Forschung – Mikroplastik in Trinkwasser
Die Forschungsarbeit von HAIHES konzentriert sich auf technische Systeme, in denen physikalische Prozesse, Umweltbedingungen und bestehende Infrastruktur zusammenwirken.
Untersucht werden keine einzelnen Geräte, sondern Systemarchitekturen.
Wasser, Luft, biologische Umgebungen und Energieflüsse werden als miteinander verbundene technische Systeme betrachtet.
Ziel der Arbeit ist es, einfache, robuste und reproduzierbare technische Lösungen zu entwickeln, die bestehende Infrastruktur effizienter, stabiler und wirtschaftlicher machen.
Die folgenden Beispiele zeigen ausgewählte Forschungsrichtungen und technische Konzepte.
Mikroplastik wird inzwischen weltweit in natürlichen Wasserquellen und teilweise auch in aufbereitetem Trinkwasser nachgewiesen.
Die Partikel entstehen durch Abrieb von Kunststoffen, Textilien, Verpackungen und industriellen Materialien und können teilweise selbst moderne Wasseraufbereitungssysteme passieren.
Im Rahmen der HAIHES-Forschung untersuchen wir einfache und reproduzierbare Technologien zur Reduktion von Mikro- und Nanoplastik in Wasserströmen.
Ein aktueller Forschungsansatz ist ein kompakter Nachfilter für bestehende Wasseraufbereitungssysteme.
Das Modul kombiniert zwei Wirkprinzipien.
Eine poröse Matrix aus Cellulose und Chitosan kann Mikroplastikpartikel durch strukturelle und elektrostatische Wechselwirkungen binden.
Ein zweiter Bereich enthält ein Hydrogel mit immobilisiertem TiO₂. Unter UV- oder Sonnenlicht können photokatalytische Prozesse stattfinden, die organische Rückstände teilweise oxidieren.
Der Prototyp ist als kompakte 10-Zoll-Kartusche ausgelegt und kann als Post-Filter in bestehende Wasseraufbereitungssysteme integriert werden.
Der Fokus der Forschung liegt auf
einfacher Bauweise
niedrigen Materialkosten
Integration in bestehende Systeme
reproduzierbaren Labor- und Feldtests
Forschungsstatus
Experimentelle Forschung
Konzeptentwicklung
Prototypische Untersuchungen
HAIHES / Germany
Licensing & Technology Transfer
Imkereiforschung
Stabilisierung der biologischen Umgebung im Bienenstock
Ein Bienenstock kann als biologisches Mikrosystem betrachtet werden, in dem mehrere Faktoren gleichzeitig das Gleichgewicht der Bienenvölker beeinflussen.
Zu den wichtigsten Faktoren gehören Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftzirkulation und die mikrobielle Umgebung.
Viele Probleme der modernen Imkerei entstehen nicht durch eine einzelne Ursache, sondern durch instabile Bedingungen innerhalb des Bienenstocks.
Im Rahmen der HAIHES Agritech-Forschung untersuchen wir technische Ansätze zur Stabilisierung dieser biologischen Umgebung.
Ziel der Forschung ist es, Bedingungen zu schaffen, unter denen Bienenvölker weniger Energie für die Regulierung ihres Umfelds aufwenden müssen.
Wenn Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftbewegung stabil bleiben, können Bienen mehr Energie für Brutpflege und Nektarsammlung einsetzen.
Ein Schwerpunkt der aktuellen Forschung liegt auf der aerodynamischen Struktur des Bienenstocks.
In traditionellen Bienenstöcken entsteht der Luftstrom meist zufällig, und die Bienen müssen aktiv durch Flügelschlagen für Belüftung sorgen.
Die untersuchten Konzepte basieren auf einer konstruktiven Führung des Luftstroms innerhalb des Bienenstocks.
Durch eine gezielte Anordnung von Luftkanälen kann ein schwacher, aber kontinuierlicher Luftstrom entstehen, der
Feuchtigkeit abführt
die Verdunstung von Wasser aus Nektar unterstützt
und die Temperaturverteilung im Stock stabilisiert.
Ein solcher Luftstrom kann die natürliche Arbeit der Bienen bei der Belüftung des Stocks teilweise unterstützen.
Die Forschung umfasst außerdem weitere Aspekte der Stabilisierung der Umgebung im Bienenstock, darunter
Kontrolle von Feuchtigkeit und Kondensat
antimikrobielle Innenoberflächen
konstruktive Maßnahmen zur Vermeidung von Schimmelbildung.
Diese Arbeiten sind Teil des HAIHES Agritech-Programms zur Entwicklung technischer Lösungen für stabile und nachhaltige biologische Systeme.
Forschungsstatus
Experimentelle Forschung
Konzeptentwicklung
Prototypische Untersuchungen
Forschung – Inertiale Kühlarchitektur für große Gebäude
Große Infrastrukturobjekte wie Rechenzentren, Flughäfen, Einkaufszentren oder Industrieanlagen erzeugen kontinuierlich Wärme und benötigen dauerhaft Kühlung.
Konventionelle Kühlsysteme reagieren unmittelbar auf Temperaturspitzen und müssen daher häufig in ungünstigen Betriebszuständen arbeiten. Dadurch entstehen hohe Spitzenlasten und eine ungleichmäßige Auslastung der technischen Anlagen.
Im Rahmen der HAIHES-Forschung untersuchen wir eine alternative Architektur für große Gebäude: die Nutzung von Wasser als thermische Masse zur Stabilisierung von Kühlprozessen.
Das Grundprinzip ist einfach.
Statt ausschließlich Luft zu kühlen, wird eine größere Wassermenge im Gebäude als thermischer Speicher genutzt.
In den Nachtstunden, wenn die Außentemperaturen niedriger sind und die Last im Gebäude sinkt, wird diese Wassermasse über bestehende Kühlsysteme abgekühlt. Der gespeicherte Kältevorrat steht anschließend tagsüber zur Verfügung.
Während der Tagesstunden stabilisiert die Wassermasse die Temperatur im Gebäude und reduziert die Spitzenlasten der Kühlsysteme.
Daraus ergeben sich mehrere technische Effekte:
gleichmäßigere Auslastung der Kühltechnik
reduzierte Spitzenlasten während der Tageszeiten mit hoher Nutzung
verbesserte Betriebsstabilität großer Anlagen
Ein zusätzlicher Aspekt dieser Architektur ist die Integration von ReWater.
In großen Kühlanlagen entsteht kontinuierlich Kondensat. In vielen Anlagen wird dieses Wasser bisher einfach abgeführt.
Im HAIHES-Ansatz wird dieses Kondensat aufbereitet und als Wasserressource innerhalb des Gebäudes genutzt.
Die aufbereitete Wassermenge kann Teil des thermischen Systems werden und gleichzeitig als Betriebswasser zur Verfügung stehen.
Damit entsteht ein geschlossener Wasserkreislauf innerhalb des Gebäudes, der sowohl für technische Nutzung als auch als thermische Masse eingesetzt werden kann.
Die Forschung konzentriert sich auf folgende Aspekte:
thermische Speicherarchitekturen in großen Gebäuden
Integration in bestehende HVAC-Systeme
Nutzung von Kondensat als Systemressource
Stabilisierung von Kühlprozessen durch thermische Inertie
Forschungsstatus
Experimentelle Architekturstudien
Konzeptentwicklung für große Infrastrukturgebäude
HAIHES / Germany
Licensing & Technology Transfer