Studentische und Abschlussarbeiten am IBV

Im IBV werden Projekte bearbeitet, die sehr Industrienah sind. Die Studierenden, die am Institut arbeiten, erhalten deshalb auch ein umfängliches Studierhandbuch, in dem an vielen Vorlagen gezeigt wird, wie man effizient arbeitet und wie man Berichte strukturiert.

Bei der Vielzahl der Studenten, die am Institut arbeiten, ist eine Trennung von inhaltlicher und formaler Betreuung unumgänglich. Die inhaltliche Hilfe, die zum Teil in gemeinsamen Projektbesprechungen mit allen Studenten durchgeführt wird, die gerade ein ähnliches Thema bearbeiten oder in einem gemeinsamen Schwerpunkt tätig sind, leistet der Institutsleiter, die formale, die Mitarbeiter entsprechend ihrer Forschungsarbeiten am Institut (siehe Personen).

 

Thema

Entwicklung eines Prototypen-Filters mit marktverfügbaren Kapillarmembranen zur Wasserdesinfizierung für den Einsatz in einem Notfall-Wasserkoffer 

Verunreinigtes Trinkwasser ist eine der Hauptursachen für viele Infektions- und Durchfall-Erkrankungen, von denen weltweit mehr als 3 Milliarden Menschen betroffen sind. Viele Hilfsorganisationen kümmern sich vor Ort intensiv um die Wasseraufbereitung. Im Katastrophenfall werden von Hilfsorganisationen zur Trinkwasseraufbereitung in der Regel Umkehrosmoseanlagen eingesetzt, die aber nicht vor Ort gebracht werden können, wenn Straßen und Brücken zer-stört sind. In Zusammenarbeit mit der International Water Aid Organisation  IWAO soll daher ein vom Flugzeug aus abwerfbarer Notfall-Wasserkoffer zur Flusswasseraufbereitung von 200 L hygienisch einwandfreiem Wasser für 20 Personen für 3 Tage unmittelbar nach einer Katastrophe entwickelt werden.

In der Prozesskette der Herstellung eines einwandfreien, trinkbaren Wassers aus verkeimtem Flusswasser soll über aufgeschraubte Sterilfilter auf Basis von Kapillarmembranen die Wasserdesinfizierung erfolgen. 

Aufgabe ist es, eine geeignete Kapillar-Membran zu finden und vorzuschlagen und darauf hin zu testen, ob diese in der Lage ist, Wasser zu desinfizieren. Unter Desinfektion wird dabei eine Re-duktion der Kolonien-bildenden Einheiten (KBE) z.B. von E. coli um 5-log Stufen verstanden. Für die Beurteilung der Beschichtung soll die Keimzahl im Wasser untersucht und das Ergebnis be-wertet werden.

Beginn: ab sofort möglich

Untersuchung und Entwicklung eines antimikrobiellen Membranfilters zur Wasserdesinfizierung für den Einsatz in einem Notfall-Wasserkoffer

Verunreinigtes Trinkwasser ist eine der Hauptursachen für viele Infektions- und Durchfall-Erkrankungen, von denen weltweit mehr als 3 Milliarden Menschen betroffen sind. Viele Hilfsorganisationen kümmern sich vor Ort intensiv um die Wasseraufbereitung. Im Katastrophenfall werden von Hilfsorganisationen zur Trinkwasseraufbereitung in der Regel Umkehrosmoseanlagen eingesetzt, die aber nicht vor Ort gebracht werden können, wenn Straßen und Brücken zerstört sind. In Zusammenarbeit mit der International Water Aid Organisation IWAO  soll daher ein vom Flugzeug aus abwerfbarer Notfall-Wasserkoffer zur Flusswasseraufbereitung von 200 L hygienisch einwandfreiem Wasser für 20 Personen für 3 Tage unmittelbar nach einer Katastrophe entwickelt werden.

