Entwicklung von Membranen und Membrantechniken nach dem Vorbild der Natur. Vortrag im Rahmen der Informationsveranstaltung der Ministerin für Natur und Umwelt des Landes Schleswig-Holstein am 6.7.1994 in Kiel

Der Vortrag gibt einen Überblick über den Inhalt einer Studie, die im FraunhoferInstitut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik in interdisziplinärer Zusammenarbeit entstanden ist. Membranen in technischen Prozessen haben die Aufgabe verschiedene Trennschritte zu ermöglichen. Es stehen unterschiedliche Membranen zur Verfügung. Sie unterscheiden sich in Struktur, Funktionsweise, Materialien und Herstellungsverfahren. Aufgaben von Membranen in der Natur werden beschrieben. Hinsichtlich der verschiedenen Aufgaben besteht eine große Vielfalt, die über reine Trennprozesse weit hinaus geht. Der Aufbau biologischer Membranen ist durch ein hohes Maß an Analogie gekennzeichnet. Möglichkeiten des Lernens am Vorbild der Natur werden geschildert und an Beispielen verdeutlicht. z. B. Symmetrischer und asymmetrischer Aufbau poröser Keramikmembranen und Aufbau der Vogeleischale. Umsetzungen werden vorgestellt zur Erhöhung der Selektivität von Membranen (z.B. Compositmembranen, Elektrodialyse mit bipolaren Membranen), zur Erhöhung der Stabilität von Membranen (z.B. Modifikation von Polymermembranen durch Beschichtung mit natürlichen Materialien, Anwendung und Entwicklung keramischer Membranen), Erhöhung der Effektivität bei Trennprozessen (z.B. Vergrößerung der Oberfläche durch modularen Aufbau von Membranen, Vermeidung von Deckschichtbildung durch Crossflow-Filtration). Abschließend werden charakteristische Merkmale biologischer Membranen zusammengefaßt, die sich in technische Anwendungen bisher nicht haben übertragen lassen.