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Innerhalb des vom BMBF geförderten Projekts CarboMembran wird ein neues Spacerkonzepts zur Intensivierung des Stofftransports in Membranmodulen entwickelt.

Spacer werden bei vielen Flachmembrananwendungen verbaut, um eine definierte Höhe des Strömungskanals zwischen Membranen zu erreichen. Gleichzeitig werden durch die Spacer Wirbel im Feedkanal verursacht, die die Aufkonzentrierung der zurückgehaltenen Komponenten verringern und dadurch den Stofftransport erhöhen. Standardmäßig werden dabei einfache netzförmige Spacer verwendet, die den Stofftransport verbessern, jedoch einen hohen Druckverlust im Feedkanal verursachen. Durch die relativ große Auflagefläche auf der Membran können Netzspacer weiterhin für das Einsetzen von Biofouling verantwortlich sein. In Anlehnung an bekannte Geometrien statischer Mischer und strukturierter Kolonnenpackungen, wurde eine zweilagige mikrostrukturierte Spacergeometrie entwickelt, die die membrannahe Konzentrationsgrenzschicht gezielt erneuert und somit den Stofftransport weiter erhöht. Gleichzeitig wird die Entstehung und Ausbreitung einer Foulingschicht auf der Membran durch die Verwendung punktueller Kontaktstellen begrenzt, die im Gegensatz zum linienförmigen Kontakt bei Netzspacern keine durchgehende Barriere im Strömungsfeld darstellen. Die Anwendung der Spacer wurde bisher für verschiedene Membranverfahren wie die Ultrafiltration und Umkehrosmose untersucht. Bei der Ultrafiltration höhermolekularer Stoffe wie Dextrane konnte der Energieeintrag bezogen auf die Produktmenge im Vergleich zur Verwendung von Netzspacern um bis zu 50% gesenkt werden. Sogar eine Verwendung bei Membranbioreaktoren, bei denen bisher keine Spacer aufgrund der Verblockungsgefahr des Strömungskanals verwendet werden konnten, erscheint aufgrund der Barrierefreiheit im Strömungskanal möglich und wird gegenwärtig untersucht. Für die Spacer wurde 2008 eine Patentanmeldung in Deutschland vorgenommen und 2009 auf eine europäische Patentanmeldung erweitert.