Innovative Filtrationsanlage entfernt Mikro- und Nanoplastik

Die Anforderungen an die Wasserqualität steigen branchenübergreifend – insbesondere in der Getränke- und Mineralwasserindustrie, in Brauereien, in der Pharma- und Biotechnologie, der Halbleiterfertigung sowie in Energie- und Umweltanwendungen. Neben klassischen Qualitätsparametern rücken zunehmend Spurenstoffe wie Mikro- und Nanoplastik sowie per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) in den Fokus von Gesetzgebern, Qualitätsmanagement, Auditoren und strategischem Einkauf.

Vor diesem Hintergrund haben die INEX – solutions GmbH und die Klar2O GmbH gemeinsam eine technisch neu konzipierte und modular aufgebaute Filtrationsanlage entwickelt, die gezielt auf die wachsenden Anforderungen an Wasserqualität und Spurenstoffkontrolle in industriellen Anwendungen ausgerichtet ist.

Im Rahmen der Entwicklung steht zunächst eine mobile Pilot- und Versuchsanlage (siehe Bild 1) zur Verfügung, die auf einem rollbaren Edelstahlrahmen aufgebaut ist und für Tests unter realen Betriebsbedingungen eingesetzt wird. Auf Basis dieser Pilotierung werden die späteren Filtrationsanlagen bedarfsspezifisch und standortbezogen ausgelegt. Die Umsetzung erfolgt in einem modularen Anlagenkonzept, das eine wirtschaftliche Skalierung und projektspezifische Anpassung ermöglicht, ohne jedes System vollständig neu zu konstruieren.

„Viele Betreiber möchten neue Filtrationstechnologien zunächst unter realen Bedingungen bewerten – ohne unmittelbar in eine dauerhaft installierte Anlage investieren zu müssen“, erklärt Michael Hilpp, Repräsentant der INEX – solutions GmbH. „Die mobile Pilotanlage schafft hierfür eine belastbare Entscheidungsgrundlage. Nach Abschluss der Tests übertragen wir die gewonnenen Erkenntnisse in ein modular aufgebautes, stationäres Anlagenkonzept, das exakt auf den jeweiligen Prozess und Durchsatz zugeschnitten ist.“

EDELSTAHL-ANLAGENBAU FÜR SENSIBLE WASSER- UND PROZESSANWENDUNGEN

Die Filtrationsanlage ist als geschlossenes Edelstahl-System mit integrierten Kartuschenmodulen, Verrohrung sowie definierten Mess- und Probenahmepunkten ausgeführt. Sämtliche medienberührten Komponenten sind für den Einsatz in hygienisch sensiblen Anwendungen ausgelegt. Die Konstruktion orientiert sich an den Anforderungen GMP-naher Prozesse sowie an den Rahmenbedingungen der Getränke- und Mineralwasserindustrie, der Brauereiwirtschaft, der Reinraumtechnik und industrieller Prozessumgebungen.

Das Anlagenkonzept ist modular aufgebaut und ermöglicht sowohl den Einsatz einer mobilen Pilot- und Versuchsanlage zur Validierung unter realen Betriebsbedingungen als auch die Umsetzung standortbezogener, stationärer Filtrationsanlagen für den Dauerbetrieb. Nach Abschluss der Pilotierung werden die Filtrationsstufen bedarfsspezifisch ausgelegt und in bestehende Prozessketten integriert, beispielsweise als letzte Reinigungsstufe vor Abfüll-, Misch- oder weiterführenden Prozessschritten. Dieses Vorgehen erlaubt eine wirtschaftliche Skalierung bei gleichzeitig hoher Prozess- und Planungssicherheit.

ADSORPTIONSBASIERTE ENTFERNUNG VON MIKRO-, NANOPLASTIK UND PFAS

Herzstück der Anlage ist das von Klar2O entwickelte Filtermedium auf Silicabead-Basis mit funktionalisierter „Smart-Surface“. Die hohe Adsorptionsfläche (siehe Bild 3) ist so ausgelegt, dass sie selbst extrem kleine Partikel und Moleküle im Nano-Bereich zuverlässig bindet.

