Nachweisverfahren

Statuspapier Mikroplastik-Analytik

hannes.schritt@ecologic.eu — Mon, 28 Jun 2021 13:22:16 +0000

Statuspapier Mikroplastik-Analytik hannes.schritt… Mo, 06/28/2021 - 15:22

Titelbild

Beschreibung

Das Statuspapier fasst die Inhalte der Verbundprojekt-übergreifenden Diskussionen und Abstimmungen innerhalb des Querschnittsthemas (QST) "Analytik und Referenzmaterialien" des Forschungsschwerpunkts Plastik in der Umwelt zusammen. Die vorliegenden Verfahrensempfehlungen beruhen auf dem aktuellen Wissensstand zur Analytik von MP und richtet sich an Akteur*innen in der Wissenschaft als auch Anwender*innen in der Praxis.

Die vorliegende Fassung wurde aus dem Diskussionspapier (Link Dokument Stand Oktober 2018) entwickelt. Dieser kontinuierliche Entwicklungs- oder Erarbeitungsprozess wurde durch eine Reihe von Veranstaltungen zwischen 2018 und 2020 innerhalb des Forschungsschwerpunktes organisatorisch untermauert.

Motivation dieses Statuspapiers ist es, die im Forschungsschwerpunkt "Plastik in der Umwelt" verwendeten physikochemischen Untersuchungsverfahren zur Analytik von Mikroplastik zusammenzuführen. Dadurch sollen möglichst validierte Methoden und vergleichbare Ergebnisse in den verschiedenen Projekten für die jeweils spezifische Fragestellung erreicht werden – insbesondere für zukünftige Projekte. Am Ende soll ein möglichst einheitlicher Methodenpool für die relevanten Fragestellungen in Wissenschaft, Wirtschaft und Verwaltung zur Verfügung stehen.

Weiterführende Links

Zum Statuspapier

Jahr

2020

Ergebnistyp

Diskussionspapiere & Statuspapiere

Zu zitieren als

Braun, Ulrike & Stein, Ulf & Schritt, Hannes & Altmann, Korinna & Bannick, Claus Gerhard & Becker, Roland & Bitter, Hajo & Bochow, Mathias & Dierkes, Georg & Enders, Kristina et al. (2020): Statuspapier im Rahmen des Forschungsschwerpunktes Plastik in der Umwelt. Mikroplastik-Analytik Probenahme, Probenaufbereitung und Detektionsverfahren.

Schlagworte

Abwasser

Analytik

Beprobung

Boden

Raman-Mikrospektroskopie

Publikationstyp

Diskussionspapier Mikroplastik-Analytik

hannes.schritt@ecologic.eu — Thu, 18 Oct 2018 13:03:04 +0000

Diskussionspapier Mikroplastik-Analytik hannes.schritt… Do, 10/18/2018 - 15:03

Untertitel

Probenahme, Probenaufbereitung und Detektionsverfahren

Titelbild

Beschreibung

Das vorliegende Diskussionspapier entstand auf Basis des Sachstandes und der Diskussionen im Forschungsschwerpunkt „Plastik in der Umwelt – Quellen • Senken • Lösungsansätze“ mit dem Ziel, die im Forschungsschwerpunkt verwendeten physikochemischen Untersuchungsverfahren, insbesondere zur Analytik von Mikroplastik, zusammenzuführen. Zum Erreichen dieses Zieles hat eine projektübergreifende Diskussion und Abstimmung stattgefunden, um so möglichst validierte Methoden und vergleichbare Ergebnisse in den verschiedenen Projekten für die jeweils spezifische Fragestellung zu erreichen. Das nun öffentlich zugängliche Diskussionspapier gibt den aktuellen Stand der Debatte innerhalb des Forschungsschwerpunktes wieder, welche zu einem möglichst einheitlichen Methodenpool für die relevanten Fragestellungen in Wissenschaft, Wirtschaft und Verwaltung hinführen soll.

Die vorliegende, erste Version ist im Oktober 2018 erschienen. Im Laufe des Forschungsschwerpunkts wird das Diskussionspapier aktualisiert.

