München  /  13. Mai 2024  -  17. Mai 2024

IFAT 2024

Halle B2 Stand 338

Die IFAT ist die größte Fachmesse der Umwelttechnologiebranche und bietet Unternehmen, Behörden und wissenschaftlichen Einrichtungen aus Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft sich all zwei Jahre auf dem Messegelände in München zu präsentieren. Das Fraunhofer IMM stellt hier seine industrierelevanten Forschungsarbeiten zur Wasseranalyse mittels PCR und zur Überwachung von Wasserqualitäten vor.

Besuchen Sie uns auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle B2 Stand 338. Vereinbaren Sie einen Termin und kommen Sie ins Gespräch mit unseren Experten der angewandten Forschung.      

Unsere Exponate

InBaDTec - Biologische Kontamination in industriellen Medien

InBaDtec zielt darauf ab, solche Technologielücken zu schließen, um eine automatisierte Aufbereitung von Wasserproben vor dem Einsatz der qPCR-Analyse zu realisieren. Es ermöglicht den direkten Vor-Ort-Nachweis von Krankheitserregern aus großen Mengen von Wasserproben (ein Liter oder mehr) in einer Zeitspanne von nur einer Stunde. Die integrierten Schritte sind hauptsächlich die Vorreinigung der Probe, die Konzentration der Mikroorganismen, die Lyse, das Mischen und die PCR. Ein zusätzlicher optionaler Schritt zur Unterscheidung zwischen lebenden und toten Krankheitserregern kann ebenfalls vor dem Lyse-Schritt integriert werden, um falsch positive Ergebnisse durch tote Mikroorganismen zu vermeiden. Das InBaDtec-Projekt zielt auf zwei erste Anwendungen ab, zum einen auf die Analyse von Legionellen in Abwasser und zum anderen auf die Analyse von Hormoconis resinae in Kerosin. Die Prozesse laufen alle automatisch ab, so dass eine Erkennung am Ort der Verwendung möglich ist. Das "InBaDtec"-System selbst kann komplett gereinigt und wiederverwendet werden.

Das Gerät des Fraunhofer IMM besteht im Wesentlichen aus:

  • ein Reinigungsmodul, um zunächst überschüssigen Schmutz zu entfernen
  • ein zweistufiges Konzentrationsmodul zur Reduzierung des Wasserprobenvolumens von einem Liter auf einen Mikroliter, der für die PCR verwendet werden kann, wobei die Effizienz der Bakterienkonzentration maximiert wird
  • eine Lyseeinheit, um die Mikroorganismen aufzubrechen und ihr genetisches Material freizusetzen, das dann mit vorgeladenen lyophilisierten PCR-Reagenzien gemischt wird
  • ein miniaturisiertes ultraschnelles PCR-Modul, das zuvor am IMM entwickelt wurde

 

IMFLUSS - Miniaturisierte Durchflusszytometrie

Keime können überall im Trinkwassernetz vorkommen. Eine zentrale Überwachung in den Aufbereitungsanlagen allein reicht oft nicht aus, um zu verhindern, dass kontaminiertes Trinkwasser zum Endverbraucher gelangt. Eine flächendeckende Überwachung der mikrobiellen Verunreinigung im Trinkwassernetz und im industriellen Prozesswasser erfordert vollautomatische, kostengünstige und kompakte Sensorsysteme, mit denen die Mikroorganismen schnell und empfindlich direkt am Ort der Probenahme nachgewiesen werden können.

Eine vielversprechende Nachweismethode ist die fluoreszenzbasierte Durchflusszytometrie. Um die Probleme handelsüblicher Systeme zu überwinden, die sperrig sind, teure optische Komponenten enthalten und eine manuelle Probenverarbeitung erfordern, wird ein neuartiges Durchflusszytometer entwickelt, das auf der Messung der Fluoreszenzlebensdauer mit einer Zeitauflösung im sub-ns-Bereich basiert. Im Rahmen des "IMFLUSS"-Projekts wurden wichtige Schritte zu seiner Realisierung unternommen.

 

AutoNutri - Vor-Ort-Multi-Ionen-Überwachungssystem für die Online-Kontrolle von nährstoffbeladenem Wasser in vertikalen hydroponischen Systemen zur Minimierung der Umweltauswirkungen

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Vor-Ort-Multi-Ionen-Überwachungssystems für die automatische Online-Kontrolle der Düngerzufuhr in vertikalen hydroponischen Systemen mit geschlossenem Kreislauf, die auf einer rückkopplungsgesteuerten Nährstoffzufuhr basieren. Das Überwachungssystem ermöglicht eine effektive Nutzung der Nährstoffe für ein optimales Pflanzenwachstum durch eine gezielte Regeneration der Nährlösung und trägt so zu einer Verringerung der Wasserverschmutzung durch die vorzeitige Abgabe von im Wasser gelösten Nährstoffen an die Umwelt bei.

Die Nährstoffüberwachung basiert auf der direkten potentiometrischen Bestimmung von Ionen mit ionenselektiven Sensoren. Die Auswahl der Ionen ist charakteristisch für das Wachstum von fünf ausgewählten Kulturpflanzen. Die Sensoren sind in ein mikrofluidisches System integriert, das eine automatische Probennahme und Anpassung der Messmatrix ermöglicht. Die Prototypen werden den Endnutzern für Betatests zur Verfügung gestellt.

Das IMM entwickelt das mikrofluidische Ionen-Monitoring-System als Labor-Demonstrator, bestehend aus den Modulen: Sensorik, Mikrofluidik-Chip, Aktorik, Elektronik und Software-Steuerung.