„Konventionelle Filter stoßen insbesondere bei Nanoplastik und PFAS an physikalische Grenzen“, erläutert Fähzan Ahmad, Geschäftsführer der Klar2O GmbH. „Unsere Technologie nutzt gezielte Adsorptionsmechanismen, um diese Stoffe ohne Hochdruck, ohne Membranen und ohne zusätzliche Chemikalien aus dem Wasser zu entfernen.“

Nach Angaben des Unternehmens lassen sich so über 99 % von Nanoplastik-Partikeln und PFAS-Verbindungen aus dem Wasser entfernen. Die Abscheideleistung wurde durch mehrere unabhängige Labore bestätigt; die NSF-Zertifizierung läuft derzeit und wird zeitnah erwartet. Das Adsorptionsmedium ist regenerierbar und für den wirtschaftlichen Dauerbetrieb ausgelegt, was den Ressourcenverbrauch deutlich reduziert.

MIKRO- UND NANOPLASTIK IM TRINK- UND PROZESSWASSER

Untersuchungen zeigen, dass Trinkwasser weltweit mit Mikroplastik belastet ist. In Flaschenwasser wurden im Mittel rund 325 Partikel pro Liter, in Einzelfällen sogar über 10.000 Partikel pro Liter nachgewiesen¹. Leitungswasser schneidet in Deutschland deutlich besser ab und liegt häufig unterhalb der Nachweisgrenzen. Problematischer ist jedoch Nanoplastik (< 1 µm), das gängige Filtrationsverfahren passieren kann. In PET-Flaschen wurden bis zu 100.000 Nanoplastik-Partikel pro Liter identifiziert².

Diese Partikel können in den menschlichen Körper gelangen und wurden bereits im Blut, in Lungengewebe sowie in der Plazenta nachgewiesen. Die Gesamtaufnahme über Nahrung, Wasser und Luft wird auf bis zu 5 g pro Woche geschätzt³. Wissenschaftliche Studien beschreiben mögliche Effekte wie Entzündungsreaktionen, oxidativen Stress und potenzielle hormonelle Wirkungen⁴ ⁵.

PFAS – DIE EWIGKEITSCHEMIKALIEN

PFAS sind langlebige, chemisch äußerst stabile Substanzen, die über industrielle Anwendungen in Böden und Grundwasser gelangt sind. In Deutschland wurden in 91 % von untersuchten Trinkwasserproben PFAS nachgewiesen, teilweise oberhalb der geltenden bzw. künftigen Grenzwerte⁶. Die novellierte Trinkwasserverordnung setzt für PFAS-Gruppenwerte deutlich verschärfte Grenzwerte fest, die ab 2026 bzw. 2028 verbindlich gelten⁷. Bundesweit sind über 1.500 Standorte mit PFAS-Belastungen bekannt⁸.

Konventionelle Filtersysteme stoßen bei der Entfernung dieser Stoffe zunehmend an ihre Grenzen. Der technische Aufwand steigt erheblich, während Rückstände verbleiben können. Selbst in Mineralwässern wurden PFAS wie Trifluoressigsäure (TFA) nachgewiesen⁹.

REGULATORISCHE RELEVANZ UND INDUSTRIELLE EINSATZFELDER

Die Bedeutung leistungsfähiger Spurenstoff-Technologien nimmt mit Blick auf kommende gesetzliche Grenzwerte und steigende Qualitätsanforderungen weiter zu. In der EU gelten verschärfte PFAS-Grenzwerte im Trinkwasser ab 2026 beziehungsweise 2028. Parallel wächst in zahlreichen Industrien der Anspruch, auch Mikro- und Nanoplastik in sensiblen Anwendungen nachweislich zu minimieren.

Typische Anwendungsbereiche der Filtrationsanlage für Mikro- und Nanoplastik sowie PFAS sind:

• Getränke- und Mineralwasserindustrie
• Brauereien und Sirup- bzw. Getränkegrundstoffhersteller
• Pharma- und Biotechnologie-Produktionen
• Halbleiter- und Wafer-Fertigung
• Energie-, Wasserstoff- und Power-to-X-Projekte
• Kommunale und industrielle Wasserversorgung (im Rahmen der geltenden Regularien)

Insbesondere in der Getränke- und Mineralwasserindustrie kann die Filtration als letzte Reinigungsstufe vor der Abfüllung integriert werden – etwa zur Absicherung der Produktqualität und zur Reduktion kritischer Spurenstoffe. In der Praxis wird die Technologie zudem als zusätzliche Sicherheitsstufe in vorgelagerten Prozessschritten eingesetzt, beispielsweise in der Flaschenreinigung oder in der Versorgung definierter Prozesswasserströme. Ein Mineralbrunnen nutzt die INEX – solutions und Klar2O – Lösung nach Unternehmensangaben bereits erfolgreich (siehe Bild 2). Die Lösung ist skalierbar und eignet sich entsprechend auch für Brauereien sowie Sirup- und Getränkegrundstoffhersteller.