In der Prozesskette der Herstellung eines einwandfreien, trinkbaren Wassers aus verkeimtem Flusswasser soll über aufgeschraubte Sterilfilter auf Basis von Kapillarmembranen die Wasserdesinfizierung erfolgen. Über eine antimikrobielle Beschichtung soll ein Zuwachsen des Filters verhindert und ggf. zusätzlich eine konservierende Wirkung werden

Aufgabe ist es, einen geeigneten antimikrobiellen Hohlfaser-Membranfilter zu finden und vorzuschlagen und darauf hin zu testen, ob dieser in der Lage ist, Wasser zu desinfizieren. Unter Desinfektion wird dabei eine Reduktion der Kolonien-bildenden Einheiten (KBE) z.B. von E. coli um 5-log Stufen verstanden. Für die Beurteilung der Beschichtung soll die Keimzahl im Wasser untersucht und das Ergebnis bewertet werden.

Beginn: ab sofort möglich

Untersuchungen an einem Prototypen „Vorfilter-System zur Filtrierung von aufgestocktem WHO Testwasser mit 400 NTU basierend auf Filterbeutel-Systemen (Siebboden 1) für den Einsatz im Notfall-Wasserkoffer 

Verunreinigtes Trinkwasser ist eine der Hauptursachen für viele Infektions- und Durchfall-Erkrankungen, von denen weltweit mehr als 3 Milliarden Menschen betroffen sind. Viele Hilfsorganisationen kümmern sich vor Ort intensiv um die Wasseraufbereitung. Im Katastrophenfall werden von Hilfsorganisationen zur Trinkwasseraufbereitung in der Regel Umkehrosmoseanlagen eingesetzt, die aber nicht vor Ort gebracht werden können, wenn Straßen und Brücken zerstört sind. In Zusammenarbeit mit der International Water Aid Organisation IWAO soll daher ein vom Flugzeug aus abwerfbarer Notfall-Wasserkoffer zur Flusswasseraufbereitung von 200 L hygienisch einwandfreiem Wasser für 20 Personen für 3 Tage unmittelbar nach einer Katastrophe entwickelt werden.

Recherchen haben gezeigt, dass die Trübungswerte in Flüssen nach Flutereignissen zumindest kurzfristig auf Werte > 1.700 NTU ansteigen können. Im Notfall-Wasserkoffer-Projekt soll von einer Trübung von 400 NTU für den Testfall ausgegangen werden. In der ersten Filterstufe soll diese Trübung auf 200 NTU reduziert werden. Am IBV wurde bereits eine Untersuchung von Filtermaterialien und Filtersystemen angestellt, die eine gute Vorlage für den Vorfilter sind.  

Aufgabe ist es, einen Filterbeutel für den Einsatz im Vorfilter vorzuschlagen, der in der Lage ist, die Trübung in 200 L Testwasser von 400 auf 200 NTU zu reduzieren.

Beginn: ab sofort möglich

Untersuchungen einer solar angetriebenen Elektrolyse zur Wasserkonservierung für den Einsatz in einem Notfall-Wasserkoffer

Verunreinigtes Trinkwasser ist eine der Hauptursachen für viele Infektions- und Durchfall-Erkrankungen, von denen weltweit mehr als 3 Milliarden Menschen betroffen sind. Viele Hilfsorganisationen kümmern sich vor Ort intensiv um die Wasseraufbereitung. Im Katastrophenfall werden von Hilfsorganisationen zur Trinkwasseraufbereitung in der Regel Umkehrosmoseanlagen eingesetzt, die aber nicht vor Ort gebracht werden können, wenn Straßen und Brücken zerstört sind. In Zusammenarbeit mit der International Water Aid Organisation IWAO soll daher ein vom Flugzeug aus abwerfbarer Notfall-Wasserkoffer zur Flusswasseraufbereitung von 200 L hygienisch einwandfreiem Wasser für 20 Personen für 3 Tage unmittelbar nach einer Katastrophe entwickelt werden.

Aufgabe ist es, 1 bis max. 3 auf dem Markt befindliche, miniaturisierten Solar-Elektrolyse-Systeme bzw. ggf. eine Eigenentwicklung darauf hin zu testen, ob sie in der Lage sind, sowohl ein WHO Challenge-Testwasser mit 10² KBE/mL E. coli als auch ein hygienisiertes Flusswasser zu konservieren. Unter Konservieren wird dabei verstanden, dass sich die Keimzahl nach 72 h nicht erhöht hat. 