English Version

Anhänge

Diskussionspapier Mikroplastik-Analytik.pdf

Jahr

2018

Ergebnistyp

Diskussionspapiere & Statuspapiere

Schlagworte

Publikationstyp

Instrumental Analysis of Microplastics - Benefits and Challenges

Stephan.Guertler — Mon, 09 Jul 2018 08:08:15 +0000

Instrumental analysis of microplastics - benefits and challenges Stephan.Guertler Mo, 07/09/2018 - 10:08

Titelbild

Beschreibung

Aufgrund des steigenden gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Interesses für Umweltverschmutzungen durch Mikroplastik gibt es eine hohe Nachfrage nach einfachen, preiswerten, vergleichbaren und robusten Methoden zur Analyse von Mikroplastik. Heutzutage sind eine Vielzahl an Vorgehensweisen zur Entnahme und Aufbereitung von Proben sowie zur Analyse von Mikroplastik im Einsatz.

Dieser Artikel behandelt die prominentesten Nachweisverfahren, Stichprobenstrategien und Techniken zu Probenaufbereitung. Besondere Aufmerksamkeit liegt dabei auf den jeweiligen Vorteilen und Herausforderungen. So erfordern spektroskopische sowie mikroskopische Methoden zeitaufwändige Aufbereitung von Proben und lange Messzeiten. Thermoanalytische Methoden sind hingegen schneller, verfügen aber nicht über die Möglichkeit, die Größenverteilung in den Proben zu bestimmen.

Dementsprechend hängt die Anwendbarkeit der beschriebenen Methoden von der gewählten Analysefrage ab.

Weiterführende Links

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DOI

https://doi.org/10.1007/s00216-018-1210-8

ISSN

1618-2642

Zeitschrift

Analytical and Bioanalytical Chemistry

Jahr

2018

Autor

Herausgeber

Ergebnistyp

Veröffentlichungen

Zu zitieren als

Huppertsberg, Sven & Knepper, Thomas. Instrumental analysis of microplastics—benefits and challenges. Analytical and Bioanalytical Chemistry (2018). https://doi.org/10.1007/s00216-018-1210-8

Schlagworte

Publikationstyp

Statuskolloquium Mikroplastik in der Umwelt

linda.mederake@ecologic.eu — Fri, 27 Apr 2018 07:55:33 +0000

Statuskolloquium Mikroplastik in der Umwelt linda.mederake… Fr, 04/27/2018 - 09:55

Beschreibung

Die Verschmutzung der Weltmeere durch Kunststoffmüll ist seit Jahrzehnten bekannt. Erst seit wenigen Jahren erfährt auch das Thema „Mikroplastik in Binnengewässern“ zunehmend Aufmerksamkeit in Wissenschaft, Politik und Öffentlichkeit.

Das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (StMUV) hat bereits Anfang 2014 eine Mikroplastikinitiative gestartet. Im Rahmen eines Verbundprojektes des Bayerischen Landesamtes für Umwelt (LfU) und der Universität Bayreuth wurden bayerische Flüsse und Seen systematisch auf eine Belastung mit Mikroplastikpartikeln untersucht. Parallel wurden auch in anderen Bundesländern Untersuchungsprogramme initiiert.

Im Rahmen des Statuskolloquium „Mikroplastik in der Umwelt“ sollen neben neuen Entwicklungen im Bereich von Nachweismethoden auch Untersuchungsergebnisse aus Bayern und anderen Bundesländern präsentiert und zukünftige Handlungsoptionen diskutiert werden. Zudem werden verschiedene Forschungsansätze zur Erfassung möglicher Auswirkungen von Mikroplastik auf aquatische Organismen vorgestellt. Diese Wirkungsstudien sollen letztendlich eine Risikobewertung der in Binnengewässern vorhandenen Mikroplastikkonzentrationen ermöglichen. Eine Präsentation aktuell anlaufender Forschungsprojekte runden das Tagungsprogramm ab.

Die Fachtagung richtet sich an Behördenvertreter aus Bund und Ländern sowie Vertreter der Wissenschaft und soll einen Überblick über den aktuellen Stand der Forschung im Bereich Mikroplastik in der Umwelt geben.

Ort

Augsburg

Veranstalter

Bayerisches Landesamt für Umwelt

Datum

05 - 06 July 2018

05. - 06. Juli 2018

Weiterführende Links

Veranstaltungshinweis mit Anmeldelink

Schlagworte

Date sort

Do, 07/05/2018 - 12:00

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Aus

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

EmiStop

KALEH — Tue, 19 Dec 2017 16:41:32 +0000

EmiStop KALEH Di, 12/19/2017 - 17:41

Identifikation von industriellen Plastik-Emissionen mittels innovativer Nachweisverfahren und Technologieentwicklung zur Verhinderung des Umwelteintrags über den Abwasserpfad

Inhalt des Vorhabens war die systematische Erfassung der Kunststoffemissionen im Abwasser relevanter Industriebranchen. Dabei wurden emittierte Frachten entlang der Wertschöpfungskette (Herstellung, Transport, Weiterverarbeitung und Reinigung von Kunststoffen) betrachtet.

