Modellierung

Modellbasierte Forschung zu Mikroplastik in der Umwelt

hannes.schritt@ecologic.eu — Tue, 24 Nov 2020 08:14:59 +0000

Modellbasierte Forschung zu Mikroplastik in der Umwelt hannes.schritt… Di, 11/24/2020 - 09:14

Untertitel

Synthesepapier

Titelbild

Abbildungsbereich der Modelle des Forschungsschwerpunktes "Plastik in der Umwelt"

Beschreibung

Dieses Papier behandelt die Fragestellung, welchen Abbildungsbereich die Modelle in der FONA Maßnahme „Plastik in der Umwelt“ abdecken. Die Arbeit basiert auf Modell-Steckbriefen, die im Anhang des Papiers beigefügt sind und die wesentlichen Kennpunkte und Eigenschaften der einzelnen Modelle beschreiben. Anhand dieser Steckbriefe wurde innerhalb des Querschnittsthemas 5 (Modellierungen) projektübergreifend der Gesamt-Abbildungsbereich der Modelle zusammengeführt und damit die noch vorhandenen Lücken in Bezug auf Daten und Modellstruktur identifiziert, die relevant für ein besseres Systemverständnis sind. Gleichzeitig verdeutlicht diese Synthese den möglichen Beitrag der Modellierung zur weiteren flächenbezogenen Mikroplastikforschung in der Fortsetzung der derzeitigen Förderung.

Das vorliegende Papier entstand im Nachgang zweier Workshops am 28.3.2019 und 8.6.2020 der modellierenden Forschungsgruppen aus den drei Projekten MicBin, MicroCatch_Balt und PLAWES, die flächen- und teilweise tiefenbezogen (Mikro-)Plastikquellen und -pfade innerhalb von drei Flusseinzugsgebieten in Deutschland (MicBin: Donau; MicroCatch_Balt: Warnow; PLAWES: Weser) quantifizieren.

Weiterführende Links

Link Synthesepapier

Jahr

2020

Autor

AutorInnen

Elke Brandes

Stephanie Cieplik

Peter Fiener

Martin Henseler

Frank Herrmann

Jörg Klasmeier

Peter Kreins

Sarah Piel

Gholamreza Shiravani

Frank Wendland

Andreas Wurpts

Ergebnistyp

Diskussionspapiere & Statuspapiere

Zu zitieren als

Elke Brandes, Cieplik, S., Fiener, P., Henseler, M., Hermann, M., Klasmeier, J., Kreins, P., Piehl, S., Shiravani, G., Wendland, F., Wurpts, A. (2020): Modellbasierte Forschung zu Mikroplastik in der Umwelt - Synthesepapier.

Schlagworte

Donau

Landwirtschaft

Makroplastik

Mikroplastik

Publikationstyp

InRePlast

Stephan.Guertler — Fri, 01 Mar 2019 09:03:22 +0000

InRePlast Stephan.Guertler Fr, 03/01/2019 - 10:03

Umweltpolitische Instrumente zur Reduzierung der Plastikverschmutzung von Binnengewässern über Entwässerungssysteme

Das Vorhaben zielte darauf ab, einen wesentlichen, transdisziplinär geprägten Beitrag zur angewandten Forschung hinsichtlich der Verhinderung von Kunststoffeinträgen in Gewässer über Entwässerungssysteme zu leisten. Beteiligt waren Forscher:innen aus den Bereichen Abwassertechnik, Umweltrecht sowie Umwelt- und Verhaltensökonomik. Das Projekt erfasste in vier Modellgemeinden in kommunalen Kläranlagen und Niederschlagsabläufen innerhalb eines Jahres die Menge und Art der Kunststoffe, die über die Schmutzwasser- und Niederschlagswassererfassung in die Entwässerungssysteme eingeleitet wurden. Auf dieser Basis fand mittels Stoffstromanalyse eine Hochrechnung für Deutschland statt. Mit Blick auf Defizite und Lücken im Rechtsrahmen wurden ausgehend von einer Klassifizierung der in den Kläranlagen gefundenen Produkte Instrumente zur Minderung des Kunststoffeintrags entwickelt, die die Grundlage sowohl für die Formulierung eines Kunststoff-Stammgesetzes und einer Kunststoffstrategie auf nationaler Ebene als auch für die Arbeitshilfe zu kommunalen Handlungsmöglichkeiten bildeten. Ausgewählte Instrumente wurden in einem Laborexperiment und einer Verbraucher:innenbefragung evaluiert. In diesem Zusammenhang kamen auch Instrumente der Einwegkunststoffrichtlinie auf den Prüfstand. Im Ergebnis formulierten die Projektpartner adressiert an die Politik, Kommunen, Unternehmen und Verbände Vorschläge für Ansätze und Maßnahmen, den Eintrag von Kunststoffen in die Umwelt zu messen, zu mindern und zu vermeiden.

Arbeitsschwerpunkte:

Untersuchung rechtlicher und ökonomischer Rahmenbedingungen, Formulierung eines nationalen Kunststoff-Stammgesetzes und einer nationalen Kunststoff-Strategie.
Empirische Untersuchungen der Kunststoffeinträge in die Entwässerungssysteme von vier Modellgemeinden und daran anknüpfend Erarbeitung einer Arbeitshilfe für Kommunen zur Vermeidung von Kunststoffeinträgen in die Umwelt
Modelltechnische Darstellung der Stoffströme aus den betrachteten Quellbereichen Haushalte, Verkehrswege und Unternehmen der Kunststoffbranche der beteiligten Modellgemeinden.
Evaluierung der Wirkung von Instrumenten im Zusammenhang mit Einstellungen und Umgang mit plastikhaltigen Verbrauchsgütern mittels Laborexperiment und Umfrage.

Arbeitspakete

AP 1: Bestandsaufnahme der Kunststoffeinträge in die Entwässerungssysteme

Ansprechpartner

Dr. Marco Breitbarth, Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen e.V. (FIW), jetzt Forschungsinstitut für Wasserwirtschaft und Klimazukunft an der RWTH Aachen e. V. (FIW) (Kontakt über Prof. Dr. Anja Hentschel, Hochschule Darmstadt)

Projektpartner

Stadt Aachen, Stadt Stolberg, Gemeinde Simmerath, Gemeinde Roetgen, Universität Kassel, Hochschule Darmstadt

Kurzbeschreibung

Ziel dieses Arbeitspaketes war die Ermittlung des Status quo von Kunststoffeinträgen in die Entwässerungssysteme in den vier gewählten Untersuchungskommunen, die verschiedene Siedlungsstrukturen abbilden. Hierzu erfolgte eine umfassende Ermittlung der Art und der Menge von Kunststoffprodukten sowie deren Quellen aus den Bereichen Haushalt, Industrie, Verkehr und sonstigen weiteren Aktivitäten, die in Verbindung mit der Schmutzwassersammlung und der Entwässerung befestigter Flächen stehen. Es konnten rund 150 unterschiedliche Plastikprodukte identifiziert werden.

AP2: Entwicklung eines Konzepts der multikriteriellen verhaltensorientierten Instrumentierung

Ansprechpartnerinnen

Prof. Dr. Anja Hentschel, Hochschule Darmstadt, Fachbereich Gesellschaftswissenschaften, Fachgebiet Umwelt- und Energierecht, Schöfferstraße 3, 64295 Darmstadt, E-Mail: anja.hentschel@h-da.de

Dr. Maria Daskalakis, Universität Kassel, Institut für Volkswirtschaftslehre, Fachgebiet Wirtschaftspolitik, Innovation und Entrepreneurship, Arbeitsgruppe Umweltpolitik, Nora-Platiel-Str. 4, 34109 Kassel, E-Mail: daskalakis@wirtschaft.uni-kassel.de

Projektpartner

Prof. Dr. Frank Beckenbach, FIW

Kurzbeschreibung

Ausgehend von einer Untersuchung und Klassifizierung der besonderen Merkmale des Eintrags von Kunststoffen in die Umwelt als Non-Point-Source-Pollution Problematik erfolgte eine verhaltensökonomische Analyse relevanter Verhaltenseffekte bei der Nutzung und Entsorgung von Kunststoffprodukten in Haushalten und Organisationen und möglicher Ansätze, einen veränderten Umgang mit diesen zu motivieren. Zudem wurden die bestehenden rechtlichen Rahmenbedingungen auf nationaler und europäischer Ebene auf Defizite hin untersucht und Ansatzpunkte für die Ableitung von verhaltensorientierten Maßnahmen und Instrumenten identifiziert, deren Wirkungen in Bezug auf ökologische, gesellschaftliche, technische, rechtliche und ökonomische Umsetzbarkeit abgeschätzt wurden. Ergebnis war ein Instrumentenbündel, welches den weiteren Untersuchungen und der Formulierung eines nationalen Kunststoffstammgesetzes samt einer Kunststoffstrategie zugrunde gelegt wurde. Die Arbeiten in diesem Arbeitspaket offenbarten weiterhin, dass in Deutschland mit Stand Juni 2023 keine lückenlose Datenbasis für die Erfassung von kunststoffverarbeitenden Unternehmen existiert, da die amtliche Statistik nur einen Teil der Unternehmen klassifiziert.

AP3: Empirische Analysen der Erfolgs- und Hemmnisfaktoren

Ansprechpartner/innen

Projektpartner

Prof. Dr. Frank Beckenbach, FIW, Hochschule Darmstadt, Dr. Christoph Bühren, Universität Kassel

Kurzbeschreibung

Die empirische Ermittlung der Erfolgs- und Hemmnisfaktoren von Instrumenten zur Reduktion des Kunststoffeintrags über die Entwässerungssysteme erfolgte auf Basis des Konzepts der multikriteriellen verhaltensorientierten Instrumentierung unter besonderer Berücksichtigung der Non-Point-Source-Pollution -Situation. Der Fokus lag hier auf den Untersuchungen bei der Akteursgruppe Haushalte. Diesen waren Expertengespräche und Tiefeninterviews bei verschiedenen mit der Problemstellung befassten Akteursgruppen vorgelagert. Es kam eine Methodentriangulation zum Einsatz: Neben halbstrukturierten, leitfadengestützten Tiefeninterviews wurden eine Umfrage sowie ein umfassendes Laborexperiment durchgeführt.

AP4: Stoffstrommodelle der Kunststoffeinträge in Kanalnetze und Kläranlagen

Ansprechpartner

Projektpartner

Universität Kassel, Hochschule Darmstadt

Kurzbeschreibung

Für die vier Modellgemeinden wurden Stoffstrommodelle zum Eintrag von Makro- und Mikrokunststoffen aus den ermittelten Quellen in die Entwässerungssysteme erstellt. Anhand der Modellergebnisse wurden die Quellen und Produktarten analysiert und im Hinblick auf die jeweilige Relevanz für den Kunststoffeintrag bewertet. Die Daten der Kommunen wurden sodann in einem allgemeinen Modell auf die Bundesrepublik hochgerechnet. Auf Grundlage der ermittelten Daten wurde eine Arbeitshilfe für Kommunen zur Vermeidung von Kunststoffeinträgen erstellt. Sie enthält einen Vorschlag zur systematischen Vorgehensweise von der kommunalspezifischen Problemanalyse über die Maßnahmenidentifizierung bis hin zum Monitoring sowie konkrete Handlungsansätze und Maßnahmen orientiert an kommunalen Handlungsfeldern.

AP5: Akteursbasiertes Computer-Modell und Simulationen zur Entwicklung von Stoffströmen

Ansprechpartner/innen

Projektpartner

Prof. Dr. Frank Beckenbach, FIW, Hochschule Darmstadt

Kurzbeschreibung

Die in diesem Arbeitspaket ursprünglich vorgesehene Konzeption und Entwicklung von Multi-Agenten-Systemen in Bezug auf die Akteursgruppen Haushalte und Unternehmen entfiel auf Grund der Auswirkungen der Pandemie.

AP6: Finalisierung des Konzepts der multikriteriellen verhaltensorientierten Instrumentierung

Ansprechpartnerin

Prof. Dr. Anja Hentschel, Hochschule Darmstadt, Fachbereich Gesellschaftswissenschaften, Fachgebiet Umwelt- und Energierecht, Schöfferstraße 3, 64295 Darmstadt, E-Mail: anja.hentschel@h-da.de

Projektpartner

Prof. Dr. Frank Beckenbach, FIW

Kurzbeschreibung

Das Konzept der multikriteriellen verhaltensorientierten Instrumentierung wurde unter Berücksichtigung der Erkenntnisse aus den anderen Arbeitspaketen verfeinert. Zugleich erfolgte eine Anpassung des Projektfokus hin zu einer offeneren Betrachtung des Rechtsrahmens. Die ursprünglich allein geplante Abschätzung der Wirkung der mit dem Konzept der multikriteriellen verhaltensorientierten Instrumentierung identifizierten Maßnahmen und Instrumenten und des Kontroll- und Vollzugsaufwandes für die Behörden wurde zugunsten der Erarbeitung eines umfassenden Regulierungsansatzes in Form eines nationalen Kunststoffstammgesetzes nebst einer Kunststoffstrategie ausgeweitet.

AP7: Erarbeitung von Vorschlägen für die Praxis

Ansprechpartner/innen

Prof. Dr. Anja Hentschel, Hochschule Darmstadt, Fachbereich Gesellschaftswissenschaften, Fachgebiet Umwelt- und Energierecht, Schöfferstraße 3, 64295 Darmstadt, E-Mail: anja.hentschel@h-da.de

Projektpartner

Prof. Dr. Frank Beckenbach

Kurzbeschreibung

Die Projektergebnisse wurden für die politik-praktische Umsetzung aufbereitet. Es wurden Handlungsempfehlungen erarbeitet, die unterschiedliche Akteure adressieren und ihnen Unterstützung bei der Umsetzung von Maßnahmen zur Vermeidung und Minderung des Eintrags von Kunststoffen in die Umwelt bieten.

