Mikroplastik und Superyachten – Eine Woche auf der boot Düsseldorf

Der zentrale Aktionsstand für Umwelt- und Naturschutz auf der boot Düsseldorf war die„Love Your Ocean“-Bühne – das Nachhaltigkeits- und Meeresschutzforum der Messe, organisiert durch die Deutsche Meeresstiftung. Zwischen Vorträgen, Diskussionsrunden und Mitmachaktionen stand hier eine Frage im Mittelpunkt: Wie können wir unsere Ozeane wirksam schützen?

Von diesem Ausgangspunkt aus entwickelten sich während der neun Messetage zahlreiche Gespräche und neue Kontakte für potenzielle Anwendungsfälle von neuartigen Rückhaltemodulen für Mikroplastik. Unter anderem kamen die Forschenden mit der Leiterin der Abteilung für Wasserstraßen und Schifffahrt im Bundesministerium für Verkehr (BMV) Dr. Wibke Mellwig sowie dem Bundesverband Meeresmüll e.V. ins Gespräch.

Warum ist Mikroplastik in Flüssen ein Problem für die Ozeane?

Schätzungsweise gelangen jährlich 8 Millionen Tonnen Plastikmüll in unsere Meere – rund 75% des gesamten Meeresmülls besteht aus Kunststoffen. Ein Großteil dieses Mülls gelangt über Flüsse in die Ozeane.

Doch während Plastikflaschen und Netze offensichtlich sind, stellt Mikroplastik (Partikel kleiner als 5 mm) die Forschung vor eine weitaus größere Herausforderung: Wie findet und quantifiziert man winzige Kunststoffteilchen in komplexen Wasser- oder Schlammproben?

An der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTWD) wurde ein innovatives Verfahren entwickelt und 2019 mit dem Sächsischen Umweltpreis ausgezeichnet, das genau hier ansetzt. Die Dresdner Forschung kombiniert dabei zwei entscheidende Technologien:

1. Elektrostatische Separation: Die elektrostatische Separation trennt Kunststoffpartikel von Sedimenten, indem die Teilchen in einem elektrischen Feld aufgeladen werden. Kunststoffpartikel haften dabei stärker an einer metallischen Walze, während mineralische Sedimente kaum reagieren und so getrennt werden können.
2. Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC): Die Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) misst, wie viel Wärme ein Material aufnimmt oder abgibt, wenn es kontrolliert erwärmt oder gekühlt wird. Dadurch lassen sich Änderungen wie Schmelzen, Erstarren oder chemische Reaktionen erkennen, was letztlich die Erkennung von verschiedenen Kunststoffen in den Sedimentproben erlaubt.

Dieses kombinierte Verfahren erlaubt es den Forschenden, ein präzises Bild der Belastung zu zeichnen: Woher kommt der Kunststoff, wie viel ist es und welche Sorten dominieren? Dieses Monitoring ist Voraussetzung, um gezielte Schutzmaßnahmen zu entwickeln.

In unseren modernen Städten ist der natürliche Zustand der Ufer oft verloren gegangen: Betonmauern und befestigte Wege haben vielerorts Schilfgürtel und Auen ersetzt. Das hat Folgen: Wenn Flüsse bei Starkregen über die Ufer treten, fehlen Auen als natürlicher Hochwasserschutz. Das Wasser verteilt Plastikpartikel ungehindert in der Umwelt. Die Retentionsmodule fungieren hier als Zwei-Wege-Filter: Die Kunststoffe bleiben sowohl beim Übertreten des Wassers auf die Uferflächen als auch beim Zurückfließen in den Fluss an den Modulen hängen.

Mehr als nur ein Filter: Der multifunktionale Ansatz

Man könnte Mikroplastik theoretisch auch mit künstlichen Barrieren wie Netzen oder Bürsten stoppen. Doch die Retentionsmodule der HTWD gehen einen entscheidenden Schritt weiter. Sie bieten einen ökologischen Mehrwert, der über die reine Kunststofffiltration hinausgeht:

1. Ökologische Aufwertung: Sie schaffen neue Lebensräume für Insekten und Vögel inmitten versiegelter Städte.
2. Stadtbild: Durch mehr Grün laden Uferbereiche wieder mehr zum Verweilen und Erholen ein.

In Überspülversuchen an der HTWD wurde die Leistungsfähigkeit dieser grünen Filter bereits bewiesen: Ein einzelnes Modul kann je nach Strömung und Partikelart zwischen 20 und 90 % des Mikroplastiks aus dem durchströmenden Wasser zurückhalten.