In Kooperation mit MIT (Moderne Industrietechnik) entwickelt das Projektteam ein nachrüstbares Filtersystem mit aktivierter Pflanzenkohle, die durch ihre poröse Struktur organische Schadstoffe besonders effektiv aus dem Wasser filtern kann. Durch einen Life-Cycle-Engineering-Ansatz können alle Entwicklungsschritte von Beginn an ganzheitlich und ressourcenschonend gedacht werden.

Nun startet das Team in erste Feldversuche und die Entwicklung eines Prototyps, der im Herbst 2026 testweise in einem landwirtschaftlichen Betrieb eingesetzt werden soll.

Herausfordernde Wasseraufbereitung

In Fahrsiloanlagen lagern und konservieren Landwirt:innen  pflanzliche Biomasse über mehrere Monate als Silage bis zur Nutzung als Futter oder Substrat in Biogasanlagen. Vor allem nach Niederschlag fallen bei geöffnetem Silo große Mengen organisch belasteten Wassers an – also Wasser, das mit Pflanzensäften und anderen organischen Rückständen angereichert ist.

„Da das Wasser nicht unbehandelt ins Oberflächenwasser geleitet werden darf, betreiben Landwirte aktuell hohe Aufwände: Sie lagern das Wasser, vermengen es mit Gülle und bringen es auf Feldern aus.“, sagt Dr. Michael Dickeduisberg, Leiter des Sachbereichs Acker- und Pflanzenbau der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen.

Aktivkohlefilter macht Wasser wieder nutzbar

An diesem Punkt setzt das Projekt NitroChar an: Ziel ist es eine einfache, robuste und vor allem nachrüstbare Lösung zu entwickeln, die bestehende Fahrsiloanlagen im Betrieb ergänzt. Herzstück der Lösung ist ein Bioaktivkohle-Filtersystem, das im Wasser angereicherte Schadstoffe filtert und sich mit geringem Aufwand installieren lässt. Das so wiederaufbereitete Wasser kann z.B. mit wenig Aufwand zur Wässerung von Grünflächen verwendet werden. Lager-, Transport- und Ausbringungskosten des zuvor unbrauchbaren Niederschlagwassers entfallen. 

Erster Prototyp wird im Herbst getestet

Aktuell arbeitet das Projektteam an einem Prototyp. Der Aktivkohlefilter soll unter realen Bedingungen eingesetzt werden. Im Austausch mit der Landwirtschaftskammer NRW denken Fraunhofer IEM und MIT die Interessen von Landwirt:innen kontinuierlich mit. 

„Wir freuen uns, im Laufe dieses Jahres den ersten Prototyp unter realen Bedingungen im Feld testen zu können. In Zusammenarbeit mit der Landwirtschaftskammer NRW und dem Verein NaRoTec besteht die Möglichkeit, die Tests direkt auf landwirtschaftlichen Betrieben durchzuführen und das Feedback der Landwirte unmittelbar in den weiteren Entwicklungsprozess einfließen zu lassen“, sagt Steffen Schwichtenberg, Projektleiter am Fraunhofer IEM.

Ökobilanzierung als Erfolgsfaktor

Das Fraunhofer IEM zeigt im Projekt, das eine Ökobilanzierung in der Entwicklung eine zentrale Rolle spielt: Die Wissenschaftler:innen berücksichtigen nach dem Cradle-to-Cradle-Prinzip („Wiege-zu-Wiege-Prinzip“) den gesamten Lebenszyklus des Filtersystems. Im Fokus stehen deshalb nicht nur die Reinigungsleistung des Systems, sondern auch eine lange Lebensdauer sowie die Wiederverwendbarkeit und Recycelbarkeit der einzelnen Komponenten. Life Cycle Engineering ist dabei von Beginn an Bestandteil des Projektplans.

Zum Projekt NitroChar - Zirkuläres Produkt-Service-System zur Bioremediation

Das Projekt NitroChar wird im EFRE/JTF-Programm NRW im Wettbewerb GreenEconomy.IN.NRW über eine Laufzeit von 3 Jahren (Mai 2024 bis Juni 2027) gefördert. Projektpartner sind das Fraunhofer IEM und MIT – Moderne Industrietechnik.