Ziel war es, Abwasseraufbereitungstechnologien auszuwählen und hinsichtlich einer Reduktion dieser Eintragsfrachten zu optimieren. Dazu wurden vorhandene Technologien zur Partikelabtrennung evaluiert, Abscheideleistungen ermittelt und technische Optimierungsansätze ausgearbeitet. Die Optimierung bezog auch Technologieentwicklung (z.B. Flockungsmittel) mit ein. Dazu wurden sowohl Labor- als auch Pilotversuche durchgeführt und ausgewählte großtechnische Abwasserbehandlungsanlagen bei Industriebetrieben untersucht.

Aufgrund der bestehenden analytischen Unsicherheiten wurden zur Bewertung der vorhandenen und entwickelten Technologien folgende Nachweisverfahren eingesetzt:

Dynamische Differenzkalometrie zur Qualifizierung und Quantifizierung (Konzentrationen)
Raman-Spektroskopie zur Qualifizierung und Quantifizierung (Partikelzahlen)
Korrelationen der Kunststoffkonzentrationen zu wasserchemischen Routineanalysen (zur rückschließenden Abschätzung der Kunststofffrachten)
Tracer-Test mit magnetischen Kunststoffpartikeln (einfache und zuverlässige Quantifizierung in großen Verdünnungen) zur Bilanzierung in Labor- und Pilotversuchen

Der Fokus lag neben technischen auch auf sozioökonomischen Aspekten. Daher wurden die Maßnahmen zur Verhinderung von Verlusten bzw. zur Rückgewinnung gemeinsam mit den assoziierten Industriebetrieben überprüft und mit Partnern aus Wissenschaft, Verbänden und anderen Interessensgruppen bewertet.

Video zum Vorhaben

Arbeitsschwerpunkte

Standardisierung der Probenahme und Probenaufbereitung für industrielles Abwasser (im Abgleich mit PlastikNet und anderen Verbundforschungsvorhaben)
Quantitative und qualitative Erfassung der Kunststoffkonzentrationen in industriellem Abwasser mittels Raman-Spektroskopie und Dynamischer Differenzkalorimetrie
Erweiterte Datenerhebung bei den beprobten industriellen Abwasserbehandlungsanlagen zur Ableitung der Kunststofffrachten und Prüfung einer Korrelation der Messergebnisse mit wasserchemischen Routineanalysen
Entwicklung von magnetischen Kunststoffpartikeln im Mikrometerbereich mit den physikalischen Eigenschaften relevanter Kunststoffsorten
Entwicklung eines Tracerversuchs mit magnetischen Kunststoffpartikeln
Bilanzierung von Technologien zur Partikelabtrennung hinsichtlich des Rückhalts von (Mikro-)Kunststoffpartikeln
Optimierung von Technologien zur Partikelabtrennung
Entwicklung von Flockungsmitteln zur gezielten Verbesserung des Rückhalts einzelner Kunststoffsorten und deren Mischungen
Delphi-Befragungen von Industrie und Branchenverbänden sowie von Politik und Wissenschaft zur Identifikation der wahrgenommenen Risiken und Hemmnisse sowie Chancen und Mitwirkungsbereitschaft
Multikriterienanalyse zur Entwicklung von gewichteten, ökologischen und sozio-ökonomischen Kriterien zur Nachhaltigkeitsbewertung der Projektergebnisse

Arbeitspakete

AP 1 Entwicklung analytischer Methoden für Plastikpartikel

Ansprechpartner*innen

Prof. Dr. Jutta Kerpen, Hochschule RheinMain, Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik, Fachgebiet Abwasseraufbereitung, Am Brückweg 26, 65428 Rüsselsheim, E-Mail: jutta.kerpen@hs-rm.de

Prof. Dr. Susanne Lackner, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwasserwirtschaft, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: s.lackner@iwar.tu-darmstadt.de

Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: m.engelhart@iwar.tu-darmstadt.de

Projektpartner

EnviroChemie

Kurzbeschreibung

Ein routinemäßig anwendbares Probennahmeund Probenaufbereitungsverfahren zur Schaffung einer einheitlichen und vergleichbaren Datenbasis für industrielles Abwasser wurde ausgearbeitet. Zur anschließenden Qualifizierung und Quantifizierung von Mikrokunststoff in (industriellen) Abwasserproben wurden die Methodiken der Dynamischen Differenzkalorimetrie und Raman-Spektroskopie auf industrielles Abwasser hin angepasst.

