Mit dem Start des Forschungsprojekts?MikroGraph?nimmt ein neuer Thüringer Forschungsverbund die Arbeit auf. Ziel ist es, die kontinuierliche ?berwachung von Mikroschadstoffen im Abwasser entsprechend der neuen EU-Kommunalwasserrichtlinie entscheidend zu verbessern. Das Thüringer Wirtschaftsministerium f?rdert die Entwicklung eines hochautomatisierten und kostengünstigen Vor-Ort-Analysesystems mit über 2 Millionen Euro aus Mitteln des Europ?ischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).

Die Belastung durch Mikroschadstoffe – etwa Arzneimittelrückst?nde, Pestizide oder Weichmacher – wird bislang meist nur punktuell durch Probenentnahme und zentrale Laboranalysen erfasst. Mit der Novellierung der EU-Kommunalabwasserrichtlinie vom 10. April 2024 setzt die EU ein klares Zeichen für den Gew?sserschutz: Ab 2035 müssen gro?e Gemeinden die Mikroschadstoffbelastung in Abw?ssern um 80?Prozent reduzieren – durch umfassendere Datenerhebung und gezielte Behandlung.?

Derzeit erfolgt die Analyse von Mikroschadstoffen meist über Einzelproben, die in zentrale Labore transportiert und dort untersucht werden. Diese Methode ist zeitaufwendig und erlaubt keine unmittelbare Reaktion auf akute Belastungen. Das Forschungsvorhaben ?MikroGraph? adressiert diese Herausforderung mit einem innovativen Messsystem mit integrierten Bauelementen aus zweidimensionalen (2D) Materialien, das die Konzentration von Schadstoffen direkt vor Ort erfassen kann und so eine schnelle und zuverl?ssige Erkennung von Schadstoffen erm?glicht.?

Das neue Thüringer Verbundprojekt?vereint führende Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus Thüringen:?

• Friedrich-Schiller-Universit?t Jena?(Koordinator Prof. Dr. Andrey Turchanin, AG Turchanin: Entwicklung neuer Sensoren auf Basis des 2D-Materials Graphen, AG Stelter: Weiterentwicklung der Trenns?ulentechnologie)
• Analytik Jena GmbH+Co. KG?(Abgleich mit neuer Referenz-Massenspektrometrie-Technologie und bestehender Analytik)
• Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Lithographische Bauteilfertigung)?
• IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH (IMMS GmbH) & LUCAS Instruments GmbH?(elektronische Datenerfassung und Steuerung)??
• microfluidic ChipShop GmbH?(Mikrofluidik-Entwicklung)?

Das MikroGraph-System basiert auf einer neuartigen?Graphen-Feldeffekttransistor-Technologie, die mit bew?hrten Komponenten aus der?Trenns?ulen- und Massenspektrometrie?kombiniert wird.

?Unser Ziel ist ein modulares, hochsensibles und anpassbares Messsystem, das sich nicht nur für Kl?ranlagen, sondern auch für andere Anwendungen im Gesundheits- und Bev?lkerungsschutz eignet?, erkl?rt Prof. Dr. Andrey Turchanin, Koordinator des Projektes und Professor für Angewandte Physikalische Chemie und Molekulare Nanotechnologie an der Friedrich-Schiller-Universit?t Jena.

?Die Kombination aus hochsensibler Graphen-Sensorik und innovativer Labortechnologie er?ffnet neue M?glichkeiten für die Umweltanalytik – sowohl in der Forschung als auch in der Routine?, erkl?rt?Oliver Klaeffling, Gesch?ftsführer der Analytik Jena Gruppe. ?Damit leisten wir einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung künftiger EU-Vorgaben und zur nachhaltigen Sicherung der Wasserqualit?t.??

Mit Blick auf den Klimawandel, steigende Bev?lkerungszahlen und den wachsenden Trinkwasserbedarf werden Wasserversorger, die Industrie und die Landwirtschaft zunehmend auf Rohwasser aus Seen, Flüssen und Uferfiltraten angewiesen sein. Die gleichzeitig steigende Belastung von Oberfl?chengew?ssern wird dabei zunehmend zur Herausforderung.?

Neue Sensorsysteme k?nnen hier entscheidend dazu beitragen, die Gesundheit der Verbraucher zu schützen und gleichzeitig die Effektivit?t der Reinigungsverfahren kontinuierlich zu überwachen.??

Der neue Thüringer Forschungsverbund hat das Potential, den aktuellen Stand der Technik in der Umweltanalytik zu übertreffen und den Standort durch neue Verfahren, Produkte und Dienstleistungen in den Bereichen ?Gesundes Leben und Gesundheitswirtschaft? und ?Nachhaltige Energie und Ressourcenverwendung? wesentlich zu st?rken.?