Wasser ist ein kostbares Gut. Die Verknappung des Wasserangebotes und die immer höhere Belastung mit Keimen, Arznei- und Schadstoffen erfordern daher ein effizientes Wassermanagement und eine engmaschige sensorische Überwachung. Die Herausforderung an die Mestechnik: Gewährleistung langzeitstabiler und reproduzierbarer Messungen. Die Schwierigkeit: Wässrige Systeme sind anfällig für eine mikrobielle Besiedelung. Die Biofilmbildung an den falschen Stellen ist nicht nur ein Gesundheitsrisiko, sondern auch ein ökonomisches Problem. Der Ausfall von Sensoren und ganzen Anlagen kann häufig nur durch aufwändige Reinigungszyklen verhindert werden, was zu hohen Kosten und Umweltbeeinträchtigungen führt. Der Ausfall und Ersatz von Sensoren wird dabei maximal verzögert.
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:
