Mikroplastik in Gewässern steht seit längerem im Fokus der Forschung. Kleidung und Kosmetik geraten bislang vorrangig ins Blickfeld der Betrachtung. Daniel Venghaus untersucht den Reifenabrieb bei Kfz.
Springer Professional: Welchen Anteil hat das Autofahren zum Beispiel durch Reifenabrieb an Feinstaubbelastungen und Gewässerverschmutzungen?
Daniel Venghaus: Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BaSt) geht in Deutschland von jährlich über 110.000 Tonnen Reifenabrieb aus. Der geringste Massenanteil findet sich vermutlich im Bereich der luftgetragenen Partikel wieder. Plastik in der Umwelt stellt eine zunehmend größere Herausforderung dar. Makroplastik und daraus entstehendes Mikroplastik zu dem auch Reifenabrieb gehört, gelangt über unterschiedliche Eintragspfade in die aquatische Umwelt. Der zunehmende Kfz-Verkehr führt unweigerlich zum vermehrten Aufkommen an Reifenabrieb. Die Mengen an Reifenabrieb und der Eintrag in die die aquatische Umwelt über den Straßenabfluss sind bisher nicht erforscht. Daher untersuchen wir derzeit, welcher Anteil des Reifenabriebs mit dem Straßenablaufwasser von der Fahrbahn gespült wird.
Kürzlich wurde das Verbundprojekt RAU an der TU Berlin gestartet. Was hat es damit auf sich?
Das Verbundprojekt Reifenabrieb in der Umwelt (RAU) soll Reifenpartikel aus der Nutzungsphase des Reifens umfassend beschreiben und auf theoretischer Basis gegebenenfalls Lücken zu Verlusten von Reifenpartikeln über den gesamten Lebenszyklus schließen. Es gilt die Eintragspfade von Reifenmaterial in die aquatische Umwelt zu identifizieren, zu bilanzieren und Maßnahmen der Reduzierung aufzuzeigen. Ausgewählte Maßnahmen zur Reduzierung des Eintrags von Reifenmaterial in die aquatische Umwelt sollen verifiziert werden. Auf Basis dieser wesentlichen Einflussfaktoren soll eine Bewertungsmatrix entwickelt werden, die es ermöglicht für unterschiedliche Standorte geeignete Maßnahmen abzuleiten.
Sie möchten ja unter anderem die Eintragspfade von Reifenabrieb in die Gewässer untersuchen, Mengen bilanzieren und Vermeidungsstrategien ableiten. Das sind sehr komplexe Aufgaben. Wie werden Sie bei Ihren Untersuchungen methodisch vorgehen?
Im Forschungsvorhaben RAU wird eine Probenahme-Einrichtung zur Fest/Flüssig-Trennung für die Beprobung von Straßenablaufwasser sowie ein entsprechendes Analyseverfahren entwickelt. Das ermöglicht uns, den Anteil an Reifenabrieb aus einer Umweltprobe sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bestimmen.
Zur Beschreibung des Abrieb- und Abtragverhaltens von Reifenabrieb werden sowohl labortechnische Versuchsstände als auch in situ Beprobungen an unterschiedlichen Verkehrspunkten, einem Flughafen und dem Contidrom sowie softwarebasierte Simulationswerkzeuge genutzt. Zudem werden Modellierungen durchgeführt, auch um mögliche Standorte für Vermeidungsmaßnahmen zu identifizieren.
Wie und wo finden Sie die Modellgebiete für Ihre Untersuchungen, welche Kriterien müssen sie erfüllen?
Für die Beschreibung des Abrieb- und Abtragverhaltens von Reifenabrieb nutzen wir labortechnische Versuchsstände und in situ Beprobungen. Letztere erfolgen an Verkehrspunkten wie Lichtsignalanlagen, Autobahnauffahrten, Steigungen, Bushaltestellen, einem Flughafen und der Reifenteststrecke Contidrom. Es kommen auch softwarebasierte Simulationswerkzeuge zum Einsatz.
Gibt es zum jetzigen Zeitpunkt Maßnahmen, die Sie für geeignet halten, den Eintrag von Reifenabrieb in die Umwelt zu vermindern und finden sie bereits Anwendung?
Dieser Fragestellung nehmen wir uns aktuell in dem Forschungsprojekt "Optimierte Materialien und Verfahren zur Entfernung von Mikroplastik (OEMP)" an. Innerhalb des Projekts soll die Entwicklung neuer Materialen und Verfahrenstechnik erfolgen, um den Rückhalt von unterschiedlichen Mikroplastikpartikeln (Größe, Form, Material) aus verschiedenen Eintragspfaden der Siedlungswasserwirtschaft im städtischen Raum (Kläranlagen-Ablauf, Mischwasserüberlauf, Straßenabfluss) zu optimieren und damit im Sinne einer nachhaltigen Wasserwirtschaft hohe Qualitätsanforderungen zum Schutz der Oberflächengewässer zu erreichen.