Beginn: ab sofort möglich

Antimikrobielle Materialien für den Einsatz in Falt-Kanistern zur Wasserkonservierung in einem Notfall-Wasserkoffer

Verunreinigtes Trinkwasser ist eine der Hauptursachen für viele Infektions- und Durchfall-Erkrankungen, von denen weltweit mehr als 3 Milliarden Menschen betroffen sind. Viele Hilfsorganisationen kümmern sich vor Ort intensiv um die Wasseraufbereitung. Im Katastrophenfall werden von Hilfsorganisationen zur Trinkwasseraufbereitung in der Regel Umkehrosmoseanlagen eingesetzt, die aber nicht vor Ort gebracht werden können, wenn Straßen und Brücken zerstört sind. In Zusammenarbeit mit der International Water Aid Organisation IWAO soll daher ein vom Flugzeug aus abwerfbarer Notfall-Wasserkoffer zur Flusswasseraufbereitung von 200 L hygienisch einwandfreiem Wasser für 20 Personen für 3 Tage unmittelbar nach einer Katastrophe entwickelt werden.

Über antimikrobielle Materialien soll eine konservierende Wirkung in dem bereits desinfiziertem Wasser erreicht werden. Aufgabe ist es, geeignete antimikrobielle Materialien auszuwählen und vorzuschlagen und da-rauf hin zu testen, ob es in der Lage ist, ein gering keimbelastetes Wasser zu konservieren. Unter Konservieren wird dabei verstanden, dass sich die Keimzahl nach 72 Stunden nicht erhöht hat. Für die Beurteilung der Beschichtung soll die Keimzahl im Wasser nach 72 Stunden untersucht und bewertet werden.

Beginn: ab sofort möglich

Konstruktion einer Dosierkappe für Faltkanister im Notfall-Wasserkoffer, der sich beim Abschrauben selbst zerstört

Verunreinigtes Trinkwasser ist eine der Hauptursachen für viele Infektions- und Durchfall-Erkrankungen, von denen weltweit mehr als 3 Milliarden Menschen betroffen sind. Viele Hilfsorganisationen kümmern sich vor Ort intensiv um die Wasseraufbereitung. Im Katastrophenfall werden von Hilfsorganisationen zur Trinkwasseraufbereitung in der Regel Umkehrosmoseanlagen eingesetzt, die aber nicht vor Ort gebracht werden können, wenn Straßen und Brücken zerstört sind. In Zusammenarbeit mit der International Water Aid Organisation IWAO soll daher ein vom Flugzeug aus abwerfbarer Notfall-Wasserkoffer zur Flusswasseraufbereitung von 200 L hygienisch einwandfreiem Wasser für 20 Personen für 3 Tage unmittelbar nach einer Katastrophe entwickelt werden.

In der Prozesskette der Herstellung eines einwandfreien, trinkbaren Wassers aus verkeimtem Flusswasser sollen über die Deckel verschiedene Funktionen erfüllt werden: beispielsweise ist daran gedacht, in einen Deckel Moringasamen, denen eine fällende-flockende Wirkung nachgesagt wird, einzubringen, die beim Aufschrauben in den Kanister fallen, oder Dosierdeckel, die antimikrobielle Substanzen enthalten, die nur ein einziges Mal verwendet werden dürfen. Beim Abschrauben dieser Deckel muss dieser sich selbst zerstören. Das Prinzip soll auch auf Flaschen-Schraubverschlüsse übertragen werden können.

Beginn: ab sofort möglich

Konstruktion eines Adapters zum Aufschrauben des Vorfilters auf einen Faltkanister, der sich nach 20-fachem Gebrauch selbst zerstört

Verunreinigtes Trinkwasser ist eine der Hauptursachen für viele Infektions- und Durchfall-Erkrankungen, von denen weltweit mehr als 3 Milliarden Menschen betroffen sind. Viele Hilfsorganisationen kümmern sich vor Ort intensiv um die Wasseraufbereitung. Im Katastrophenfall werden von Hilfsorganisationen zur Trinkwasseraufbereitung in der Regel Umkehrosmoseanlagen eingesetzt, die aber nicht vor Ort gebracht werden können, wenn Straßen und Brücken zerstört sind. In Zusammenarbeit mit der International Water Aid Organisation IWAO soll daher ein vom Flugzeug aus abwerfbarer Notfall-Wasserkoffer zur Flusswasseraufbereitung von 200 L hygienisch einwandfreiem Wasser für 20 Personen für 3 Tage unmittelbar nach einer Katastrophe entwickelt werden.

