Intrapore entwickelt innovatives Verfahren zur Reinigung von kontaminiertem Grundwasser
Natürliche Ressourcen

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Die Saubermacher

Kontaminiertes Grundwasser zu reinigen, ist eine kosten- und zeitintensive Aufgabe. Doch das könnte sich bald ändern: Dr. Julian Bosch und Dr. Johannes Bruns, die Gründer der Essener Intrapore GmbH, haben ein Verfahren entwickelt, das mithilfe des gezielten Einsatzes von Nano- und Mikropartikeln Schadstoffe eliminiert. Dafür erhielt das Unternehmen den KfW Award Gründen 2018 als Landessieger Nordrhein-Westfalen.

Neues Verfahren

Jungunternehmer Julian Bosch über die innovative Idee von Intrapore Grundwasser zu reinigen.

Eigentlich war Dr. Johannes Bruns schon im Ruhestand. „Vorruhestand mit 60“, präzisiert Bruns, einer der beiden Gründer der Intrapore GmbH, lächelnd. Mehr als 30 Jahre hatte der gelernte Ingenieurgeologe sich zuvor beruflich mit der Sanierung kontaminierter Böden und Grundwässer beschäftigt, zuletzt in einem amerikanisch-kanadischen Beratungsunternehmen. „Julian Bosch hat mich sozusagen reaktiviert“, sagt Bruns über seinen zwanzig Jahre jüngeren Mitstreiter an der Spitze des Unternehmens. Zusammen bilden sie eine unschlagbare Kombination aus wissenschaftlicher Expertise und Branchenerfahrung.

Beruflich waren sich Bosch und Bruns schon mehrfach begegnet. „Zuletzt trafen wir uns 2013 im EU-Projekt ‚NanoRem‘ wieder“, erinnert sich Bruns. Im Forschungsvorhaben der EU erprobten mehr als 40 Firmen und Institutionen gemeinsam mögliche Einsatzfelder für Nanopartikel. Doch bei der reinen Forschung sollte es für Bosch nicht bleiben: Den Geowissenschaftler reizte es mehr und mehr, die gesammelten Forschungsergebnisse konkret gewerblich zu nutzen. Die Idee riss auch Bruns mit. „Ich war überzeugt, dass unser Verfahren funktionieren wird“, sagt der heute 63-Jährige. Den wohl geplanten Ruhestand legte der Niedersachse dafür erst einmal ad acta. Die Intrapore GmbH war geboren, im September 2015 gingen die beiden Gründer im Rahmen eines EXIST-Forschungstransfers an den Start.

Intrapore entwickelt innovatives Verfahren zur Reinigung von kontaminiertem Grundwasser
Erfolgreicher Gründer

Gemeinsam mit seinem Partner Dr. Johannes Bruns hat der Jungunternehmer Julian Bosch (siehe Bild) die Intrapore GmbH gegründet. Sie wollen belastetes Grundwasser dekontaminieren.

Das Verfahren – das ist der Einsatz von Nano- und Mikropartikeln (NMP) zur Dekontamination belasteter Grundwässer. „Heute findet in der Regel die Pump-and-Treat-Methode Anwendung“, erläutert Bruns. Dabei werden die verunreinigten Wässer großräumig abgepumpt, dann an der Oberfläche dekontaminiert und anschließend gesäubert wieder ins Grund- oder Oberflächenwasser geleitet.

Doch das Grundwasser zur Reinigung aus dem Boden zu pumpen, ist nicht nur zeitaufwendig und teuer, es zeitigt auch unangenehme Nebenwirkungen. „Beim Abpumpen werden beispielsweise auch bisher nicht betroffene Teile des Grundwassers zusätzlich kontaminiert. Das vergrößert den Sanierungsaufwand“, so Bruns. Zudem greife das Abpumpen mit oft unerwünschten Folgen in die Grundwasserhydraulik ein. Und in manchen Fällen scheitern die Sanierungsversuche auch schlicht an den örtlichen Gegebenheiten, etwa wenn Gebäude den Zugang zum Grundwasser blockieren.

Intrapore entwickelt innovatives Verfahren zur Reinigung von kontaminiertem Grundwasser
Die Methode

Anstatt das Grundwasser zur Reinigung aus dem Boden zu pumpen, wendet Intraprore ein Verfahren an, das mit Nano- und Mikropartikeln arbeitet, die direkt in die Schadstoffquelle injiziert werden.

Den Einsatz der Nano- und Mikropartikel nennt Jungunternehmer Bosch hingegen einen „minimalinvasiven Eingriff“, der nahezu überall durchgeführt werden kann. Hierbei werden die NMP direkt in die Schadstoffquelle injiziert. Sollte dies nicht möglich sein, wird mit den Partikeln eine reaktive Filterzone in Abflussrichtung gebildet, die das verunreinigte Wasser passieren muss, wobei es gesäubert wird. Vorteil für die Kunden: Anders als beim Pump-and-Treat werden bei der Einbringung der Nano- und Mikropartikel die Betriebsabläufe nicht gestört.

Auf der Liste der gefährlichen Stoffe, die die NMP unschädlich machen können, stehen beispielsweise Kohlenwasserstoffe, Benzol, Schwermetalle, Pestizide oder gesundheitsgefährdende Verbindungen, die bei der Sprengstoffproduktion anfallen. An der Entwicklung einiger Partikel war Intrapore beteiligt und verfügt über Patente, für andere besitzt das Unternehmen Lizenzen für ihre Nutzung.

Intrapore entwickelt innovatives Verfahren zur Reinigung von kontaminiertem Grundwasser
Arbeit in Essens Umgebung

„Gerade in dieser Region trifft man immer wieder auf die Hinterlassenschaften der Schwerindustrie in Böden und im Grundwasser“, so Geschäftsführer Bruns, dem die Verbindung von modernem Start-up und historischer Stätte gefällt.

