Remediation bezeichnet in den Natur- und Ingenieurwissenschaften die Gesamtheit der Maßnahmen zur Entfernung, Immobilisierung oder Unschädlichmachung von Kontaminanten in Wasser, Boden, Luft oder technischen Systemen. Aus werkstoffwissenschaftlicher Sicht steht dabei die Wechselwirkung zwischen Schadstoffen, Matrixmaterial (z. B. Boden, Gestein, Membran, Sorbens) und eingesetzten Funktionsmaterialien im Vordergrund.

Wesentliche Strategien sind (i) Abtrennung (Adsorption, Ionenaustausch, Membranfiltration), (ii) Umwandlung (Reduktion/Oxidation, Fällung, Mineralisierung) und (iii) Containment durch langfristige Immobilisierung in stabilen Phasen. Beispiele sind die Entfernung von Chrom(VI) durch reduktive Umwandlung zu schwerlöslichem Cr(III), die Decorporation von Radionukliden mittels spezialisierter Chelatbildner oder die Abreinigung von Industrieabwässern mittels funktionalisierter Aktivkohlen und Metall‑Organischer Gerüstverbindungen (MOFs).

Materialwissenschaftlich relevant sind dabei Sorptionsisothermen, Diffusions- und Permeationseigenschaften, Oberflächenchemie (Ladungszustand, funktionelle Gruppen), Phasenstabilität unter realen pH-, Redox- und Ionenstärken sowie Alterungs- und Desorptionsphänomene. Für die Skalierung von der Labor- zur Feldanwendung sind zudem Mechanik, Verarbeitbarkeit und Regenerierbarkeit der Remediationsmaterialien entscheidend.

Aktuelle Forschung fokussiert auf nanostrukturierte Sorbentien, selektive Ionensiebe, reaktive Barrierematerialien und bioinspirierte oder biogene Systeme, welche die Effizienz, Selektivität und Nachhaltigkeit von Wasseraufbereitung, Umweltsanierung und Abwasserreinigung erhöhen und zugleich Sekundärkontaminationen vermeiden.