Die jeweiligen Analyseergebnisse wurden mit standardisierten Routinemessungen und betrieblicher Eigenanalytik zur Ermittlung von Korrelationen verglichen.

AP 2 Tracer-Test

Ansprechpartner*innen

Prof. Dr. Susanne Lackner, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwasserwirtschaft, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: s.lackner@iwar.tu-darmstadt.de

Dr. Kyriakos Eslahian, BS-Partikel GmbH, Nestléstr. 41, 55120 Mainz, E-Mail: eslahian@bs-partikel.de

Kurzbeschreibung

Um einzelne Verfahrenstechniken zum Kunststoffpartikelrückhalt in realen Wassermatrizes zu bilanzieren, wurde ein Verfahren zur Quantifizierung magnetischer Kunststoffpartikel mittels magnetischer Suszeptibilitätswaage etabliert. Dazu wurden Partikel im Größenbereich von 1 μm bis 300 μm mit möglichst großer magnetischer Suszeptibilität synthetisiert, welche die Morphologien und chemischen Eigenschaften von Umwelt-Kunststoffpartikeln imitieren.

Weiter wurde eine kontinuierliche Methode zur Herstellung dieser Partikel etabliert, um eine möglichst gute Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit für nachfolgende Anwendungen sicherzustellen.

AP 3 Identifikation industrieller Eintragspfade

Ansprechpartner*innen

Prof. Dr. Susanne Lackner, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwasserwirtschaft, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, s.lackner@iwar.tu-darmstadt.de

Prof. Dr. Jutta Kerpen, Hochschule Rhein- Main, Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik, Fachgebiet Abwasseraufbereitung, Am Brückweg 26, 65428 Rüsselsheim, E-Mail: jutta.kerpen@hs-rm.de

Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: m.engelhart@iwar.tu-darmstadt.de

Projektpartner

EnviroChemie, inter 3

Kurzbeschreibung

Die Eintragspfade von Mikrokunststoff aus industriellem Abwasser in Oberflächengewässer wurden durch einheitliche Charakterisierung und Bezifferung der Kunststoffemissionen einzelner Industriebetriebe erfasst. Durch kongruente Bewertung der Plastikemissionen anhand von Masseströmen, Variationen und Produktionsinformationen mit Kennzahlensystem und Bilanztools werden Hotspots und zeitliche Variationen des Partikeleintrags identifiziert.

AP 4 Bilanzierung technischer Systeme

Ansprechpartner/innen

Dr.-Ing. Eva Gilbert, EnviroChemie GmbH, F&E, In den Leppsteinswiesen 9, 64380 Rossdorf, E-Mail: eva.gilbert@envirochemie.com

Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: m.engelhart@iwar.tudarmstadt. de

Projektpartner

TU-AW, inter 3, HSRM

Kurzbeschreibung

In Labor- und Pilotversuchen wurden verschiedene Verfahrenstechniken (Filtration in verschiedenen Filtereinheiten (z.B. Membrananlagen, Zweischichtfilter, Tuchfilter), Flockung in Kombination mit Filtration, Flotation oder Sedimentation) hinsichtlich der Kunststoffpartikelentfernung bewertet. Dazu wurden die in AP 2 entwickelten Tracerpartikel eingesetzt, die die Verwendung synthetischer und realer industrieller Abwässer ermöglichen. Weiter wurde die vorhandene großtechnische Verfahrenstechnik an verschiedenen Industriestandorten evaluiert und hinsichtlich der Abscheidung von Kunststoffpartikeln optimiert.

AP 5 Optimierung des Plastikrückhalts

Ansprechpartner*innen

Dr.-Ing. Eva Gilbert, EnviroChemie GmbH, F&E, In den Leppsteinswiesen 9, 64380 Rossdorf, E-Mail: eva.gilbert@envirochemie.com

Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: m.engelhart@iwar.tudarmstadt. de

Projektpartner

TU-AW

Kurzbeschreibung

Aufbauend auf den Ergebnissen aus AP 4 wurden die Pilotanlagen durch gezielte konstruktive Veränderungen (z.B. Strömungsführung, Schlammabzug, Fördertechnik) angepasst und hinsichtlich ihrer Wirkungen in weiteren Bilanzierungsversuchen evaluiert.

