In diesem Projekt wurde ein faseroptischer Sensor zur Detektion von Ablagerungen in membranbasierten Wasseraufbereitungsanlagen entwickelt und daraus eine adaptive Prozesssteuerung abgeleitet.
In membranbasierten Wasseraufbereitungsanlagen bringen Ablagerungen (sog. Membran-Fouling) enorme Herausforderungen mit sich – dies betrifft Prävention und Reinigung sowie Membranversagen und den darauf resultierenden Anlagenstillstand. Trotz der Jahrzehnte andauernden wissenschaftlichen Bemühungen zur Charakterisierung und Vermeidung von Fouling existierte bisher keine verlässliche Prognosemöglichkeit oder Sensortechnologie zur frühzeitigen Erfassung. Für eine effiziente Vermeidung von Ablagerungen ist diese Grundlage jedoch unerlässlich.
Eine fortschrittliche Prozessgestaltung auf Basis einer frühzeitigen Detektion von Fouling in industriellen Anlagen wurde im Rahmen dieses Projekts mit einem minimalinvasiven Fasersensor ermöglicht. Der Sensor basiert auf einer Polymeroptischen Faser (POF). Gewöhnlich werden solche Fasern für die Datenübertragung verwendet. Im Vergleich zu Glasfasern weisen POF jedoch ein stark vereinfachtes Handling auf. Durch Modifikationen des optischen Mantels werden Wechselwirkungen des Lichtsignals mit den Umgebungsbedingungen hervorgerufen. Vor allem Salzablagerungen können so mit hoher Sensitivität detektiert werden.
Das Potenzial von Membranmodulen mit minimalinvasivem POF-Zugang oder der Einsatz in anderen wässrigen Umgebungen zeigen die Vielfältigkeit der Technologie. So soll die POF zukünftig auch als Sensorelement zur Messung von pH-Wert, Salzgehalt und gelösten Gasen verwendet werden.