Weitere Anwendungsbereiche umfassen die kommunale Trinkwasserversorgung sowie die Aufbereitung von Brau-, Brunnen-, Stadt- und Quellwasser – sofern dies im Rahmen der jeweils gültigen gesetzlichen und regulatorischen Vorgaben zulässig ist. Grundsätzlich ist das Anlagenkonzept für alle Wässer vorgesehen, die für den menschlichen Verzehr bestimmt sind, sowie für Prozesswässer, bei denen Spurenstoffkontrolle und Produktschutz im Vordergrund stehen.

Auch in der Pharma- und Biotechnologie sowie in der Halbleiter- und Wafer-Fertigung bietet das Konzept Vorteile, etwa zur Absicherung hochsensibler Prozesswässer und zur Reduktion potenzieller Kontaminationsrisiken an Schnittstellen vor kritischen Prozess- oder Abfüllschritten.

NACHHALTIGKEIT, ESG UND RESSOURCEN-EFFIZIENZ

Neben der technischen Leistungsfähigkeit adressiert die Lösung auch ökologische Aspekte. Der Betrieb erfolgt mit geringem Energieeinsatz, ohne Zusatzchemikalien und mit regenerierbaren Filtermedien. Damit unterstützt die Technologie ESG-Ziele in den Bereichen Umweltschutz, Ressourceneffizienz und nachhaltige Produktion.

„Sauberes Wasser ist eine zentrale Voraussetzung für nachhaltige Industrieprozesse“, so Ahmad. „Unsere Technologie hilft Unternehmen, regulatorische Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig ihren ökologischen Fußabdruck zu reduzieren.“

PARTNERSCHAFT MIT MEHRWERT

Die Kooperation zwischen Klar2O und INEX – solutions verbindet technologische Entwicklungskompetenz mit industriellem Edelstahl-Anlagenbau. Klar2O entwickelt und validiert die adsorptive Filtrationstechnologie, während INEX – solutions die Anlagen in hygienegerechter, modularer Edelstahlbauweise umsetzt. Gemeinsam entsteht so eine wirtschaftliche, platzsparende und prozesssichere Lösung zur Entfernung von Mikro- und Nanoplastik sowie PFAS aus Trink- und Prozesswasser.

FAZIT: PLASTIK GEHÖRT NICHT IN UNSER WASSER

Nanoplastik und PFAS stellen nachweisbare Herausforderungen für die Qualität von Trink- und Prozesswasser dar. Mit der Kombination aus adsorptiver Filtrationstechnologie von Klar2O und dem modularen Edelstahl-Anlagenbau der INEX – solutions GmbH steht eine industrietaugliche Lösung zur Verfügung, die hohe Abscheideleistung mit geringem Energieeinsatz und hoher Prozesssicherheit verbindet – von der Pilotierung bis zur standortspezifischen Serienanlage.

KONTAKT UND INFORMATION

Michael Hilpp
INEX – solutions GmbH
michael.hilpp@inex-solutions.de
www.inex-solutions.de

Fähzan Ahmad
Klar2O GmbH
info@klar2o.de
www.klar2o.de

QUELLEN

¹ Mason, S. A. et al.: Synthetic Polymer Contamination in Bottled Water, Environmental Science & Technology, 2018.
² Kempinski, R. et al.: Nanoplastic Release from PET Bottles, 2025.
³ WWF: No Plastic in Nature – Assessing Plastic Ingestion, 2019.
⁴ Prata, J. C. et al.: Effects of Microplastics on Human Health, Science of the Total Environment, 2020.
⁵ WHO: Microplastics in Drinking Water, World Health Organization, 2019.
⁶ BUND: PFAS im Trinkwasser, 2025.
⁷ Trinkwasserverordnung (TrinkwV), Novelle 2023.
⁸ Süddeutsche Zeitung: PFAS-Belastungen in Deutschland, 2023.
⁹ Umweltbundesamt: Trifluoressigsäure (TFA) in Wässern, 2022.

BILDNACHWEISE

Bild 1: Mobile Versuchs- und Pilot-Anlage zur Filtration von Mikro- und Nanoplastik und PFAS
Bild 2: Stationäre Filtrationsanlagen in einem Mineralwasserbetrieb
Bild 3: Filtermedium auf Silicabead-Basis zur adsorptiven Bindung kleinster Moleküle im Nanobereich