Department Technische Umweltchemie
Chemikalien werden in großer Vielfalt und in großen Mengen produziert und konsumiert – gestern, heute und morgen. Damit gelangen sie unvermeidlich auch in unsere Umwelt. Wie können wir die unerwünschte Freisetzung von Chemikalien verhindern oder zumindest minimieren? Eine Rückholung oder Zerstörung von Chemikalien, nachdem sie in die Umweltkompartimente Luft, Wasser und Boden gelangt sind, ist nur mit hohem Aufwand und in vielen Fällen gar nicht möglich. Technische Mittel müssen deshalb an der Quelle ansetzen, Abluft- und Abwasserströme reinigen und im Notfall auch eingetretene lokale Umweltschäden reparieren. Dafür benötigen Chemiker, Biologen und Ingenieure einen Werkzeugkasten an Methoden, die den Chemikalien und zu reinigenden Materialien optimal angepasst sind.
Umweltschadstoffe sind oft in sehr großen Stoffströmen wie in kommunalen Abwässern, in hoher Verdünnung und in stofflicher Vielfalt anzutreffen. Oft sind sie mit technischen Mitteln nur schwer erreichbar – etwa in kontaminierten Grundwasserleitern. Deshalb ist es zum einen notwendig, den erreichten Stand der Technik zu verbessern. Zum anderen bedarf es neuer oder angepasster Technologien für neuartige (z.B. superrekalzitrante) Chemikalien wie perfluorierte Verbindungen oder Mikroschadstoffe. Dabei gilt: Technische Maßnahmen zum Umweltschutz bedeuten immer auch den Verbrauch von Ressourcen. Diesen gilt es zu minimieren.
Unsere Forschung im Department Technische Umweltchemie (TUCHEM) ist 'Ideen-getrieben' und 'Problem-getrieben' zugleich. Wir wollen grundlegende Erkenntnisse gewinnen und Lösungsansätze für konkrete Probleme finden. Produkte sind neben wissenschaftlichen Publikationen neue Umweltreagenzien wie das Nanokomposit Carbo-IronTM, Methoden und technologische Ansätze, geschützt durch Patente und Gebrauchsmuster. Für den Transfer dieser Produkte in die Praxis ist eine enge Zusammenarbeit mit Industrie und Stakeholdern wie etwa beim Netzwerk RWTec unverzichtbar. Im Mittelpunkt unserer aktuellen Forschung stehen chemische Methoden und Technologien, mit deren Hilfe Chemikalien aus Wässern durch Sorption, Oxidation, Reduktion und Hydrolyse – häufig mit den Instrumenten der heterogenen Katalyse – eliminiert werden können. Wir verfügen über spezielle Kompetenzen rund um Nanotechnologie und die Anwendung kalter Plasmen. Ein Markenzeichen unseres Departments ist die Radiowellen-Technologie, bei deren Erschließung für Umwelt- und Verfahrenstechnik wir weltweit eine Spitzenstellung einnehmen.
Unser Ziel besteht darin, selektive und energieeffiziente physikalisch-chemische Methoden zu entwickeln, um Schadstoffen aus Umweltkompartimenten und Stoffströmen zu eliminieren, diese bis an die Schwelle einer praktischen Nutzung zu begleiten und dabei einen möglichst kleinen Fußabdruck an Ressourcenverbrauch zu hinterlassen.