Koordinator

Dr. Maria Daskalakis
Universität Kassel, Institut für Volkswirtschaftslehre, Fachgebiet Wirtschaftspolitik, Innovation und Entrepreneurship, Arbeitsgruppe Umweltpolitik
Nora-Platiel-Str. 4
34109 Kassel
Tel.: +49 561 804-3052
E-Mail: daskalakis@wirtschaft.uni-kassel.de

Website

www.inreplast.de

Partnerinstitutionen

Hochschule Darmstadt, Professur für Umwelt- und Energierecht

Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen e. V. / FiW

Assoziierte Partner

Wasserverband Eifel-Ruhr / WVER

BKV GmbH

Industrievereinigung Kunststoffverpackungen e.V. / IK

PlasticsEurope Deutschland e.V.

Kunststoff-Zentrum SKZ

Umweltbundesamt

DHB – Netzwerk Haushalt

BildungsCent e.V.

Prof. Dr. Frank Beckenbach, Cusanus Hochschule, Bernkastel-Kues

Laufzeit

Januar 2019

Dezember 2021

Schlagworte

Gesellschaftliche Wahrnehmung

Governance

Grauwasser

Industrie

Industrielle Emissionen

Multikriterielle Bewertung

Verminderungsmaßnahmen

Gesellschaftliche Wahrnehmung

Minimierungsstrategien

Regulierung

Projektblatt

Projektblatt-InRePlast-2019.pdf

Koordinator label

Koordinatorin

1. Workshop des Querschnittsthemas 5: Modellierung

Stephan.Guertler — Mon, 25 Feb 2019 09:38:36 +0000

1. Workshop des Querschnittsthemas 5: Modellierung Stephan.Guertler Mo, 02/25/2019 - 10:38

Untertitel

flussgebietsbezogene Modellierung

Beschreibung

Am 28. März 2019 trafen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Verbundprojekten PLAWES, MicroCatch_Balt und MicBin des Forschungsschwerpunkts "Plastik in der Umwelt", um den Austausch zu den angewandten Ansätzen bei der flussgebietsbezogenen Modellierung zu erhöhen.

Der Workshop, der im Johann Heinrich von Thünen-Institut in Braunschweig stattfand, deckte viele Möglichkeiten auf, wie die Projekte sich besser vernetzen können und bei welchen Aspekten Synergien zwischen den Modellen genutzt werden könnten. Sowohl bei den Bottom-up- als auch bei den den Top-down-Ansätzen wird ein verstärkter Austausch an Eingangsdaten angestrebt.

Zum besseren Verständnis der Modelle wurde sich zudem darauf geeinigt, dass diese in Form von Steckbriefen beschrieben werden sollen. Diese Steckbriefe sollen auch zur Kommunikation mit Personen außerhalb der Kleingruppe der Modellierer*innen genutzt werden.

Ein weiterer Workshop wird für Anfang 2020 anvisiert.

Ort

Johann Heinrich von Thünen-Institut - Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Braunschweig

Datum

28. März 2019

Event type

Forschungsschwerpunkt-Veranstaltung

Bildergalerie

Schlagworte

Date sort

Do, 03/28/2019 - 12:00

Hide on overview

Aus

MicroCatch_Balt

KALEH — Wed, 20 Dec 2017 09:57:04 +0000

MicroCatch_Balt KALEH Mi, 12/20/2017 - 10:57

Untersuchung der Mikroplastik-Senken und -Quellen von einem typischen Einzugsgebiet bis in die offene Ostsee

Exemplarisch für das Warnow-Einzugsgebiet ermittelte MicroCatch_Balt Quellen und Senken von Mikroplastik (MP), sowie relevante Verbreitungsprozesse auf dessen Weg zur offenen Ostsee. Dazu wurde die Kopplung von Modellen erarbeitet, welche das gesamte Einzugsgebiet inklusive Mündung und Küstengewässer abdecken. Die gekoppelten Modelle dienten der Identifizierung von Hotspot-Bereichen des MP-Eintrages sowie der Abschätzung der Auswirkungen von MP-Reduktionsmaßnahmen in Teilbereichen des Einzugsgebietes. Durch die Übertragung der Modelle in die Anwendung eines Multitouch-Tisches wurden interaktive, kreative Lernmodule erstellt, welche in Form einer Wanderausstellung in Gemeinden der deutschen Ostseeküste von Stralsund bis Flensburg präsentiert wurden. Im Weiteren schloss MicroCatch_Balt die Untersuchung von Bootslack, extremen Wetterereignissen als Quellen und höhere Organismen als Senken mit ein. Daraus folgernd hat MicroCatch_ Balt die wichtigsten Aspekte der MP-Kontamination von limnischen bis marinen Systemen in Norddeutschland abgedeckt und damit Interessensvertretern das Fachwissen für zukünftiges Monitoring und Minderungsstrategien bereitgestellt.

Arbeitsschwerpunkte

Probenahme im Warnow-Einzugsgebiet und dem Ästuar, Extraktion und Identifikation von Mikroplastik
Modellierung von Mikroplastik-Eingang in das Warnow-System von diffusen und Punktquellen
Entwicklung von zwei Multi-Media Modulen für einen Multi-Touch-Tisch und Organisation einer Wanderausstellung

Arbeitspakete

AP 1 Probenahme von MP aus der Umwelt

Ansprechpartner

PD Dr. habil. Matthias Labrenz, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Umweltmikrobiologie, Seestraße 15, 18119 Rostock, E-Mail: matthias.labrenz@io-warnemuende.de

Projektpartner

IPF

Kurzbeschreibung

In AP 1 wurden Umweltproben (Wasser, Sediment, Boden, benthische und pelagische höhere Organismen) im Bereich der Warnow gesammelt, aufgearbeitet und identifiziert. Von besonderem Interesse waren hier als potentielle Quellen Kläranlagen / Trennkanalisation, Drängraben, Erosionsflächen, industriell beeinflusste Gebiete sowie Extremereignisse wie Hanse Sail, Silvester, Starkregen und Sturmereignisse. Als potentielle Senken wurden höhere Organismen (Muschel, Wurm, Fisch), Strände und Sedimente beprobt. In allen Proben wurden die Mikroplastikpartikel mit spektroskopischen Methoden identifiziert und quantifiziert.

AP 2 Modellierung des Warnow Ästuars und des Einzugsgebietes

Ansprechpartner

Dipl.-Ing.agr. Peter Kreins, Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Bundesallee 50, 38116 Braunschweig, E-Mail: peter.kreins@thuenen.de

Projektpartner

FZJ, IOW

Kurzbeschreibung

Durch Anpassungen und Kombinationen verschiedener regionaler Modelle konnte eine räumlich hochaufgelöste Modellierung von landseitigen diffusen und punktförmigen Mikroplastikeinträgen in das Flusseinzugsgebiet der Warnow erfolgen. Auf diese Weise wurden einerseits die Hotspots der Verschmutzung im Warnow-Flussgebiet identifiziert und andererseits die gesamten landseitigen Mikroplastikeinträge bis in die Küstengewässer quantifiziert.

AP 3 Mikroplastik Wanderausstellung

Ansprechpartnerin

Dr. Barbara Hentzsch, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Stabsabteilung Wissenschaftsmanagement, Seestraße 15, 18119 Rostock, E-Mail: barbara.hentzsch@ io-warnemuende.de

Projektpartner

FhIGD

Kurzbeschreibung

In AP 3 wurde eine Wanderausstellung mit einem interaktiven Multimedia-Lernmodul entwickelt, welche die Projektergebnisse in Form von Animationen präsentiert. Die Wanderausstellung wurde in Stralsund, Rostock, Hamburg, Kiel, Eckernförde und Flensburg gezeigt. Die jeweiligen Ausstellungseröffnungen wurden von Plenardiskussionen mit Vertretern der lokalen Umweltbehörden und Wissenschaftlern begleitet.

