Entwicklung von mehrlagenkeramikbasierten Plasmasystemen zur effizienten, chemikalienfreien Behandlung umweltkritischer Ab- und Prozesswässer (PLASKA)

Abstract

Im Verbundprojekt Plaska wurden funktionsfähige keramische LTCC-DBD-Plasmasubstrate mit interdigitalen Elektroden und integrierten Gasöffnungen erfolgreich entwickelt und getestet. Es konnte ein stabiler Plasmabetrieb in einem geeigneten Spannungsfenster zwischen etwa 1,8 und 12 kV nachgewiesen werden. Die Untersuchungen zeigten, dass Geometrie und Betriebsparameter die Plasmaeigenschaften, die Speziesbildung und den Schadstoffabbau maßgeblich beeinflussen. Mit den Substraten konnte ein Modellschadstoffgemisch aus Benzotriazol, Diclofenac und Sulfamethoxazol wirksam abgebaut werden. Dabei führten kleinere Gasöffnungen trotz geringerer nachweisbarer Spezieskonzentrationen zu einem schnelleren Abbau, was auf einen stärkeren Beitrag kurzlebiger Radikale hinweist. Insgesamt bestätigen die Ergebnisse das Potenzial LTCC-basierter DBD-Plasmasysteme für die Wasserbehandlung und zeigen weiteren Optimierungsbedarf bei Pulsquelle, Analytik und Prozessführung.