Für die betrachteten Industrien wurden neben konstruktiven Optimierungen der Verfahrenstechnik insbesondere auch produktionsintegrierte Maßnahmen zur Reduktion der Kunststoffemissionen abgeleitet. Als Grundlage hierfür dienten die in AP 3 erhobenen Produktionsinformationen.

AP 6 Entwicklung von Flockungsmitteln für Kunststoffsorten

Ansprechpartner*innen

Dr.-Ing. Eva Gilbert, EnviroChemie GmbH, F&E, In den Leppsteinswiesen 9, 64380 Rossdorf, E-Mail: eva.gilbert@envirochemie.com

Projektpartner

TU-AT, TU-AW

Kurzbeschreibung

In Becherglasversuchen wurden zunächst einzelne Polymere zur gezielten Flockung von Partikeln verschiedener Kunststoffsorten im Größenbereich von 10 bis 300 μm getestet. Mit den Ergebnissen wurden dann gezielt Mischungen aus Polymeren getestet, um möglichst stabile Flocken der Partikel einzelner Kunststoffsorten zu erzeugen. Mit diesen Ergebnissen wurden die Versuche und Entwicklungen auf Mischungen verschiedener Kunststoffsorten ausgedehnt.

Die Laborergebnisse wurden dann durch Pilotversuche mittels den in AP 2 entwickelten Tracerpartikeln ergänzt.

AP 7 Risiko- und Potenzialanalyse

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Wolf Raber, inter 3 GmbH - Institut für Ressourcenmanagement, 10585 Berlin, E-Mail: raber@inter3.de

Kurzbeschreibung

Zur Maximierung der Breitenanwendung der EmiStop-Optimierungsansätze und -Vermeidungsstrategien wurden deren Risiken und Potenziale aus Sicht der zentralen Akteure erhoben, ausgewertet und zu einem frühen Technologie-Reifegrad in den Projektverbund eingespeist. Weiterhin wurde ein expertengestütztes Set aus sozio-politischen, ökonomischen und ökologischen Bewertungskriterien und eine aussagekräftige Indikatorik abgeleitet, um die EmiStop-Optimierungsansätze und -Vermeidungsstrategien multikriteriell zu analysieren und zu bewerten und Implementierungs- und Diffusionsstrategien abzuleiten.

AP 8 Management und Kommunikation

Ansprechpartner*innen

Dr.-Ing. Eva Gilbert, EnviroChemie GmbH, F&E, In den Leppsteinswiesen 9, 64380 Rossdorf, E-Mail: eva.gilbert@envirochemie.com

Dr. Anja Steglich, inter 3 GmbH - Institut für Ressourcenmanagement, Otto-Suhr-Allee 59, 10585 Berlin, E-Mail: steglich@inter3.de

Projektpartner

TU-AT, TU-AW, , HSRM, BS-Partikel

Kurzbeschreibung

Zur Verbreitung und Umsetzung der Projektergebnisse wurden Industrieunternehmen einbezogen und der Dialog mit Expert*innen relevanter Branchenverbände (z.B. Plastics Europe e.V. oder GKV Gesamtverband Plastikverarbeitende Industrie e.V.) aktiv geführt. Die Kollaboration wurde dazu eingesetzt, a) die Ergebnisse zu einer konsensfähigen Gesamtperspektive zu entwickeln, b) diese zu handlungsorientierten und umsetzungsfähigen Leitlinien aufzubereiten und c) über eingeführte Kanäle und Multiplikatoren bspw. die Responsible Care Initiative der chemischen Industrie zur Verfügung zu stellen.

Koordinator

Dr.-Ing. Eva Bitter
EnviroChemie GmbH
In den Leppsteinswiesen 9
64380 Rossdorf
Tel.: +49 6154-6998-57
E-Mail: eva.bitter@envirochemie.com

Website

http://www.emistop.de/

Partnerinstitutionen

Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik / TU-AT

Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwasserwirtschaft / TU-AW

Hochschule RheinMain, Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik / HSRM

inter 3 GmbH-Institute for Resource Management

BS-Partikel GmbH

Laufzeit

Januar 2018

Dezember 2020

Schlagworte

Industrielle Emissionen

Polyethylenterephthalat (PET)

Polymeranalytik

Polypropylen (PP)

Polystyrol (PS)

Polyvinylchlorid (PVC)

Verminderungsmaßnahmen

Projektblatt

Infoblatt_EmiStop_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinatorin

KuWert

KALEH — Tue, 19 Dec 2017 16:12:48 +0000

KuWert KALEH Di, 12/19/2017 - 17:12

Schiffgestützte Behandlung von Kunststoffen zur Implementierung von Wertschöpfungsketten in wenig entwickelten Ländern sowie zur Vermeidung von Kunststoffeinträgen in die Umwelt und insbesondere in marine Ökosysteme