AP 4 Projektmanagement

Ansprechpartnerin

PD Dr. habil. Matthias Labrenz, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Umweltmikrobiologie, Seestraße 15, 18119 Rostock, E-Mail: matthias.labrenz@io-warnemuende.de

Kurzbeschreibung

AP 4 umfasste das Projekt Management und stellte eine effiziente und produktive Ausführung des Projektes sicher. Zu den Aufgaben von AP 4 zählten die Koordination mit den Verbundprojekten PLAWES, PLASTRAT und dem BONUS-Projekt MICROPOLL, sowie die Überwachung der Finanzen und Arbeitsergebnisse, die Organisation der regelmäßigen Projekttreffen, die Verbreitung der Projektergebnisse an die Öffentlichkeit, sowie Unterstützung des Projektleiters in Bezug auf interne und externe wissenschaftliche Kommunikation.

Koordinator

PD Dr. habil. Matthias Labrenz
Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde / IOW, Umweltmikrobiologie
Seestraße 15
18119 Rostock
Tel.: +49 381/5197378
E-Mail: matthias.labrenz@io-warnemuende.de

Website

https://www.io-warnemuende.de/microcatch-start.html

Partnerinstitutionen

Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden / IPF

Forschungszentrum Jülich, Institut für Bio- und Geowissenschaften / FZJ-IBG

Johann Heinrich von Thünen- Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei / TI-LR

Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung Rostock / FhIGD

Laufzeit

August 2017

April 2021

Schlagworte

Industrielle Emissionen

Informations- und Lehrmaterialien

Infrarot-Spektroskopie

Mischwasserentlastung

Projektblatt

Infoblatt_MicroCatchBalt_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinator

PLAWES

KALEH — Wed, 20 Dec 2017 09:29:04 +0000

PLAWES KALEH Mi, 12/20/2017 - 10:29

Mikroplastikkontamination im Modellsystem Weser – Nationalpark Wattenmeer: ein ökosystemübergreifender Ansatz

In PLAWES wird mit dem Modellsystem Weser- Nationalpark Wattenmeer weltweit erstmals und umfassend die Mikroplastikbelastung eines großen Flusseinzugsgebietes mit europäischer Dimension untersucht. PLAWES wird als Pionierstudie eine disziplin- und ökosystemübergreifende Analyse der Kontamination mit Mikroplastik (MP) von den Quellflüssen bis zur Nordsee durchführen, sowie dabei exemplarisch verschiedene punktuelle (Kläranlagen, Trennsysteme) und diffuse (Dränage, Atmosphäre) Quellen und Eintragspfade berücksichtigen. Die Erkenntnisse fließen in einen Modellierungsansatz zur Identifikation primärer Transportmechanismen und Akkumulationszonen ein. Ökosystemische Auswirkungen von MP im System Weser-Wattenmeer werden anhand der Interaktion von Mikroplastik mit Pathogenen in Biofilmen sowie aquatischen Invertebraten untersucht. Die Erkenntnisse dieser ökologisch besonders relevanten Aspekte werden verwendet, um das Umweltrisiko von MP für das Modellsystem abzuschätzen und in der Folge auf andere Systeme übertragbar zu machen. Zudem fließen die Ergebnisse in neue Lehrmaterialien, um eine Wissensplattform für Lehrer/innen, Schüler/innen und Eltern in Europa bereitzustellen. Daher wird PLAWES einzigartige Daten zur Auswirkung von MP auf ein großes europäisches Flusseinzugsgebiet und auf die Umwelt generieren. Dies wird nicht nur maßgebend für Entscheidungsträger und Stakeholder sein, sondern auch als Grundlage für wissenschaftsbasierte Lösungen dienen.

Arbeitsschwerpunkte

Mikroplastik im Modellsystem Weser- Wattenmeer
Modellgestützte Bilanzierung der diffusen und punktförmigen MP-Einträge
Interaktion von Mikroplastik mit Pathogenen und Biota
Bildungsmaßnahmen zur Schärfung des Bewusstseins in Bezug auf Plastikmüll

Arbeitspakete

AP 0 Management, Kommunikation und Dissemination

Ansprechpartner

Prof. Dr. Christian Laforsch, Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Tierökologie I, Universitätsstraße 30, 95447 Bayreuth, E-Mail: christian.laforsch@uni-bayreuth.de

Projektpartner

AWI

Kurzbeschreibung

AP 0 gewährleistet die gezielte und effiziente Unterstützung des Konsortiums bezüglich Projektmanagement, Kommunikation und Dissemination. AP 0 koordiniert sowohl die Öffentlichkeitsarbeit als auch die Verwertung der erzielten Ergebnisse sowie die Zusammenarbeit aller Projektpartner und steht daher im engen Austausch mit allen Projektbeteiligten. AP 0 koordiniert die Harmonisierung mit dem Verbundprojekt MicroCatch_Balt in Bezug auf Probennahme und Aufarbeitung, Modellierung, Öffentlichkeitsarbeit und Datenhinterlegung sowie darüber hinaus die Kommunikation mit den anderen Verbundprojekten.

AP 1 Mikroplastik im Modellsystem Weser- Wattenmeer

Ansprechpartner

Dr. Gunnar Gerdts, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Kurpromenade, 27498 Helgoland, E-Mail: gunnar.gerdts@awi.de

Projektpartner

UBT, UOld

Kurzbeschreibung

Das Ziel von AP 1 war, das gesamte Flusssystem Weser bis in die Küstengewässer hinsichtlich der Belastung mit Mikroplastik (MP) zu untersuchen. Die finale Festlegung der exakten Probenahmestellen erfolgte unter Berücksichtigung der für RAUMIS-mGROWA-MePhos und „Gezeitenmodell“ (AP 3) notwendigen Real-Daten. Die gesamte Weser einschließlich Unterweser und Wattenmeer wurde hinsichtlich der Belastung mit MP im Rahmen von zwei Kampagnen zu verschiedenen Jahreszeiten mit unterschiedlicher Wasserführung der Weser untersucht.

AP 2 Eintragspfade – Punktquellen und diffuser Eintrag

Ansprechpartner

Prof. Dr. Andreas Held, Universität Bayreuth, Bay-CEER; Zweitaffiliation: Technische Universität Berlin, Fachgebiet Umweltchemie und Luftreinhaltung, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, E-Mail: held@tu-berlin.de

Projektpartner

AWI

Kurzbeschreibung

Ziel von AP 2 war eine exemplarische Betrachtung der Eintragspfade für Mikroplastik durch Untersuchung wichtiger Punktquellen wie Kläranlagen und Trennwasserkanalisationen sowie des diffusen Eintrags aus Dränagen und Atmosphäre. Dazu wurden ausgewählte Probenahmestellen im Wesereinzugsgebiet unter Berücksichtigung verschiedener Landschaftsräume und Landnutzungsarten charakterisiert. Der Fokus lag dabei auf der Quantifizierung der Eintragspfade von MP. Die Beprobung wurde mit den Probenahmekampagnen an der Weser synchronisiert.

