Mikroplastik Stück für Stück erforschen

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Mikroplastik stellt ein weltweites Umweltproblem dar. Über Abflüsse, Kanalisationen und Kläranlagen gelangen die Kunststoffpartikel von maximal fünf Millimeter Größe in Flüsse und Meere. "Der Untersuchungsbedarf im Bereich Mikroplastik ist weiterhin sehr hoch. Um eine verlässliche Einschätzung der Problematik vornehmen zu können, benötigen wir ein großräumiges und langzeitliches Monitoring über Landesgrenzen und Ökosysteme hinweg", weist Kryss Waldschläger in ihrem WASSER UND ABFALL-Fachartikel Mikroplastik in der aquatischen Umwelt auf den aktuellen Kenntnisstand hin.

Die Vermeidung der belastenden Mikropartikel ist die beste Lösung, denn die Mengen sind erheblich. Laut Weltnaturschutzunion IUCN gelangen von den jährlich 335 Millionen Tonnen produziertem Kunststoff rund 9,5 Millionen Tonnen in die Ozeane. Alleine in Deutschland fallen laut Bundesumweltamt bis zu 500 Tonnen Mikroplastik aus Kosmetik- und Körperpflegeprodukte und 111.000 Tonnen durch Reifenabrieb an. Chemiefasern aus synthetischen Textilien steuern bis zu 400 Tonnen Mikroplastik pro Jahr bei.

Zwei Ansatzpunkte in der Forschung

Im Fachbereich Siedlungswasserwirtschaft an der TU Berlin wird zu Vermeidungsstrategien für den Eintrag von Mikroplastik in aquatische Systeme geforscht. Zwei vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekte stehen im Vordergrund. Das bis Ende September 2018 laufende Forschungsprojekt "OEMP - Optimierte Materialien und Verfahren zur Entfernung von Mikroplastik aus dem Wasserkreislauf" hat das Ziel, innovative Materialien und Verfahren zu entwickeln, um den Rückhalt der Mikroplastikteilchen in der kommunalen Abwasserbehandlung zu verbessern. Das zweite Projekt "RAU – Reifenabrieb in der Umwelt" untersucht bis Ende Juli 2020 die Entstehung, Beschaffenheit und den Verbleib des Abriebs über die gesamte Nutzungszeit des Reifens. Dabei gilt es Einflussfakturen für das Aufkommen des Abriebs und die Eintrittspfade sowohl zu identifizieren als auch zu quantifizieren, damit Möglichkeiten zur Reduzierung entwickelt werden können.

Feinstgewebe gegen Mikroplastik

Die ersten Untersuchungen begannen 2013. Daniel Venghaus, Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachbereich Siedlungswasserwirtschaft an der TU Berlin, berichtet, bereits bei den ersten Proben wurde ein besonderes Augenmerk auf das zu verwendende Filtermaterial gelegt. Das Filtermaterial musste eine scharfe Trenngrenze von zehn Mikrometer aber auch eine notwendige Durchflussleistung gewährleisten. Außerdem musste es gegenüber Säuren, Laugen und Enzymen robust sein. Zum Einsatz kam das Optimierte Tressengewebe (OT) von GKD – Gebr. Kufferath AG. Das Gewebe wurde im Laufe der Arbeiten am OEMP-Projekt weiterentwickelt, so dass nun auch Trenngrenzen von acht und sechs Mikrometer zur Verfügung stehen. Bei den Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass bei einer Trenngrenze von sechs Mikrometer doppelt so viele Partikel zurückgehalten werden können als beim Einsatz eines Filters mit 20 Mikrometer Trenngrenze.

Das gleiche Gewebe wird im Probenahmekorb beim Projekt RAU verwendet. Im Korb werden alle Feststoffe, die größer als sechs Mikrometer sind, durch bis zu sechs Filterelemente separiert. Vorbild für die Entwicklung des Korbs war der Laubfang in Gullys. GKD hat mit gleichen Abmessungen den Filter entwickelt, um so die verlässliche Beprobung des Straßenablaufwassers von leichtem bis zu Starkregen zu ermöglichen. In den Korb wurde eine Online-Messung integriert. So kann erstmals auch der sogenannte First Flush, das Abflussabwasseraufkommen der ersten Minute, untersucht werden. Nach Laborversuchen erfolgt nun der Einsatz an unterschiedlichen Straßen. In den nächsten zwei Jahren sollen an 60 unterschiedlichen Stellen Untersuchungen durchgeführt werden.

Eine Übersicht über das Problemfeld "Mikroplastik" gibt Annette Somborn-Schulz in ihrem gleichnamigen Fachartikel, erschienen in Ausgabe 03/2017 der WASSER UND ABFALL. Sie erläutert den Unterschied zwischen primärem und sekundärem Mikroplastik, zeigt den Eintragsweg in das ökologische System auf und fasst die Folgen für die Umwelt zusammen. Auch sie betont, dass der Forschungsbedarf wegen vieler ungeklärter Fragestellungen groß ist.