Ziel des Vorhabens war die Entwicklung von Konzepten und Vorplanungen zur Implementierung einer Infrastruktur zur Erfassung, schiffsgestützten Behandlung und Vermarktung von Kunststoffabfällen, um den Eintrag von Kunststoffabfällen in die Umwelt und in marine Ökosysteme zu reduzieren. Zielregionen des Vorhabens waren dabei vor allem wenig entwickelte Länder des Globalen Südens. Am Beispiel Westafrikas wurden Strategien zur Reduzierung des Kunststoffeintrags (hier Makrokunststoffen) in die Umwelt erforscht, denn der Eintrag von Makrokunststoffen in die Umwelt ist besonders hoch, wenn funktionierende Abfallerfassungs- und Entsorgungssysteme fehlen. Stakeholder-Dialoge wurden durchgeführt, um abzuschätzen, ob eine Warenkette auf Basis von Plastik-Rezyklaten an der westafrikanischen Küste möglich ist. Der Prototyp eines Modellschiffes wurde entwickelt und zur Kostenermittlung herangezogen.

Arbeitsschwerpunkte

Datensammlung, Analyse und Bewertung (Rahmenbedingungen vor Ort in wenig entwickelten Ländern)
Vorplanung von Abfallbehandlungsanlagen
Entwurf eines Konzepts für geeignete Schiffsund Anlagentechnik
Entwicklung von Strategien zur Implementierung von Wertschöpfungsketten in wenig entwickelten Ländern
Analyse und Bewertung der Ergebnisse (ökonomisch, ökologisch)

Arbeitspakete

AP 1 Grundlagenermittlung – Erfassung von Kunststoffabfällen

Ansprechpartner

Prof. Dr. Martin Wittmaier, IEKrW, Neustadtswall 30, 28199 Bremen, E-Mail: wittmaier-office@hs-bremen.de

Projektpartner

TECHNOLOG, Nehlsen, University of Mauritius, University of Sierra Leone

Kurzbeschreibung

Für die Bearbeitung des Gesamtvorhabens war es von größter Bedeutung, für wenig entwickelte Länder Kenntnis über die Zusammensetzung der potenziell zu erfassenden Kunststoffabfälle zu erlangen. Hierzu erfolgte zunächst die Sammlung, Analyse und Bewertung von Daten und Informationen (Kunststoffabfallarten, -qualitäten, -quantitäten, Rahmenbedingungen, Logistik, usw.), u.a. auch vor Ort in den Beispielländern Sierra Leone und Mauritius.

AP 2 Vorplanung einer Behandlungs- und Verwertungsanlage

Ansprechpartner

Dr. Sven Rausch, Nehlsen GmbH & Co. KG, Wilhelm-Karmann-Str. 5, 28237 Bremen, E-Mail: sven.rausch@nehlsen.com

Projektpartner

TECHNOLOG, IEKrW, University of Mauritius, University of Sierra Leone

Kurzbeschreibung

In diesem AP wurden Abfallbehandlungsanlagen in verschiedenen Varianten vorgeplant. Hierzu wurden nationale und internationale Rahmenbedingungen, die mit der Errichtung und dem Betrieb der zu entwickelnden schiffsgestützten Anlagen verbunden sind, ermittelt. Verschiedene bekannte Verfahren wurden bewertet und hinsichtlich ihrer Eignung geprüft, ebenso wie Anforderungen an Betrieb, Wartung und Reparatur. Auf dieser Basis erfolgte die Definition der Ziele einer Behandlung von Kunststoffabfällen mit anschließender Entwicklung von Konzeptentwürfen.

AP 3 Konzeptentwicklung (Schiffs- und Anlagentechnik)

Ansprechpartner

Fridtjof Rohde, TECHNOLOG, Vorsetzen 50, 20459 Hamburg, E-Mail: fridtjof.rohde@tlg-services.biz

Projektpartner

IEKrW, Nehlsen

Kurzbeschreibung

In diesem AP wurden für bis zu drei Varianten von Trägerschiffen/Halbtauchern zur Behandlung von Kunststoffabfällen Vorentwürfe entwickelt mit alternativen schiffsgebundenen Logistikkonzepten. Die Grobplanung beinhaltete die Raumplanung und prozessgerechte Anordnung von Einrichtungen, die Ausrüstungen an maritimer Technik, Ausrüstung an Abfallbehandlungsanlagen etc. Ebenso wurden Gestehungskosten und Energiebedarf ermittelt, und es erfolgte ein ökonomischer Vergleich der Varianten.