AP 3 Modellgestützte Bilanzierung der diffusen und punktförmigen MP-Einträge

Ansprechpartner

Prof. Dr. Frank Wendland, Forschungszentrum Jülich IBG-3, Wilhelm-Johnen-Straße, 52428 Jülich, E-Mail: f.wendland@fz-juelich.de

Projektpartner

TI, NLWKN

Kurzbeschreibung

Ziel war eine räumlich aufgelöste Quantifizierung der diffusen und punktförmigen MP-Einträge und die Ausweisung räumlicher Belastungsschwerpunkte und Akkumulationszonen innerhalb des Flusseinzugsgebietes und des Ästuars. Modelliert wurden die MP-Einträge aus unterschiedlichen Arten von diffusen Eintragspfaden und Punktquellen. Die Arbeiten bauen auf den Modellen mGROWA, MEPhos, RAUMIS, sowie einer Transportmodellierung unter Berücksichtigung der ästuarinen Hydro- und Sedimentdynamik auf. Im Rahmen des Vorhabens wurde die Modellkette zielgerichtet im Hinblick auf die MP-Eintragsmodellierung im Binnenland und die weitere Ausbreitung des MPs im Unterlauf, Ästuar und Küstenvorfeld weiterentwickelt.

AP 4 Interaktion von Mikroplastik mit Pathogenen und Biota

Ansprechpartner

Prof. Dr. Jörg Oehlmann, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 13, 60438 Frankfurt am Main, E-Mail: oehlmann@bio.uni-frankfurt.de

Projektpartner

AWI, UBT, UOld

Kurzbeschreibung

In AP 4 wurden die ökosystemischen Auswirkungen von MP auf das Modellsystem Weser-Wattenmeer anhand von den zwei ökologisch besonders relevanten Aspekten „Interaktion mit Pathogenen und Antibiotikaresistenzen“ und „Interaktion mit aquatischen Invertebraten“ beschrieben.

Interaktion mit Pathogenen und Antibiotikaresistenzen:

Da Biofilme Orte erhöhten genetischen Austausches sind und unterhalb von Kläranlagen erhöhte Antibiotikaresistenzen auftreten, könnte Plastik nicht nur zur Dispersion von pathogenen Organismen, sondern auch von Resistenzgenen beitragen. Die Folgen eines solchen Transfers sind gegenwärtig noch nicht absehbar. Deshalb hat das AWI Kunststoffproben aus der Weser mit molekularen „microbial source tracking“ Techniken (DNA/ RNA-Arrays zum Nachweis von pathogenen Bakterien, Viren, Protozoen und Virulenz/Resistenzgenen) untersuch.

Interaktion mit aquatischen Invertebraten:

Um Expositionsdaten zu generieren, wurden verschiedene Molluskenarten in situ in der Weser, im Tidebereich und Wattenmeer ausgebracht. Aufgenommenes MP wurde im Verdauungstrakt und in Gewebeproben untersucht und parallel mittels Pyrolyse-GC-MS und spektroskopischen Verfahren bestätigt. Historische Muschelproben (ab 1986) aus der Umweltprobenbank des Bundes (UBA) wurden mittels Pyrolyse-GC-MS untersucht. Die chronische Toxizität von MP wurde in Laborexperimenten mit Muscheln und Würmern charakterisiert. Verschiedene Polymere wurden in situ konditioniert und in chronischen Expositionsexperimenten toxikologisch charakterisiert.

AP 5 Bildungsmaßnahmen zur Schärfung des Bewusstseins in Bezug auf Plastikmüll

Ansprechpartner

Prof. Dr. Franz X. Bogner, Universität Bayreuth, Didaktik der Biologie, Universitätsstraße 30, 95447 Bayreuth, E-Mail: franz.bogner@uni-bayreuth.de

Projektpartner

AWI, UOld

Kurzbeschreibung

Das AP 5 hat neben der ethischen Bewertungskompetenz von Schüler*innen das vorhandene individuelle Umweltwissen einbezogen. Innovative Lehrmaterialien mit fundiertem Alltagsbezug wurden für ein holistisches Verständnis bzgl. der Belastung mit Plastik im Modellsystem bewertet und über ein Internet-Lehr-/Lernportal disseminiert. Innerhalb des Arbeitspaketes übernahm UBT die Bereitstellung einer Handreichung für Lehrer*innen und „Öffentlichkeitsarbeiter*innen“.

Koordinator

Prof. Dr. Christian Laforsch
Universität Bayreuth,
Lehrstuhl für Tierökologie I / UBT
Universitätsstraße 30
95447 Bayreuth
Tel.: +49 921 / 55-2651
E-Mail: christian.laforsch@uni-bayreuth.de

Dr. Gunnar Gerdts
Alfred-Wegener-Institut
Helmholtz-Zentrum für Polarund Meeresforschung / AWI
Kurpromenade
27498 Helgoland
Tel.: +49 4725 / 819-3245
E-Mail: gunnar.gerdts@awi.de

Website

www.bayceer.uni-bayreuth.de/PLAWES/

Partnerinstitutionen

Forschungsstelle Küste im Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz / NLWKN

Forschungszentrum Jülich / FZJ

Goethe-Universität Frankfurt / GU

Johann Heinrich von Thünen- Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei / TI-LR

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologie des Meeres / UOld

Laufzeit

September 2017

April 2021

Schlagworte

Gesellschaftliche Wahrnehmung

Grauwasser

Industrielle Emissionen

Informations- und Lehrmaterialien

Infrarot

Infrarot-Spektroskopie

Kläranlagen

Klärschlamm

Kommune

Kommunikationsstrategie

Mischwasserentlastung

Polyethylen mit hoher Dichte PE-HD

Polyethylenterephthalat (PET)

Polyvinylchlorid (PVC)

Probenahme

Probenaufreinigung

Pyrolyse-GC

Raman-Mikrospektroskopie

Umweltverträglichkeit

Vermeidung

Verminderungsmaßnahmen

Weser

Additive

Bodenwasser

Chronische Exposition

Rasterelektronenmikroskopie

Weichmacher

Projektblatt

Infoblatt_PLAWES_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinator

MicBin

KALEH — Wed, 20 Dec 2017 09:13:16 +0000

MicBin KALEH Mi, 12/20/2017 - 10:13

Mikroplastik in Binnengewässern – Untersuchung und Modellierung des Eintrags und Verbleibs im Donaugebiet als Grundlage für Maßnahmenplanungen

Im Rahmen des Projekts MicBin wurde erstmalig der Eintrag von Makro-, Meso- und insbesondere Mikroplastik (MP) für das deutsche Donaueinzugsgebiet mit Messkampagnen an den wesentlichen Donau-Zuflüssen bilanziert.

