Verbundprojekt: Cluster-Nanofaserverbund Membranen für schnelle Ultraspuren Detektion von Wasserverunreinigungen; Teilprojekt: Ingenieurbüro FADER Umweltanalytik (CANDECT)

Ziel von CANDECT ist die Entwicklung von neuen Materialien und deren Integration in Sensoren, die eine kostengünstige und schnelle Vorort-Überwachung der Wasserqualität auch im ländlichen Raum oder in Entwicklungsländern ermöglichen soll. Auslese- und Steuerungsprozesse werden durch kleinelektronische Komponenten wie Smartphones bewältigt. Die technologische Kernkomponente ist die gezielte Einbindung von eigens entwickelten Clusterverbindungen (vom IIT Madras) in speziell hergestellten Fasermaterialien. Dadurch wird ein preiswertes Sensormaterial generiert, das insbesondere Schwermetallionen im Ultraspurenbereich nachweisbar macht. Integraler Schwerpunkt ist die Weiterentwicklung der Materialien, um weitere Schadstoffe wie Arsen in gleicher analytische Präzision zu detektieren. Parallel wird die Technologie auf bisher schwierig zu messende Schadstoffe wie Chromate, eine selektierte Auswahl von Pestiziden und Alkylphenolen auf Machbarkeitsstufe ausgeweitet. Das Vorhaben wird in folgende Arbeitsabschnitte aufgeteilt, die das zeitliche und ergebnisorientierte Erreichen der Ziele garantieren soll (siehe ausführliche Beschreibung): 1. Cluster-Materialentwicklung für As, Cr, F, Pestizide & Alkylphenole (IIT); Faser-Composite Auswahl und Methodenentwicklung (IIT); Bauelementdesign & -Integration (INR) 2. Cluster Charakterisierung & Re-Design (IIT,KIT); Schadstoffidentifikation, Nachweisgrenzbestimmung (KIT,FAD,INR); Realwasseruntersuchung, Identifikation von Matrixverbindungen, Validation (FAD,KIT) 3. Entwicklung von Composite-Fasermembranen (KIT,IIT); Sensormaterial-Charakterisierung (KIT,IIT); Verifizierung der Sensorempfindlichkeit (INR) 4. Statische Adsorptionstest Sensorik im Labor (KIT,IIT); Dynamische Filtrationstests des Sensors (KIT); Störungsabschätzung des Sensors mit Realwassermatrix (KIT,IIT); Optimierung Sensordesign nach Laborvorgaben (INR) 5. Feldtest der Sensoren in ausgewählten internationalen Gebieten (FAD;INR) 6. Technologietransfer zum Markt (INR,FAD)