Elektrochemische Oxidation baut PFAS vollständig zu Mineralstoffen ab

Kommunen, Industriebetriebe und Entsorgungsdienstleister stehen vor einem gemeinsamen Problem: Konventionelle Abwasserbehandlungsverfahren trennen persistente Schadstoffe wie Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS), pharmazeutische Rückstände oder Spezialchemikalien zwar aus dem Wasser ab – zerstört werden sie dabei nicht. Aktivkohleadsorption erzeugt entsorgungspflichtige Filterrückstände, Membranverfahren liefern hochbelastete Retentate, Flockungsverfahren versagen bei PFAS weitgehend, und selbst Ozon- oder UV-basierte Advanced Oxidation Processes (AOPs) erreichen bei besonders stabilen Verbindungen keine vollständige Zersetzung.

Elektrochemische Oxidation als Verfahrensprinzip

Das von W&L Coating Systems aus Reichelsheim adaptierte Verfahren gehört zur Gruppe der Electrochemical Advanced Oxidation Processes (EAOPs). Anders als chemische AOPs – etwa Fenton-Verfahren oder Wasserstoffperoxid/UV – wird die Reaktionsenergie hier direkt elektrochemisch erzeugt, ohne den Einsatz zusätzlicher Reagenzien. Kern des Systems sind Bor-dotierte Diamant-Elektroden (BDD), die das höchste elektrochemische Potenzialfenster im Wasser bieten. Das Verfahren arbeitet als sogenannte kalte Oxidation: Schadstoffe werden rein elektrochemisch und ohne thermische Zusatzenergie vollständig mineralisiert. Das Ergebnis sind ausschließlich unkritische mineralische Abbauprodukte.

Modularer Aufbau und integrierte Prozesssteuerung

Diamantschichtdicken unter 5 µm senken die Herstellungskosten der Elektroden und reduzieren Schichtspannungen, was die Lebensdauer der Bauteile verlängert. Während des Betriebs erfasst eine integrierte Sensorik den Kontaminationsgrad des Abwassers kontinuierlich und passt die Elektrolyseleistung automatisch an. Da weder belastete Filtermedien anfallen noch Reinigungschemikalien benötigt werden, verringern sich Entsorgungs- und Betriebskosten gegenüber klassischen Verfahren. Das System ist modular aufgebaut und vom Pilotmaßstab bis zur Industrieanlage skalierbar.

Einsatzfelder und Systemintegration

Das Verfahren eignet sich insbesondere für industrielle Abwässer mit hohen Konzentrationen organischer Schadstoffe – typische Branchen sind die Chemie- und Pharmaindustrie, Hersteller von Spezialchemikalien sowie Entsorgungsdienstleister. In kommunalen Kläranlagen bietet sich die Kombination mit vorgelagerten Stufen wie Schaumfraktionierung oder Membranfiltration an: Diese konzentrieren persistente Mikroschadstoffe zunächst auf, sodass die anschließende elektrochemische Stufe mit hoher Effizienz arbeiten kann. W&L Coating Systems liefert diamantbeschichtete Elektroden, Elektrolyseure sowie Systemlösungen als Module oder Stand-alone-Einheiten für unterschiedliche Durchsatzanforderungen.

Technische Spezifikationen:

• Elektrodentyp: Bor-dotierte Diamant-Elektroden (BDD) auf Titansubstrat
• Diamantschichtdicke: < 5 µm
• Verfahrensgruppe: Electrochemical Advanced Oxidation Process (EAOP)
• Betriebsweise: kalte Oxidation, ohne thermische Zusatzenergie
• Chemikalieneinsatz: keiner
• Prozesssteuerung: integrierte Sensorik mit automatischer Anpassung der Elektrolyseleistung
• Skalierbarkeit: Pilotmaßstab bis Industrieanlage (modular)
• Lieferumfang: Elektroden, Elektrolyseure, Systemmodule, Stand-alone-Lösungen

Auf der IFAT 2026 in München stellt das Unternehmen die Technologie vom 4. bis 7. Mai am Stand A1.521 vor.