Durch Anwendung verschiedener, sich ergänzender Analysemethoden wurden Mikroplastikpartikel (Partikel < 5 mm) untersucht. Der Fokus lag dabei auf besonders kleinen, visuell nicht sichtbaren Partikeln mit einer Größe unter 300 μm, da für diese Partikel die Datengrundlage nach heutigem Erkenntnisstand noch sehr gering ist. Quellen, Senken, Transportprozesse sowie Fragmentierung von Plastik wurden über Frachten in separaten Stoffflussmodellen für Mikro- und Makroplastik abgebildet. Die Relevanz von bisher kaum beachteten Eintragspfaden wie landwirtschaftlichen Flächen oder atmosphärischer Deposition wurde durch gezielte, vereinheitlichte Probennahmen und ergänzende Laborexperimente geklärt.

Ergebnisse wurden in bestehende Modelle implementiert, die Modelle validiert und eine Plastikbilanz für das deutsche Donaueinzugsgebiet erstellt. Durch Szenarienanalysen wurde es möglich, Maßnahmen zur Reduktion der Plastikbelastung auf der Ebene ganzer Flusseinzugsgebiete zu identifizieren.

Arbeitsschwerpunkte

Eintragsbilanzierung von Makro-, Meso- und insbesondere Mikroplastik (MP) im deutschen Donaueinzugsgebiet durch einheitliche Probennahmekampagnen, Modellierung und ergänzende Laborversuche
Bilanzierung von bisher unberücksichtigten Quellen und Senken, wie zum Beispiel Eintrag von Kunststoffen durch die Landwirtschaft, atmosphärische Deposition von MP und Degradationsprozesse von Plastik in der Umwelt
Ableitung von Minimierungsstrategien

Arbeitspakete

AP 1 Koordination

Ansprechpartnerin

Dr. Nicole Zumbülte, TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser, Abteilung Analytik und Wasserbeschaffenheit, Karlsruher Straße 84, 76139 Karlsruhe, E-Mail: nicole.zumbuelte@tzw.de

Projektpartner

UOS, UniA, BfG, THK, LfU, BKV

Kurzbeschreibung

Das TZW übernahm die wissenschaftliche und allgemeine interne Abstimmung im Verbund, sorgte für den Austausch des Verbundes mit externen Partnern und Forschungsverbünden und war für die Öffentlichkeitsarbeit zuständig.

Dies beinhaltete unter anderem die Organisation der Probennahmekampagnen und Probenverteilung auf die einzelnen Partner, Koordination der Probenanalytik, die Organisation von Projekttreffen zum Austausch zwischen den Verbundpartnern sowie die Pflege des wissenschaftlichen Austauschs mit anderen Konsortien und Projekten auf nationaler und internationaler Ebene.

AP 2 Analytik von Plastik in Umweltproben

Ansprechpartner

Prof. Dr. Thomas Ternes, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Am Mainzer Tor 1, 56068 Koblenz, E-Mail: ternes@bafg.de

Projektpartner

LfU, TZW, UOS

Kurzbeschreibung

In diesem Arbeitspaket wurden mit drei sich ergänzenden Verfahren die Proben aus AP 3 und AP 4 analysiert. Ausgehend von einem hohen Probenaufkommen, wurden diese im Vorfeld von der BfG mithilfe eines effektiven Screeningverfahrens vorselektiert (geringer Probenvorbereitungsaufwand, Probenanalyse mittels Pyrolyse-Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie). Proben, deren Gehalte über einem noch zu definierenden Schwellenwert lagen, wurden einer deutlich aufwendigeren und genaueren Analyse mittels Raman- (TZW) und IR-Spektroskopie (LfU) unterzogen. Diese Verfahren lieferten detaillierte Informationen über Partikeleigenschaften (Konzentration, Größe, Polymerart und Form).

AP 3 Identifizierung von Einträgen / Quellen

Ansprechpartner

Dr. Korbinian Freier, Bayerisches Landesamt für Umwelt, Demollstr. 31, 82407 Wielenbach, E-Mail: korbinian.freier@lfu.bayern.de

Projektpartner

THK, BKV, UOS

Kurzbeschreibung

Zur Massenbilanzierung des punktuellen und diffusen Eintrags von Mikroplastik bedarf es im ersten Schritt einer Charakterisierung sämtlicher potentieller Quellen. Ziel von AP 3 war es deshalb, punkt- und flächenhafte Einträge in limnische Systeme zu untersuchen und zu quantifizieren. Die Ergebnisse flossen in AP 5 ein. Schwerpunkte waren die atmosphärische Deposition, linienhafte Einträge im Zusammenhang mit Littering, Kläranlagen, Deponiesickerwässer und die Verwitterung von Plastik.

AP 4 Transport, Verteilung und Verbleib: Prozessverständnis Wasser, Boden, Luft

Ansprechpartner

Prof. Dr. Thomas Ternes, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Am Mainzer Tor 1, 56068 Koblenz, E-Mail: ternes@bafg.de

Projektpartner

BKV, LfU, UniA, TZW, UOS, THK

Kurzbeschreibung

Neben Senken wie Wasserkraftwerken, Böden und Grundwasser wurden in diesem AP Transport- und Umlagerungsprozesse von Mikroplastik und mögliche Zwischenspeicher für Mikroplastik wie landwirtschaftlich genutzte Böden oder Gewässerabschnitte mit geringer Strömung betrachtet. Außerdem wurden Abbau- und Zerkleinerungsprozesse von Plastik in Laborexperimenten untersucht. Senken bzw. Reservoire für MP wurden durch koordinierte Probennahmen im Gewässer und die Massenbilanzierung eines Gewässerabschnitts identifiziert. Die Ergebnisse von AP 4 flossen in die Modelle des AP 5 mit ein.

AP 5 Aufstellen von Bilanzen durch Modellierung und Ableitung von Maßnahmen

Ansprechpartner

Dr. Jörg Klasmeier, Universität Osnabrück, Institut für Umweltsystemforschung, Barbarastraße 12, 49078 Osnabrück, E-Mail: jklasmei@uos.de

Projektpartner

LfU, UniA, BKV, TZW

Kurzbeschreibung

Einträge in Gewässer wurden unter Berücksichtigung der verschiedenen Quellen und Senken bilanziert und eine Einschätzung der Gesamtfracht im Donau-Fluss-System ermöglicht. Dazu wurden prozessorientierte klein- bis mittelskalige Modelle für MP (UniA, UOS) und überregionale Modelle für MP sowie für Meso- und Makroplastik (BKV) mit den in den verschiedenen Arbeitspaketen gewonnenen experimentellen Daten und vorhandenen Daten zu Kläranlagen (LfU, UOS) gespeist. Aus den Ergebnissen aller Arbeitspakete erfolgte eine zusammenfassende Bewertung der Quellen und Senken mit Empfehlungen für Maßnahmen zur Reduzierung der Gewässerbelastung.

AP 6 Kommunikation

Ansprechpartnerin

Dr. Nicole Zumbülte, TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser, Abteilung Analytik und Wasserbeschaffenheit, Karlsruher Straße 84, 76139 Karlsruhe, E-Mail: nicole.zumbuelte@tzw.de

Projektpartner

LfU, THK

Kurzbeschreibung

Die MicBin Homepage informiert die Öffentlichkeit über Inhalte, Aktionen und Projektergebnisse. Zudem wurde projektbegleitend ein Kurzfilm erstellt und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Durch eine Müllsammelaktion am Gewässer und die Beteiligung der Projektpartner an den Deutschen Tagen für Nachhaltigkeit wurde eine Sensibilisierung der Bevölkerung für die Mikroplastik-Problematik erzielt. Stakeholder aus Forschung, Behörden und Wirtschaft wurden im Rahmen von Workshops informiert und einbezogen.

