Nachhaltigkeit Nachhaltig­keit

Kurzbeschreibung
Das Projekt BeWare hat sich zum Ziel gesetzt, ein kostengünstiges DIY-Spektrometer zu entwickeln und zu testen, das zur Überwachung der Ablaufqualität von Kläranlagen in Entwicklungsländern eingesetzt werden kann. Die herkömmliche Überwachung der organischen Restbelastung in Abwässern erfolgt über nasschemische Verfahren oder Sondenmesstechnik, die zwar sehr genau, aber für viele Entwicklungsländer aufgrund der Kosten und nötigen Personalqualifikation ungeeignet sind.

Aus vorausgegangenen Literaturrecherchen und Experimenten von Gruppenmitgliedern wurde deutlich, dass die Absorption von ultravioletter Strahlung eine Korrelation zu der organischen Belastung im Abwasser, gemessen in Form des Chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB), aufweist. Diese Abschwächung der Lichtstrahlung kann mit Spektrometern gemessen und in eine CSB-Konzentration  umgerechnet werden. Praktisch umgesetzt wird dies über ein kostengünstiges, einfach nachzubauendes LED-Spektrometer.

Ein erfolgreiches Ergebnis des Projekts könnte einen wichtigen Beitrag zur Überwachung von Kläranlagen in Entwicklungsländern leisten und das Bewusstsein der Bevölkerung für eine umweltfreundliche Abwasserentsorgung stärken.

Ziel
In der ersten Phase des Projekts steht die Ermittlung einer Korrelation zwischen der CSB-Konzentration und der UV-Absorption verschiedener filtrierter Abwasserproben im Fokus. Im Rahmen dieses Projektes wird zudem versucht, durch die Nutzung unterschiedlicher Wellenlängen und durch numerische Methoden zur Verbesserung der Messgenauigkeit, das Fotometer ohne Kostensteigerung an das Problem anzupassen. Ziel ist es, eine zuverlässige mathematische Gleichung zu finden, mit der sich die CSB-Konzentration gut annähern lässt.

Zwischenstand April 2024
Das DIY-Spektrometer wurde bisher optimiert, indem eine vergleichsweise teure UV-Photodiode durch eine kosten­günstigere SI-Fotodiode ersetzt wurde, um die Gesamtkosten des Spektrometers möglichst niedrig zu halten. Zudem wurden verschiedene LEDs getestet, da es hier Effizienzprobleme mit einzelnen Modellen gab, und es wurden Verbesserungen bei der Signalumwandlung vorgenommen.

Darüber hinaus wurde das Gehäuse mithilfe einer CAD-Software angepasst, um Streulicht effektiver abzuschirmen.

Es wurden bereits mehrere Messungen mit verschiedenen Abwasserproben durchgeführt. Es stehen jedoch noch einige Messungen aus, sowie die Auswertung der bisherigen Ergebnisse.

Voraussichtlicher Projektabschluss
Vor dem 20. Juni 2024 (1. Phase)