Umwelt

Wasser wird knapper. Deshalb wird ein effizientes Wassermanagement immer wichtiger. Dieses Wassermanagement wird durch eine immer engmaschigere sensorische Überwachung optimiert. Die Herausforderung für Messtechnikhersteller dabei: langzeitstabile und reproduzierbare Messungen müssen gewährleistet werden. Die Schwierigkeit dabei ist, dass wässrige Systeme durch mikrobielle Kontaminanten anfällig für Biofouling sind. Das wiederum führt zu häufigen Reinigungszyklen mit oft umweltgefährdenden Reinigungsmitteln, erhöhten Kosten und den frühzeitigen Ausfall der Sensoren.

Die Forschung des iba konzentriert sich daher unter anderem auf effiziente Antifoulingkonzepte für Sensorsysteme in wässrigen Systemen. So entstanden in den vergangenen Jahren biomimetische, antiadhäsive Funktionalisierungen, basierend auf der kovalenten Immobilisierung archaealer Tetraetherlipide und deren antiadhäsiver Funktionalisierung. Die entwickelten Schichtsysteme zeigen eine signifikante Reduktion der mikrobiellen Adhäsion auf Sensoroberflächen. Für die Testung dieser Systeme setzt das iba seit vielen Jahren auf die bioreaktorgestützte Testung mit bakteriellen Mischkulturen aus Biofilmisolaten. Dies stellt die Praxisrelevanz der durchgeführten Testungen sicher und vermeidet die sonst häufig auftretenden Diskrepanzen zwischen „in vitro“-Untersuchungen und Feldtestungen.

Für wässrige Systeme stehen Mischkulturmodelle aus unterschiedlichen Milieus (Trinkwasser, Flusswasser, Abwasser) zur Verfügung.

Neben der antiadhäsiven Funktionalisierung von Sensoroberflächen erforscht und entwickelt das iba seit vielen Jahren in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie innovative Sensorkonzepte, die umweltrelevante und humanpathogene Kontaminationen (Rückstände von Antibiotika, Hormone) in wässrigen Systemen nachweisen und quantifizieren können.

Die Forschung des iba konzentriert sich in diesem Bereich auf folgende Schwerpunkte: