Aktuelle Vorhaben – gefördert durch die SAB und andere Landesinstitutionen

Mobiles Wasserqualitätsmonitoringsystem (WasserMonitor)

Teilvorhaben KSI: Mobiles elektrochemisches Wasserqualitätsmonitoringsystem (WasserMonitor-EC)

Projektträger: Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG); simul⁺InnovationHub
FKZ: 33-8128/157/1
Laufzeit: 18.09.2019 – 17.09.2022
Partner: Fraunhofer-Institut ENAS, Chemnitz
PI: Prof. Michael Mertig

Das Projekt hat die Entwicklung eines mobilen Monitoringsystems zum Ziel, mittels dessen eine kontinuierliche Vor-Ort-Überwachung der Qualität von Grund- und Oberflächenwässern bezüglich der Einhaltung der existierenden maximalen Grenzwerte für die Konzentration von Schwermetallverunreinigungen wie Blei-, Chrom- und Cadmiumionen in diesen Wässern ermöglicht wird, ohne dass aufwendigere sowie üblicherweise diskontinuierlich arbeitende Labormethoden dafür eingesetzt werden müssen.

Water Monitor

Implementierung eines Hefe-Pheromon-basierten Signalverstärkersystems zum Umweltmonitoring von Arzneimittelrückständen in Wässern (ISAr)

Teilvorhaben KSI: Entwicklung eines mikrofluidischen Sensorsaufbaus mit eingeschlossenen Sensor- und Aktor-Hefen für die Diclofenac-Detektion

FKZ: 100388387
Laufzeit: 01.05.2020 – 30.04.2022
Partner: Institut für Genetik, Technische Universität Dresden
PI: Prof. Michael Mertig

Im Projekt ISAr soll ein vor Ort einsetzbarer, biologischer Ganzzellsensor zur Detektion von Diclofenac im Oberflächen- und Abwasser entwickelt werden. Aufgrund des besonderen Aufbaus des Sensors soll insbesondere der bioverfügbare Anteil des Diclofenac detektiert werden. Um die notwendige Sensitivität für die Detektion umweltrelevanter Diclofenac-Konzentrationen zu erreichen, soll ein intrinsisches, zellbasiertes Verstärkungssystem implementiert werden. Die dabei erreichten Ergebnisse sollen erstmals in einen realen Demonstratoraufbau sensorisch umgesetzt werden, der für Vor-Ort-Messungen geeignet ist.

Biopolymer-basierte Sensor-Aktor-Systeme zur Detektion und Flockung von Schadstoffen in verockerten Oberflächenwasser (DeFloWasser)

Teilvorhaben KSI: Entwicklung biopolymerbasierter, potentiometrischer und voltammetrischer Sensoren und Messzellen für die Bestimmung von Fe (III)-und Sulfat-Ionen in Gewässerproben

FKZ: 100377118
Laufzeit: 01.09.2019 – 31.03.2022
Partner: Leibniz-Institut für Polymerforschung, Dresden
PI: Prof. Michael Mertig

Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer ganzheitlichen umwelttechnischen wie umweltverträglichen Lösung, um der Flussverockerung und den damit verbundenen Folgen entgegenzuwirken. Diese beruht wesentlich auf der Entwicklung eines Sensor-Aktor-Systems zur Vor-Ort-Detektion und Entfernung durch Flockung bzw. Adsorption der Problemstoffe Eisen- und Sulfationen. Dabei sollen als aktive Komponenten für beide Elemente – Sensor und Aktor – umweltverträgliche Biopolymere wie Chitosan,Pektin und Stärke eingesetzt werden.

Erweiterung der wissenschaftlich-technischen Infrastruktur der Nachwuchsforschergruppe des Kurt-Schwabe-Instituts für Mess- und Sensortechnik Meinsberg e.V. zur innovativen, angewandten Sensorforschung

FKZ: 100398870
Laufzeit: 22.12.2020 – 31.12.2021
PI: Dr. Caroline Murawski

Das Vorhaben beabsichtigt die Erweiterung der am KSI Meinsberg vorhandenen Geräteinfrastruktur zur Entwicklung neuer Sensortechnologien im Bereich der medizinischen Diagnostik und Therapie. Beantragt wurde die Anschaffung von Geräten zur Atomlagenabscheidung (ALD), zur Beschichtung mit Parylenen sowie ein Patch-Clamp-System.

Entwicklung eines Vorhersagesystems für Deichbrüche auf Basis experimenteller und mathematischer Modelle unter Berücksichtigung von Niederschlag und Vegetation bei sich ändernden Klimabedingungen sowie von umweltgerechten bautechnischen Lösungen zur Ertüchtigung vorhandener Dämme und Deiche (VSDS)

Teilvorhaben KSI: Entwicklung, Bau und Erprobung von Sensoren zur Bestimmung des Sickerlinienverlaufes in Deichen

FKZ: 100362350
Laufzeit: 13.05.2019 – 31.12.2021
Partner: M&S Umweltprojekt GmbH, Plauen
Weischlitzer Tiefbau und Umweltschutz GmbH, Weischlitz
Technische Universität Dresden mit den Instituten:
Institut für Grundwasserwirtschaft und Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik
PI: Prof. Michael Mertig

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines praxisrelevanten Vorhersagesystems für Deichbrüche, welches die Gefährdung von Deichbauwerken (wasserbauliche Erddämme) auf Basis experimenteller Ergebnisse und mathematischer Modelle unter Berücksichtigung von Niederschlag und Vegetation bei sich ändernden Klimabedingungen zuverlässig prognostiziert. Gleichzeitig sollen umweltingenieurtechnische Richtlinien für eine nachhaltige Nutzung inkl. Bewertung und Ertüchtigung dieser Erdbauwerke erarbeitet werden. Damit einhergehend soll es zu einer längeren Nutzungsdauer und zu einer Optimierung des Materialeinsatzes bei Neubau und Sanierung unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten kommen.

Ortsaufgelöste Analyse und Kartographierung wichtiger chemischer Parameter direkt auf dem Acker

Teilvorhaben KSI:  Analysesystem zur Bestimmung von Kaliumgehalt und pH-Wert in frisch gesammelten Bodenproben

FKZ: 100351424
Laufzeit: 01.03.2019 – 31.08.2021
Partner: Agricon GmbH, Ostrau
PI: Prof. W. Vonau

Im Fokus des Projekts steht die Entwicklung von potenziometrisch arbeitenden Sensorbausteinen zur Bestimmung des pH-Werts und des Kaliumgehalts von Ackerproben direkt auf dem Feld. Mit den Messmodulen sollen nach einer einfachen Probenaufbereitung die Analyseresultate noch vor Ort ermittelt werden und als Basis für eine ortsaufgelöste, bedarfsgerechte Düngung des Ackers dienen.

Ausbau der wissenschaftlich-technischen Infrastruktur für die innovative, anwendungsnahe Sensorforschung am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik Meinsberg e.V.

FKZ: 100357470
Laufzeit: 08.07.2019 – 30.06.2020
PI: Prof. Michael Mertig

Das Vorhaben zielt auf die nachhaltige Verbesserung der gerätetechnischen Ausstattung zur Bearbeitung zukunftsträchtiger Aufgaben auf dem Gebiet der Mess- und Sensortechnik am KSI Meinsberg. Beantragt wurde die Anschaffung eines 3D-Keramikdruckers und einer Apparatur zur hochempfindlichen molekularen Interaktionsanalyse, basierend auf elektrisch schaltbaren, biologischen Schichten.

Entwicklung von H2O2-Sensoren zur Korrelation der physikalischen Prozessparameter mit der mikrobiologischen Inaktivierungswirkung des Wasserstoffperoxid-Dekontaminationsprozesses (DEKOSENS)

Teilvorhaben KSI: Entwicklung von Sensorsystemen zur H2O2-Bestimmung in Isolatoren

FKZ: 100270258
Laufzeit: 01.04.2017 – 31.03.2020
Partner: SKAN Deutschland GmbH, Görlitz
PI: Prof. W. Vonau

Ziel des Projekts ist die Realisierung eines Messsystems zur Kontrolle des Sterilisationsprozesses in pharmazeutischen Prozessautomaten. Zur Bestimmung des zur Dekontamination verwendeten Wasserstoffperoxid-Gehalts wird eine elektrochemische Umsetzung des Analyten mit sensitiven H2O2-Sensoren herangezogen.

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Diese Maßnahmen werden mitfinanziert durch Steuermittel auf der Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.

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