Funktionsintegration: Technologien für sauberes Wasser und chemisch-biotechnologisches Recycling

Das Leistungszentrum »Integration biologischer und physikalisch-chemischer Materialfunktionen« im Potsdam Science Park vereint Wissen und Kompetenzen für die Funktionsintegration von Materialien. Es organisiert den Schulterschluss der universitären und außeruniversitären Forschung mit der Wirtschaft. Koordiniert werden die Aktivitäten aus der gemeinsamen Geschäftsstelle des Leistungszentrums Funktionsintegration am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP und am Institutsteil Bioanalytik und Bioprozesse des Fraunhofer-Instituts für Zelltherapie und Immunologie IZI-BB.

Im Jahr 2023 rief das Leistungszentrum dazu auf, Projektideen zu den Themen »Design to Recycle«, »Materialien für den 3D-Druck« sowie »Materialien zur Integration von Sensor-Systemen« einzureichen. Insgesamt gingen 14 Vorschläge ein. In einem Projekt-Design-Workshop bündelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Vorschläge und ihre Kompetenzen zu zwei Vorhaben: »Adaptive Materialplattform zur Detektion und Isolation von Schad- und Wertstoffen für die Wasserwirtschaft« (Mat4Water) sowie »Rohstoffsicherung durch chemisch-biotechnologische Recyclingtechnologien«. Die Finanzierung des Projekts Mat4Water ist über Projektmittel aus dem Leistungszentrum sowie über Kooperationsmittel der Partnerhochschulen geplant. Für das Themenfeld des Recyclings eruiert das Leistungszentrum geeignete Förderprogramme.

»Biofunktionalisierte Kunststoffe bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der Spezialitätenchemie, Biologie oder Pharmazie bis hin zur Abwassernachbehandlung.«

Tahani Adnan, Leiterin Geschäftsstelle des Leistungszentrums

Interview mit Tahani Adnan

Das Vorlaufprojekt Mat4Water vereint Forschung aus den Fraunhofer-Instituten IAP und IZI-BB sowie aus den Partnerhochschulen Universität Potsdam, BTU Cottbus - Senftenberg und TH Wildau. Es adressiert die Ressource Wasser als Träger von Wert-, Roh- und Gefahrstoffen, sowohl chemischer als auch biologischer Natur. Das Projektteam plant, eine adaptive Materialplattform für die Wasserwirtschaft zu entwickeln, die in der Lage ist, Schad- und Wertstoffe aufzuspüren und zu isolieren. So lassen sich biologische Gefahren im Wasser effizienter erkennen und gleichzeitig Wertstoffe aus dem Wasser zurückgewinnen. Bereits im Jahr 2021 förderte das Leistungszentrum die Entwicklung und Skalierung von Spezialpolymeren für den Einsatz in der Wasserreinigung. Dieses Wissen hilft nun dabei, eine Materialtechnologie zu entwickeln, die flexibel auf verschiedene Problemstellungen angepasst werden kann und eine schnelle Reaktion auf Gefahrenlagen ermöglicht. Feedback aus der Wirtschaft erhalten die Forschenden vor allem aus der Agroindustrie.

Veranstaltungen mit Partnerorganisationen begleiten die Arbeit des Leistungszentrums das ganze Jahr hindurch. Informative Ein- und Ausblicke zum 3D-Druck bot der Verband 3DDruck e.V. mit einer Mischung aus Pitch-Vorträgen, Impuls-Referaten, Talkrunden und Vernetzungsangeboten im Juni 2023. In der mittlerweile etablierten Veranstaltung mit dem VDI Bezirksverein Berlin Brandenburg e.V. präsentierten und diskutierten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer aktuelle Projekte und Anwendungsbeispiele des Leistungszentrums unter dem Motto »Intelligente Materialien & integrierte Systeme«. Ein weiteres Highlight lieferte die Kooperation mit der Universität Potsdam: Im Modul »Transfer and Innovation Management« (TIM) steuerte das Leistungszentrum neben Vorlesungen und Diskussionsrunden Fragestellungen aktueller Projekte bei, zu denen Studierende produktbezogene Transferkonzepte entwickelten und so ihre Kompetenzen im Bereich Wissens- und Technologietransfer erweitern konnten.