KLEAN WATER (UFG): UFG_KLEAN WATER - Kombinierte UV-LED Technologie: Effiziente Anwendungen zur Nachhaltigen Wasserbehandlung und Analyse von Inaktivierungs-, Synergie- und Reparaturmechanismen

Das übergeordnete Ziel des Projekts ​„KLEAN WATER“ ist es, die Inaktivierung von Mikroorganismen durch die gezielte Kombination verschiedener UV-Spektralbereiche (UVA und UVC) zu untersuchen und die zugrunde liegenden Inaktivierungsmechanismen genauer zu erforschen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der Unterdrückung möglicher Reparaturmechanismen von Mikroorganismen sowie den daraus resultierenden Synergieeffekten. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse sollen Grundlagen für die Entwicklung innovativer Systeme zur Wasserbehandlung gewonnen werden, die UV-LED-Technologie nutzen und auf der Kombination mehrerer UV-Spektralbereiche basieren. 

Die spezifischen Ziele des Projekts lassen sich wie folgt definieren:

• Untersuchung der individuellen und kombinierten Effekte verschiedener UV-Spektralbereiche (UVA und UVC) auf die Effizienz der Inaktivierung von Mikroorganismen im Wasser.
• Analyse des Einflusses einzelner und kombinierter UV-Spektralbereiche auf mögliche Reparaturmechanismen von Mikroorganismen, einschließlich Dunkelreparatur und Photoreaktivierung.
• Erforschung potenzieller Synergieeffekte, die durch die Kombination von UV-Spektralbereichen erzielt werden können, um die Gesamtwirksamkeit von UVLED-Systemen bei der mikrobiellen Inaktivierung zu steigern.
• Entwicklung und Optimierung innovativer UV-Reaktorkonzepte auf LED-Basis, die die Kombination unterschiedlicher UV-Spektralbereiche und die erwarteten Synergieeffekte nutzen, um hocheffiziente Systeme zur Wasseraufbereitung zu realisieren.

Österreich zählt zu den wasserreichsten Ländern Europas und verfügt über eine hohe Wasserqualität. Ein Großteil des Trinkwassers stammt aus Grund- und Quellwasser, das vergleichsweise gering aufbereitet werden muss. Österreich legt größten Wert auf die Qualität des behandelten Abwassers, insbesondere bei industriellen und landwirtschaftlichen Quellen und setzt im Wassersektor vermehrt auf umweltfreundliche und energieeffiziente Technologien. Um die Einleitung von Schadstoffen in Flüsse und Seen zu minimieren, sind innovative und nachhaltige Verfahren zur Abwasserbehandlung erforderlich, die eine effektive Desinfektion gewährleisten. In diesem Kontext stellt die UV-LED-Technologie eine quecksilberfreie, langlebige und energieeffiziente Alternative zu herkömmlichen Desinfektionsmethoden dar, die im Einklang mit den nationalen Zielen für Nachhaltigkeit und Klimaschutz steht. Überregional sieht sich die Wasserwirtschaft zurzeit mit komplexen und miteinander verbundenen Herausforderungen konfrontiert, welche durch demografische, wirtschaftliche, technologische und klimatische Faktoren beeinflusst werden. Zu diesen zählen die durch den Klimawandel unregelmäßigen Niederschlagsmuster, die sowohl zu Dürreperioden und Wasserknappheit sowie zu Überschwemmungen führen können. Letztere stellen eine ernsthafte Problematik dar, da diese oft mit mikrobieller Belastung von Wasserressourcen und der Umwelt verbunden sind. Dem gegenüber stehen strenge EU-Vorschriften, wie die Trinkwasserrichtlinie (98/83/EG), welche angesichts neuer mikrobiologischer Herausforderungen wie Pathogene, die resistent gegen gängige Desinfektionsmethoden sind, von besonderer Bedeutung sind. Die Europäische Union strebt eine kontinuierliche Verbesserung der Wasserqualität an, sowohl im Trinkwasser- als auch im Abwassersektor. Technologien, die effizienter und nachhaltiger als bestehende Methoden sind, könnten EU-weit eine breite Anwendung finden. UV-LED-Technologien könnten dazu beitragen, diese Ziele schneller zu erreichen, indem sie dezentrale, anpassbare und mobile Lösungen für eine Vielzahl von Wasseraufbereitungsproblemen bieten, welche auch in abgelegenen oder in Krisengebieten eingesetzt werden können. Die kombinierte UV-LED-Technologie bietet hierbei eine zukunftsweisende Lösung, die für die österreichische Wasserwirtschaft, aber auch auf globaler Ebene, von entscheidender Bedeutung ist. Sie kann nicht nur zur Sicherstellung der Trinkwasserqualität und des Umweltschutzes beitragen, sondern auch kosteneffiziente, nachhaltige und flexible Lösungen bieten, die sich an die wachsenden Herausforderungen in der Wasserwirtschaft anpassen lassen. Der Einsatz dieser Technologie könnte Österreich als Vorreiter für innovative und umweltfreundliche Wasseraufbereitungstechniken positionieren und gleichzeitig überregionale und globale Wasserprobleme adressieren. Der Markt für UV-Desinfektionsanwendungen wird in den nächsten Jahren wachsen – nicht zuletzt angetrieben durch die Pandemie. Damit Österreich an dem Markt partizipieren kann, ist es wichtig, Wissen und Ressourcen zu bündeln, um die Technologie weiterzuentwickeln und den Marktzugang zu erleichtern.