In vielen chemischen Synthesen in der Industrie fallen erhebliche Mengen an Abwässern an. Diese enthalten oft Salze, deren Konzentrationen jedoch so gering sind, dass eine Rückführung in die Produktion wirtschaftlich nicht sinnvoll ist. Zudem enthalten die Abwässer häufig organische Verunreinigungen, die abgetrennt werden müssen, weil sie in der Produktion Probleme verursachen würden. Die umweltgerechte Entsorgung dieser Abwässer ist mit hohen Kosten verbunden. Zudem stören salzhaltige Abwässer den biologischen Abbau in Kläranlagen und können Oberflächengewässer belasten.

Im Rahmen des Verbundprojektes soll mit Hilfe einer Computersimulation (sogenannte Multiskalen-Simulation) ein elektrochemisches Trennverfahren für die Biotechnologie etabliert werden. Bei diesem Verfahren können durch das Anlegen einer elektrischen Spannung die Materialeigenschaften der verwendeten Elektroden und damit das Trennverhalten der Anlage kontrolliert werden. Daneben bestimmt das verwendete Elektrodenmaterial auch die bauliche Realisierung in der Praxis und somit auch die damit zusammenhängenden nano-, mikro- und makroskopischen Effekte. Das Zusammenwirken auf diesen drei Skalen soll erstmals durch eine Computersimulation umgesetzt und zur Bestimmung des bestmöglichen Trennverfahrens genutzt werden.

In immer größeren Mengen gelangen Arzneimitteln, Haushaltschemikalien, Pestizide oder deren Rückstände in das Grund- und Oberflächenwasser, aus dem auch unser Trinkwasser gewonnen wird. Dies ist aufgrund der z.T. noch unbekannten Wirkungen dieser sog. „anthropogenen“ Spurenstoffe in der Umwelt problematisch. So finden sich vor allem in urbanen Ballungsräumen und in Gebieten mit intensiver Landwirtschaft immer zahlreicher verschiedene Rückstände als Spurenstoffe im Trinkwasser, einem unserer wichtigsten Lebensmittel. Obwohl diese Stoffe nur in sehr kleinen Konzentrationen vorliegen entfalten sie dennoch ungewollte biologische Wirkungen. So schädigen sie die Gewässerökologie, tragen z.B. im Falle von Antibiotika zum Entstehen multiresistenter Keime bei oder sie sind wie bei den Rückständen von Östrogenen für die Zunahme von Fertilitätsstörungen verantwortlich und belasten hierdurch unser Gesundheitssystem in immer stärkerem Maße.