AP 4 Vermarktungspotenzial von Sekundärrohstoffen

Ansprechpartner

Dr. Sven Rausch, Nehlsen GmbH & Co. KG, Wilhelm-Karmann-Straße 5, 28237 Bremen, E-Mail: sven.rausch@nehlsen.com

Projektpartner

IEKrW, TECHNOLOG

Kurzbeschreibung

In diesem AP wurde der Markt für Sekundärrohstoffe untersucht, da diese grundsätzlich werthaltig sind. Handelbare Produkte aus Kunststoffabfällen wurden identifiziert und die zu erfüllenden Qualitätsanforderungen spezifiziert. Dabei wurden auch mögliche Erlöse abgeschätzt. Die hieraus resultierenden technischen Anforderungen an die Aufbereitungstechnik und das Qualitätsmanagement wurden in den anderen AP berücksichtigt. Auf Basis der Ergebnisse wurden Strategien für eine möglichst wirtschaftliche Aufbereitung und Vermarktung der aus Kunststoffabfällen erzeugten Produkte entwickelt.

AP 5 Wirtschaftlichkeitsanalyse und ökobilanzielle Bewertung

Ansprechpartner

Prof. Dr. Martin Wittmaier, IEKrW, Neustadtswall 30, 28199 Bremen, E-Mail: wittmaier-office@hs-bremen.de

Projektpartner

TECHNOLOG, Nehlsen

Kurzbeschreibung

Die in dem Vorhaben entwickelten Konzepte und Vorplanungen zur schiffsgestützten Erfassung, Aufbereitung und Vermarktung von Kunststoffabfällen aus wenig entwickelten Ländern wurden unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten bewertet. Auf Basis der Ergebnisse wurden die ökologische Vorteilhaftigkeit (Verringerung des Eintrags von Kunststoffen in die Umwelt, Ressourcenschutz durch Verwertung von Kunststoffabfällen) ermittelt. Durch die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit wurden die Realisierungschancen abgeschätzt und ein Planungsrahmen für potenzielle Investoren, Fördermittelgeber und Betreiber einer schiffsgestützten Erfassungs- und Aufbereitungsanlage für Kunststoffabfälle gegeben.

AP 6 Projektmanagement, Öffentlichkeitsarbeit, Verwertungskonzept

Ansprechpartner

Fridtjof Rohde, TECHNOLOG, Vorsetzen 50, 20459 Hamburg, E-Mail: fridtjof.rohde@tlg-services.biz

Projektpartner

IEKrW, Nehlsen

Kurzbeschreibung

Im Rahmen des AP 6 wurden Arbeiten zur internen und externen Kommunikation (Projektmeetings, Workshops, Kommunikation zwischen nationalen und internationalen Partnern einschließlich Kontaktpflege mit interessierten Schifffahrtsunternehmen/ Reedern, Öffentlichkeitsarbeit etc.) und des Projektmanagements (administratives und inhaltliches Berichtswesen, Arbeits- und Fortschrittskontrolle und -koordination etc.) durchgeführt.

Koordinator

Fridtjof Rohde
TECHNOLOG Services GmbH
Vorsetzen 50
20459 Hamburg
Tel.: +49 40 7070768-20
E-Mail: fridtjof.rohde@tlg-services.biz

Website

http://www.KuWert.hs-bremen.de

Partnerinstitutionen

Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft an der Hochschule Bremen GmbH / IEKrW

Nehlsen GmbH & Co. KG

Laufzeit

August 2017

Dezember 2019

Schlagworte

Lebensmitteleinzelhandel

Landnutzung

Konsum

Kommune

Industrielle Emissionen

Polyethylen mit hoher Dichte PE-HD

Polyethylenterephthalat (PET)

Polyvinylchlorid (PVC)

Verminderungsmaßnahmen

Projektblatt

Infoblatt_KuWert_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinator

SubμTrack

KALEH — Tue, 19 Dec 2017 15:21:00 +0000

SubμTrack KALEH Di, 12/19/2017 - 16:21

Tracking von (Sub)Mikroplastik unterschiedlicher Identität – Innovative Analysetools für die toxikologische und prozesstechnische Bewertung

