahteigenschaften anzupassen. Zudem war die 5 µm Pore mit dem herkömmlichen Glasperlentest nur sehr schwer messbar. Mit einem ebenfalls im eigenen Haus entwickelten Verfahren, das den Bubble-Point mit Hilfe von CFD-Simulationen ermittelt, kann GKD jede Porengröße schnell und verlässlich bestimmen. Dadurch erhalten Anlagenbetreiber die Gewissheit, dass sie beim Einsatz von OT 5 Filtermedien alle sphärischen Partikel oberhalb der Trenngrenze von 5 µm entfernen. Die erfolgreiche Produktentwicklung und Projektleitung im Projekt OEMP begründete den Ruf von GKD als profilierter Forschungspartner und Lösungsentwickler im Bereich Mikroplastik.