Forschung zur Detektion und Freisetzung von Mikroplastik

SKZ und ILM mit gemeinsamem Projekt

Mikroplastik ist viel kleiner als ein Zehn-Cent-Stück. Foto: EZD
(PresseBox) ( Würzburg/Selb, )
Klar ist: Mikroplastik belastet die Umwelt. Das Europäische Zentrum für Dispersionstechnologien (EZD) in Selb und das Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik an der Universität Ulm (ILM) haben deshalb nun ein gemeinsames Projekt gestartet. Ziel ist es, einen Messsensor auf Basis von elastischen und inelastischen Streulichtmessungen zur Detektion von Mikroplastik zu entwickeln. Außerdem soll ein besseres Verständnis gewonnen werden, wie die winzig kleinen Teilchen entstehen.

Der Einsatz von Kunststoffen umfasst alle Lebensbereiche. Dabei ist die Lebensdauer eines Produktes vom Verwendungszweck und Material stark abhängig. Durch den Gebrauch und der natürlichen Alterung von Kunststoffen entsteht ein ungewollter Eintrag in die Umwelt (Emission) – ein Teil davon sind winzig kleine Teilchen, sogenanntes Mikroplastik. Ziel des Projektes ist es, ein wirtschaftliches Verfahren zur kontinuierlichen Detektion und Kategorisierung von Mikroplastikpartikeln im Wasser zu entwickeln.

Reale Proben aus der Umwelt

Für die Entwicklung und Erprobung des neuen Sensors werden am EZD, einer Einrichtung des Kunststoff-Zentrums SKZ, Testpartikel aus den häufigsten Kunststoffarten wie Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE) mit definierten Eigenschaften wie Partikelgröße und Partikelform hergestellt. Darüber hinaus werden aber auch reale Bauteile hinsichtlich ihrer Freisetzung von Mikroplastik betrachtet und untersucht. Für die abschließende Evaluation des entwickelten Messsystems werden reale Proben aus der Umwelt untersucht. Hierfür werden an exponierten Stellen, wie an Prozesswässern, Kläranlagen oder Flüssen, Proben genommen und für die Charakterisierung aufbereitet.

Ziel ist ein Sensor für aquatische Systeme

Die Forschungsergebnisse ermöglichen eine zielgerichtete Analyse von wässrigen Systemen hinsichtlich ihrer Kontamination mit Mikroplastikpartikeln. Dadurch wird branchenübergreifend sowohl der Industrie als auch den Behörden, vom Kunststoffhersteller über den Verarbeiter bis hin zu den kommunalen Wasserwerken, ein Analysetool für die Fragestellung Mikroplastik zur Verfügung gestellt. In Zukunft sollen so mögliche Eintragspfade von Kunststoffemissionen in aquatische Systeme frühzeitig erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Darüber hinaus können mit einem derartigen Messgerät gesicherte Daten im Bereich der Trinkwasseraufbereitung und von natürlichen Gewässern gesammelt werden. „Die Entstehung und Verbreitung von Mikroplastik ist ein zentrales Thema heute und in der Zukunft. Wir als das Kunststoff-Zentrum möchten mit diesem Projekt einen Beitrag zu deren Bewältigung leisten“, sagt EZD-Standortleiter Felipe Wolff-Fabris.

Interessierte Firmen können sich gern bei Felipe Wolff-Fabris melden und sich im projektbegleitenden Ausschuss einbringen.

Zum Projekt:

Das Vorhaben 21901 N „Kontinuierliche optische Detektion und Kategorisierung von Mikroplastikpartikeln in Wasser“ (KoDeKa-Plast) wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung (AiF) im Rahmen des Programms „Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Das Projekt wird mit einem Zuschuss in Höhe von ca. 530.000 Euro (wobei 250.000 Euro auf das EZD entfallen) unterstützt.

Das EZD, eine Einrichtung des SKZ, ist ein Forschungs- und Innovationszentrum mit dem Fokus auf die Herstellung und Charakterisierung von Dispersionen. Das SKZ ist Mitglied der Zuse-Gemeinschaft. Diese ist ein Verbund unabhängiger, industrienaher Forschungseinrichtungen, die das Ziel verfolgen, die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie, insbesondere des Mittelstandes, durch Innovation und Vernetzung zu verbessern.

Zusatzinfo Mikroplastik (bei Bedarf verwenden):

Jährlich werden in Deutschland ca. 440.000 t Kunststoffe ungewollt in die Umwelt emittiert, 74 Prozent davon sind Mikroplastik, das heißt, kleinste Kunststoffteilchen von einer Größe kleiner fünf Millimeter. Bezogen auf den inländischen Verbrauch von 14,5 Millionen Tonnen pro Jahr liegt die Emissionsrate von Kunststoffen damit bei 3,1 Prozent. [1].

[1] Bertling, J., Hamann, L., Bertling, R.: Kunststoffe in der Umwelt: Mikro- und Makroplastik. Ursachen, Mengen, Umweltschicksale, Wirkungen, Lösungsansätze, Empfehlungen. Kurzfassung der Konsortialstudie. Fraunhofer UMSICHT, Oberhausen (2018).
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