In der Prozesskette der Herstellung eines einwandfreien, trinkbaren Wassers aus verkeimtem Flusswasser wird ein Vorfilter verwendet, der auf einen Faltkanister aufgeschraubt wird, in dem das filtrierte Wasser aufgefangen wird. Da davon ausgegangen wird, dass der Filter nach 20-fachem Gebrauch (Filtration von 20x10 L) nicht mehr weiterverwendet werden kann, soll über den Adapter sicher gestellt werden, dass dieser eine Weiterverwendung verhindert, in dem er beispielsweise kaputt bricht.

Beginn: ab sofort möglich

Untersuchung der antibakteriellen Wirkung von Leachables aus Kunststoff-Labormaterialien auf Mikroorganismen-Kulturen

Laut Definition sind „Leachables“ chemische Verbindungen, die unter normalen Umweltbedingungen während der Haltbarkeitsdauer eines Produktes aus Kunststoffprodukten wie Verpackungsmaterialien, Beschichtungen oder Verschlussmechanismen herausgelöst werden.

Seit einigen Jahren liefert die wissenschaftliche Literatur Hinweise, dass sogenannte Leachables, auch aus Pipettenspitzen, biologische Analysen beeinflussen. Beispiele sind enzymatische Bestimmungen, Photometrie und veränderte Wachstumsraten in der Zellkultur.

Inwieweit solche z.B. beim Pipettieren herausgelöste „Leachables“ Einfluss auf das Wachstum von Bakterien oder andere Laboruntersuchungen (z.B. Photometrie) haben können, soll systematisch untersucht werden.

Beginn: ab sofort möglich

 

Algenbioreaktor zur Wasserenthärtung

Auf dem Markt für die Wasserbehandlung in privaten Haushalten kommen derzeit zwei Techniken für die Wasseraufbereitung zum Einsatz, zum einen Ionenaustausch mittels starksaurer Kationenaustauscher und zum anderen Entsalzung mittels Umkehrosmose. Beim Ionenaustauschverfahren wird dem Wasser Calcium/Magnesium entnommen und gegen Natrium getauscht - Nachteil des Verfahrens ist, dass eine periodische Regeneration notwendig ist, beim zweiten, dass eine Vorfiltration und hohe Drücke erforderlich sind und das Wasser weitegehend vollentsalzt wird, was es so nicht als Trinkwasser brauchbar macht.
Die Mikroalge Emiliania huxleyi ist eine Kalkalge und gehört zur Ordnung der Coccolithophorida. Sie spielt eine Schlüsselrolle im Ökosystem Ozean. Coccolithophoren wie Emiliania huxleyi halten einen Anteil von beinahe 50 Prozent an der biologischen Kohlenstoffpumpe der Meere und leisten ein Drittel der meeresgebundenen Produktion von Calciumcarbonat. Emiliana huxleyi ist bedeckt mit mikroskopischen Calcit-Scheibchen.

Beginn: ab sofort möglich

 

Muschelbioreaktor zur Wasserenthärtung

In vielen verfahrenstechnischen Prozessen muss Wasser enthärtet werden. Auf dem Markt kommen derzeit zwei Techniken dafür zum Einsatz, zum einen Ionenaustausch mittels starksaurer Kationenaustauscher und zum anderen Entsalzung mittels Umkehrosmose. Beim Ionenaustauschverfahren wird dem Wasser Calcium/Magnesium entnommen und gegen Natrium getauscht. Nachteil des Verfahrens ist, dass eine periodische Regeneration notwendig ist. Beim zweiten, dass eine Vorfiltration und hohe Drücke erforderlich sind und Antiscalant (flüssiges Konzentrat zur Verhinderung von
Scaling auf Umkehrosmosemembranen) eingesetzt werden müssen.

Beginn: ab sofort möglich