„Der Partikeleinsatz erfolgt nachhaltig, zielgerichtet und an den jeweiligen Einsatzort angepasst“, beschreibt Bruns die Vorzüge der Methode. „Mittlerweile können wir für mehr als 95 Prozent der Schadstoffe entsprechend wirksame Partikel anbieten. Es ist zudem wissenschaftlich erwiesen, dass die Nano- und Mikropartikel toxikologisch unbedenklich sind.“ Die Transportreichweiten im Untergrund betragen je nach Partikel und Standort bis zu 25 Meter. Es findet später auch keine ungeplante Verlagerung statt, da sich die Partikel an die Bodenmatrix anlagern. Je nach zu bekämpfendem Schadstoff wirken die NMP unterschiedlich. Entweder zersetzen sie die Gefahrstoffe direkt oder fixieren sie auf den Partikeln.

Bei nicht abbaubaren Schwermetallen etwa erreicht Intrapore, dass diese aus dem Wasser gefiltert werden und dauerhaft im Boden bleiben. Die besonders gefährlichen, weil krebserzeugenden, und zudem leicht wasserlöslichen Chrom-VI-Verbindungen etwa werden von den Partikeln in schwer lösliche und weit weniger toxische Chrom-III-Verbindungen umgewandelt. Besonders häufig setzte das Essener Cleantech-Unternehmen seine Partikel bisher zum Abbau von Chlorkohlenwasserstoff-Verunreinigungen ein, die früher etwa massenhaft beim Betrieb von chemischen Reinigungen ins Grundwasser gelangt sind.

KfW Award Gründen 2018

Der KfW Award Gründen (ehemals GründerChampions) zeichnete im Oktober 2018 die 16 Landessieger und einen Bundessieger für ihre Geschäftsideen aus.

Mehr erfahren

Die Intrapore GmbH zählt gegenwärtig zu 70 Prozent Unternehmen und zu 30 Prozent Behörden und Institutionen deutschlandweit und im benachbarten Ausland zu ihrem Kundenkreis. Ihnen bietet sie eine Systemlösung für die sogenannte In-situ-Dekontamination an: Diese umfasst Standorterkundungen mit modernster technischer Ausrüstung, präzise Probenentnahmen, digitale 3D-Modellberechnungen für die Sanierung der betroffenen Grundwasserbereiche, die Injektionen der Nano- und Mikropartikel sowie eine Langzeitüberwachung des Sanierungserfolgs. In ihrer Spezialisierung auf die Nutzung von reaktiven Nano- und Mikropartikeln sehen sich die Essener weltweit in der Spitzengruppe.

Das große wirtschaftliche Potenzial des Start-ups hat jüngst auch die Gelsenwasser AG entdeckt. Das Gelsenkirchener Versorgungsunternehmen, einer der größten Trinkwasserproduzenten in Deutschland, stieg mit einem Anteil von 20 Prozent ins Unternehmen ein. Vor allem die Reife und Zukunftsfähigkeit der Technologie beeindruckte den Investor.

Intrapore entwickelt innovatives Verfahren zur Reinigung von kontaminiertem Grundwasser
Büroarbeit gehört dazu

Auch vom Schreibtisch aus arbeitet Julian Bosch an der Bereinigung der Folgen von Industriegeschichte, gemeinsam mit der Gelsenwasser AG, die ins Unternehmen eingestiegen ist.

An deren Weiterentwicklung arbeiten Bosch und Bruns nun mit einem Team von mittlerweile 15 Experten mit Hochdruck im Essener Gründerzentrum Triple Z. Ein Ort mit hoher Symbolkraft: Im Maschinenhaus des ehemaligen Schachts 4/5/11 der Essener Zeche Zollverein – heute eine Weltkulturerbestätte – treffen geradezu sinnbildlich Vergangenheit und Zukunft des Ruhrgebiets aufeinander. Lockt die Zeche Zollverein heute als „Kathedrale der Industriekultur“ Touristen aus aller Welt, arbeitet die Intrapore GmbH nur wenig entfernt davon ganz bodenständig an der Bereinigung der Folgen dieser Industriegeschichte. „Gerade in dieser Region trifft man immer wieder auf die Hinterlassenschaften der Schwerindustrie in Böden und im Grundwasser“, weiß Bruns, dem die Verbindung von modernem Start-up und historischer Stätte sichtlich gefällt.

Doch der Blick der beiden Essener Unternehmer richtet sich längst über das Ruhrgebiet und Deutschland hinaus. Schließlich handelt es sich bei den Hinterlassenschaften der Industrie in Böden und Gewässern um ein globales Problem. Deshalb sollen von Essen aus auch die Märkte in Nordamerika und Asien langfristig erobert werden. Ein erster Schritt ist bereits getan: Die Jury der Cleantech Open Global Ideas Challenge in San Francisco würdigte das Start-up für seine Innovationen in den Bereichen Energie, Umwelt und Nachhaltigkeit. Der internationalen Anerkennung soll nun der weltweite Durchbruch der nachhaltigen und kostengünstigen Sanierungstechnologie folgen.

Auf KfW Stories veröffentlicht am: Donnerstag, 25. Oktober 2018

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Alle Mitgliedsstaaten der Vereinten Nationen verabschiedeten im Jahr 2015 die Agenda 2030. Ihr Herzstück ist ein Katalog mit 17 Zielen für nachhaltige Entwicklung, den Sustainable Development Goals (SDGs). Unsere Welt soll sich in einen Ort verwandeln, an dem Menschen ökologisch verträglich, sozial gerecht und wirtschaftlich leistungsfähig in Frieden miteinander leben können.