Fallstudien

Das Projekt MicBin konzentrierte sich auf die Bilanzierung des Eintrags von Makro-, Meso- und insbesondere Mikroplastik (MP) für das deutsche Donaueinzugsgebiet mit Messkampagnen an den wesentlichen Donau-Zuflüssen. Berücksichtigt wurden unter anderem auch landwirtschaftliche Einträge sowie Transport- und Verlagerungsprozesse.

Koordinator

Dr. Nicole Zumbülte
DVGW Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches e. V. – Technisch-wissenschaftlicher Verein – Bonn
TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser,
Abteilung Analytik und Wasserbeschaffenheit
Karlsruher Straße 84
76139 Karlsruhe

Website

www.micbin.de

Partnerinstitutionen

DVGW-Technologiezentrum Wasser / TZW

Universität Osnabrück / UOS

Universität Augsburg / UniA

Bundesanstalt für Gewässerkunde / BfG

Technische Hochschule Köln, STEPs / THK

Bayerisches Landesamt für Umwelt / LfU

BKV GmbH / BKV

Laufzeit

Oktober 2017

März 2021

Schlagworte

Mikroplastik

Eintragspfade

Modellierung

Minimierungsstrategien

Infrarot-Spektroskopie

Projektblatt

Infoblatt_MicBin_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinatorin

revolPET

KALEH — Tue, 19 Dec 2017 15:53:14 +0000

revolPET KALEH Di, 12/19/2017 - 16:53

Entwicklung einer Verwertungstechnologie für PET Altkunststoffe aus Multilayermaterial und anderen Abfallverbunden

Im Rahmen des Projekts revolPET wurde ein solvolytisches Recyclingverfahren für PET-Altkunststoffe aus Multilayer- und anderen Mischmaterialien ausgearbeitet und experimentell erprobt. Grundlage waren nicht mehr aktive Patente zur Solvolyse von sortenreinen PET-Abfällen. Das Solvolyseverfahren wurde derart weiterentwickelt, dass ein kontinuierliches Verfahrenskonzept realisiert wurde und Misch-PET-Abfälle verarbeitet werden konnten. Dadurch konnten PET-Verbundmaterialien stofflich verwertet, unterschiedliche Anteile an Störstoffen ausgeschleust und anderen Verwertungswegen zugeführt werden. Das Recyclingverfahren erzeugt die PET-Grundbausteine Monoethylenglykol und Terephthalsäure. Die hohe Flexibilität des Verfahrens ermöglicht die Aufarbeitung sehr inhomogener Wertstoffströme wie mariner und technischer PET-Abfälle. Das Recyclingverfahren wurde in einer Technikumsanlage experimentell erprobt und bilanziert. Die gewonnenen Daten flossen kontinuierlich in ökonomische und ökologische Bewertungen des Verfahrens sowie dessen Einbindung in die Wertschöpfungskette ein.

Arbeitsschwerpunkte

Entwicklung der technischen Grundlagen zur kontinuierlichen Solvolyse
Betrieb der Technikumsanlage zur experimentellen Ausarbeitung und technologischen Absicherung des Solvolyse-Verfahrens
Aufbau einer stofflichen und energetischen Bilanzierung des kontinuierlichen Aufarbeitungsverfahrens (für sortenreine wie für Misch-PET-Abfälle)
Entwicklung eines modellgestützten Werkzeugs für die Analyse und Bewertung der Umweltauswirkungen
Ermittlung von Marktanforderungen im Hinblick auf die Recyclingwege und geforderten Spezifikationen für neue Wertstoffströme
Erschließen neuer Bezugsquellen für PET-Abfallverbunde aus Post-Consumer- Sammlungen sowie technischen Anwendungen

Arbeitspakete

AP 1 Grundlagenuntersuchungen, Prozess- und Apparatedesign

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Stephan Scholl, Technische Universität Braunschweig, Institut für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik, Langer Kamp 7, 38106 Braunschweig, E-Mail: s.scholl@tu-braunschweig.de

Projektpartner

Fraunhofer ICT, Reclay Materials GmbH, RITTEC Umwelttechnik GmbH, SCHILLER Apparatebau GmbH, VTU Engineering Deutschland GmbH

Kurzbeschreibung

Es erfolgte die Entwicklung der technischen Grundlagen zur kontinuierlichen Solvolyse von zunächst sortenreinem PET hin zu Multilayer- und Misch-PET.
Die Daten dienten als Basis für die Planung, Auslegung, Aufbau und Inbetriebnahme einer modularen Technikumsanlage, die Untersuchungen unterschiedlicher Apparate ermöglicht hat.

AP 2 Technikumsuntersuchungen

Ansprechpartner

Carsten Eichert, RITTEC Umwelttechnik GmbH, Feldstraße 29, 21335 Lüneburg, E-Mail: eichert@rittec.eu

Projektpartner

Fraunhofer ICT, TU Braunschweig ICTV, Reclay Materials GmbH, SCHILLER Apparatebau GmbH, VTU Engineering Deutschland GmbH

Kurzbeschreibung

Es fand die zentrale experimentelle Ausarbeitung und technologische Absicherung des Solvolyse-Verfahrens durch den Betrieb der Technikumsanlage statt. Die in den Grundlagenuntersuchungen in AP 1 gefundenen verfahrenstechnischen Lösungen wurden hier apparativ umgesetzt. Zunächst wurde sortenreineres PET verarbeitet. Hierfür wurde der kontinuierliche Betrieb dargestellt. Finales Ziel war der kontinuierliche Betrieb der Technikumsanlage auch für Misch-PET-Abfallströme.

AP 3 Bilanzierung und multikriterielle Bewertung

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Christoph Herrmann, Technische Universität Braunschweig, Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik, Langer Kamp 19B, 38106 Braunschweig, E-Mail: c.herrmann@tu-braunschweig.de

Projektpartner

TU Braunschweig ICTV, RITTEC Umwelttechnik GmbH, Reclay Materials GmbH

Kurzbeschreibung

Ziel war es, parallel zur experimentellen Entwicklung des Recyclingverfahrens eine geschlossene und konsistente stoffliche und energetische Bilanzierung des kontinuierlichen Aufarbeitungsverfahrens (für sortenreine wie für Misch-PET-Abfälle) aufzubauen. Diese wurde zunächst für den kontinuierlichen Betrieb der Technikumsanlage erstellt, mit den Betriebsdaten abgeglichen und anschließend auf potenzielle Marktszenarien skaliert. Aufbauend auf den formulierten Anforderungen und basierend auf den Daten aus der Technikumsanlage wurde ein modellgestütztes Werkzeug für die Analyse und Bewertung der Umweltauswirkungen entwickelt.

