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AquaBioTox: Onlinefähige Trinkwasserüberwachung auf der Grundlage eines biologischen Breitbandsensors mit automatischer Bildauswertung. Teilvorhaben: Grundlegende Untersuchungen des bioverfahrenstechnischen Prozesses sowie der Prozessautomatisierung. Abschlussbericht

Laufzeit des Vorhabens: 1.12.2007 - 31.11.2010; Förderkennzeichen BMBF 13N9536 - Verbund-Nr. 01060694
 
: Bernard, Thomas; Jacubasch, Andreas; Müller, Thomas; Sawo, Felix; Schuchert, Tobias

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Volltext urn:nbn:de:0011-n-2124806 (8.6 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 7fc98ff1184593a15e2ac59a2a77037b
Erstellt am: 4.9.2012


Karlsruhe: Fraunhofer IOSB, 2011, 62 S.
BMBF-Forschungsbericht
Deutsch
Bericht, Elektronische Publikation
Fraunhofer IOSB ()
Bioreaktor; Biosensor; Festbettreaktor; Fluoreszenz; giftiger Stoff; Simulationsmodell; Software; Steuerung und Regelung; Trinkwasser

Abstract
Das AquaBioTox-Sensorsystem dient dem Erkennen von Giftstoffen im Trinkwasser. Es besteht aus Festbettreaktoren mit fluoreszierenden Bakterien (E. coli bzw. Caulobacter crescentus), einem Daphnientoximeter, Fluoreszenzsensoren und einem physikalisch-chemischen Sensorarray. Es wurde zunächst in Form von Prototypen (Demonstratoren) realisiert, die auf einer realen Teststrecke eingesetzt wurden. Um für die Bioreaktoren konstante Bedingungen zu schaffen enthält das Sensorsystem Regelkreise, mit denen der Volumenstrom und die Temperatur des zu messenden Wasser sowie die Zufuhr an Nährlösung gesteuert werden. Zur Messung der Fluoreszenz der Bioreaktoren wurde ein hochempfindlicher 2-D-Fluoreszenzsensor mit Restlichtverstärkung einschließlich der zugehörigen Mess- und Auswertesoftware entwickelt. Der Fluoreszenzsensor bietet folgende Vorteile: Die Reaktionszeit auf Toxine ist ausschließlich von den Bakterien abhängig, sie beträgt 15-45 Sekunden; es können gleichzeitig mehrere Bioreaktoren parallel gemessen und ausgewertet werden; er ist selbstkalibrierend und toleriert längerfristige Schwankungen (Drifts.). Weiterhin wurde ein verbessertes Verfahren zur Auswertung des Daphnientoximeters entwickelt. Für das AquaBioToxSystem wurden ein Simulationsmodell sowie ein lernfähiges Monitoringsystem auf der Basis neuronaler Netze zur Erkennung von Gefahrensituationen (Toxin im Trinkwasser) entwickelt.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-212480.html