In der Wasserreinigung und Wasseraufbereitung sind Membranverfahren wichtig. Mikrofiltration, Ultrafiltration und Nanofiltration sowie Umkehrosmose haben sich als Alternativen zu konventionellen Trennverfahren in der Wasserreinigung etablieren können und gelten mittlerweile als Schlüsseltechnologien auch für die betriebliche Wasserkreislaufschließung und Wertstoffrückgewinnung.

• Hohe Selektivität ohne Einschränkung der Produktivität; einstellbare Trenngrenze
• Hohe Permeatflüsse durch offenere Membranstrukturen (auch zur Verringerung des Energiebedarfs)
• Hohe chemische, mechanische und thermische Stabilität (besonders von Polymermembranen); Beständigkeit gegen oxidativen Angriff (z. B. Alterung, Versprödung)
• Integration zusätzlicher Funktionen oder (Nano-)Strukturierung zur selektiven Abtrennung spezifischer Stoffklassen (z. B. Spurenschadstoffe, Schwermetalle)
• gezielte Oberflächen-Modifizierung (Additive, Copolymere, Coatings) oder Immobilisierung von z. B. Enzymen, Proteinen zur Elimination von Spurenstoffen oder anderen Substanzen
• Membrangeometrien mit höherer volumenspezifischer Membranfläche zur Reduzierung der spezifischen Membrankosten