AP 4 Marktanalyse und Implementierung der Technologie

Ansprechpartner

Carsten Eichert, RITTEC Umwelttechnik GmbH, Feldstraße 29, 21335 Lüneburg, E-Mail: eichert@rittec.eu

Projektpartner

Fraunhofer ICT, TU Braunschweig ICTV, TU Braunschweig IWF, Reclay Materials GmbH, SCHILLER Apparatebau GmbH, VTU Engineering Deutschland GmbH

Kurzbeschreibung

Es wurden die Marktanforderungen im Hinblick auf die Recyclingwege und geforderten Spezifikationen für neue Wertstoffströme ermittelt. Mittels Potenzialanalyse wurde zusätzlich der Anteil an recyclingfähigen technischen Abfällen in Werkzeugmaschinen und Industrieanlagen in Deutschland abgeschätzt. Darauf aufbauend wurden neue Bezugsquellen für PET-Abfallverbunde aus Post-Consumer-Sammlungen sowie technischen Anwendungen erschlossen sowie neue potenzielle Partner zur Implementierung des neu entwickelten Solvolyse-Verfahrens in der Wertschöpfungskette und der neuen Entsorgungswege identifiziert.

Koordinator

Carsten Eichert
RITTEC Umwelttechnik GmbH
Feldstraße 29
21335 Lüneburg
Tel.: +49 4131 - 408 55 44
E-Mail: eichert@rittec.eu

Website

https://revolpet.eu/

Partnerinstitutionen

Technische Universität Carolo- Wilhelmina zu Braunschweig

Institut für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik / ICTV

Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik / IWF

Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie / ICT

Reclay Materials GmbH

SCHILLER Apparatebau GmbH

VTU Engineering Deutschland GmbH

Laufzeit

Oktober 2017

März 2021

Schlagworte

Downcycling vermeiden

Farbpartikel

Fasern

Feststoffabscheidung

Fluoreszenzmarker-basierte Sortiertechnologie

Industrie

Industrielle Emissionen

Konsum

Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assess-ment, LCA)

Lebensmittel

Lebensmittelverpackung

Polyethylenterephthalat (PET)

Projektblatt

revolPET_Projektblatt_0.pdf

Koordinator label

Koordinator

RAU

KALEH — Tue, 05 Dec 2017 13:35:24 +0000

RAU KALEH Di, 12/05/2017 - 14:35

Reifenabrieb in der Umwelt

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 und der zunehmende KFZ-Verkehr führt unweigerlich zum vermehrten Aufkommen an Reifenabrieb. Die Mengen an Reifenabrieb und der Eintrag in die aquatische Umwelt über den Straßenabfluss waren bis dahin noch kaum erforscht. Genau dort hat das Verbundprojekt RAU angesetzt. Reifenpartikel aus der Nutzungsphase des Reifens wurden umfassend beschrieben und auf theoretischer Basis Lücken zu Verlusten von Reifenpartikeln über den gesamten Lebenszyklus geschlossen. Es galt, 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 wurden verifiziert. Auf Basis dieser wesentlichen Einflussfaktoren wurde eine Bewertungsmatrix entwickelt, die es ermöglicht, für unterschiedliche Standorte geeignete Maßnahmen abzuleiten.

Arbeitsschwerpunkte

Entwicklung eines Probenahmekorbs zur fraktionierten Beprobung einzelner Regenereignisse
Analytische Untersuchungen von Umweltproben auf den Reifenabrieb
Abrieb erfassen, Teilmengen quantifizieren und qualitativ untersuchen
Weiterentwicklung der Schmutzfrachtsimulation
Optimierung der Straßenreinigung

Koordinator

Prof. Dr.-Ing. Matthias Barjenbruch
und Daniel Venghaus

Technische Universität Berlin,
Institut für Bauingenieurwesen,
Fakultät VI Planen Bauen Umwelt,
Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft /TUB FG Siwawi
Gustav-Meyer-Allee 25
13355 Berlin
Tel.: +49 30 314 72247
E-Mail: matthias.barjenbruch@tu-berlin.de

Website

https://www.tu.berlin/siwawi/forschung/projekte/projektseite-rau

Partnerinstitutionen

Technische Universität Berlin, FG Systemdynamik und Reibungsphysik / TUB FG Reibung

Continental Reifen Deutschland GmbH / Continental

GKD – Gebr. Kufferath AG / GKD

Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH / IPS

WESSLING GmbH / WESSLING

Assoziierte Partner

ADAC e.V. / ADAC

Berliner Stadtreinigung / BSR

Berliner Wasserbetriebe / BWB

Volkswagen AG / VW

ORI Abwassertechnik GmbH & Co. KG / ORI

Laufzeit

August 2017

Januar 2021

Schlagworte

Projektblatt

Infoblatt_PlasticRau_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinator

Modellierung

Modellbasierte Forschung zu Mikroplastik in der Umwelt

InRePlast

1. Workshop des Querschnittsthemas 5: Modellierung

MicroCatch_Balt

Arbeitsschwerpunkte

AP 1 Probenahme von MP aus der Umwelt

AP 2 Modellierung des Warnow Ästuars und des Einzugsgebietes

AP 3 Mikroplastik Wanderausstellung

AP 4 Projektmanagement

PLAWES

Arbeitsschwerpunkte

AP 0 Management, Kommunikation und Dissemination

AP 1 Mikroplastik im Modellsystem Weser- Wattenmeer

AP 2 Eintragspfade – Punktquellen und diffuser Eintrag

AP 3 Modellgestützte Bilanzierung der diffusen und punktförmigen MP-Einträge

AP 4 Interaktion von Mikroplastik mit Pathogenen und Biota

AP 5 Bildungsmaßnahmen zur Schärfung des Bewusstseins in Bezug auf Plastikmüll

MicBin

Arbeitsschwerpunkte

AP 1 Koordination

AP 2 Analytik von Plastik in Umweltproben

AP 3 Identifizierung von Einträgen / Quellen

AP 4 Transport, Verteilung und Verbleib: Prozessverständnis Wasser, Boden, Luft

AP 5 Aufstellen von Bilanzen durch Modellierung und Ableitung von Maßnahmen

AP 6 Kommunikation

Fallstudien

revolPET

Arbeitsschwerpunkte

AP 1 Grundlagenuntersuchungen, Prozess- und Apparatedesign

AP 2 Technikumsuntersuchungen

AP 3 Bilanzierung und multikriterielle Bewertung

AP 4 Marktanalyse und Implementierung der Technologie

RAU

Arbeitsschwerpunkte

AP 1.1 Analysekonzept

AP 1.2 Probenahmekonzept

AP 1.3 Entwicklung Probenahmekorb

AP 1.4 Analytische Bewertung der Methodik und Routineanalytik

AP 2.1 Produktion, Nutzung, Recycling/ Verwertung/Entsorgung

AP 2.2 Identifizierung der Einflussgrößen in der Nutzungsphase

AP 2.3 Labor Prüfstand Abrieb

AP 2.4 Fahrversuche

AP 3.1 Untersuchungen Teststand

AP 3.2 Untersuchung Straße

AP 3.3 In situ-Messung Probenahmekorb

AP 3.4 Luftmessung

AP 4.1 Untersuchung Straßenreinigung

AP 4.2 in situ-Messung Straßenabläufe

AP 5.1 in situ-Messung Straßenabläufe

AP 5.2 Potentialabschätzung von de-/zentralen Regenwasserbehandlungsanlagen

AP 6 Aufstellung des Maßnahmenkatalogs und Auswertung