Die zur Analytik von Mikroplastik in Umweltmatrices verfügbaren Methoden sind derzeit v.a. für Partikel im Größenbereich von 1 μm bis 5 mm ausgelegt. Kleinere Partikel unterhalb 1 μm wurden bisher kaum erfasst. Diese sind jedoch im Gegensatz zu größeren Partikeln zellgängig und besitzen aufgrund ihrer im Verhältnis größeren Oberfläche ein höheres Potenzial zur Adsorption von Schadstoffen. Aufgrund ihrer höheren ökotoxikologischen Relevanz lag der Fokus von SubμTrack auf Plastikpartikeln zwischen 50 nm bis 100 μm. Dafür mussten der bisher verfügbare Detektionsbereich erweitert und neue Verfahren zur Probennahme, Probenaufbereitung und Analytik entwickelt werden. Einen weiteren Schwerpunkt des Vorhabens bildeten die möglichen Auswirkungen der Submikro-Plastikpartikel auf die aquatische Umwelt und auf die menschliche Gesundheit. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden durch die Bewertung der sozialen, politischen und rechtlichen Dimensionen des Plastikeintrags in die Umwelt ergänzt. Durch die Analyse der Problemwahrnehmung und möglicher Handlungsstrategien wurden Grundlagen für aktive gesellschaftliche Veränderungsprozesse gelegt. Die Ergebnisse wurden zudem hinsichtlich ihrer Implementierbarkeit in Rechtsetzung, Normung und hinsichtlich ihrer Relevanz für freiwillige Maßnahmen geprüft.

Arbeitsschwerpunkte

Charakterisierung von Partikeln und Abgleich mit Referenzmaterialien
Auswirkungen auf die aquatische Umwelt und auf die menschliche Gesundheit
Soziale, politische und rechtliche Dimensionen von Plastikeintrag in die Umwelt

Arbeitspakete

AP 0 Organisation, Koordination und Öffentlichkeitsarbeit

Ansprechpartner/innen

Prof. Dr.-Ing. Jörg E. Drewes, Technische Universität München, Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft, Am Coulombwall 3, 85748 Garching, E-Mail: jdrewes@tum.de

Projektpartner

TUM-IWC, TUM-LTI, TUM-LAS, TUM-MCTS, IGOE, LfU, UBA, IUTA, Postnova Analytics GmbH, BS-Partikel GmbH

Kurzbeschreibung

Die Organisation und Koordination umfasste neben der Abstimmung und dem Abgleich der Ergebnisse und Produkte innerhalb des Konsortiums vor allem auch die Koordination der Aktivitäten mit Partnern außerhalb des Projektes. Das Ziel war die nachhaltige Implementierung der analytischen Techniken, der Wirkungsergebnisse und der Handlungsanweisungen möglichst harmonisierter Strategien in enger Abstimmung und unter Einbindung von nationalen und internationalen Schlüsselinstitutionen. Die Öffentlichkeitsarbeit wurde schwerpunktmäßig von TUM-SWW koordiniert und durch die Partner unterschiedlicher Ausrichtung weitreichend und wirksam umgesetzt.

AP 1 Auswahl und Herstellung von Referenzpartikeln

Ansprechpartner/innen

Dr. Carmen Nickel, Dr. Jochen Türk, Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V., Bliersheimer Str. 58- 60, 47229 Duisburg, E-Mail: nickel@iuta.de; tuerk@ iuta.de

Projektpartner

LfU, BS-Partikel GmbH

Kurzbeschreibung

Zusammen mit den Partnern von BS-Partikel und den Leitenden der experimentellen APs 2–5 wurden die benötigten Referenzpartikel identifiziert. Dabei spielten vor allem die Partikelgröße, das Material, die Markierung und die Verfügbarkeit eine wichtige Rolle. Die Auswahl der Referenzpartikel erfolgte innerhalb der Anfangsphase des Projektes, um genügend Vorlauf zu haben, die Partikel zu Beginn der Versuche herzustellen bzw. zu beschaffen. Von den Partnern BS-Partikel und IUTA wurden dann die entsprechenden Partikel bereitgestellt

AP 2 Umfassende Analytik von Mikroplastikpartikeln

Ansprechpartner/innen

Prof. Dr. Martin Elsner, Dr. Natalia P. Ivleva, Technische Universität München, Lehrstuhl für Analytische Chemie und Wasserchemie; Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie, Marchionistrasse 17, 81377 München, E-Mail: natalia. ivleva@ch.tum.de

Projektpartner

Postnova Analytics GmbH, BS-Partikel GmbH, TUMSWW, TUM-LTI, LfU, IUTA

Kurzbeschreibung

Es wurden innovative und bewährte analytische Nachweisverfahren (inkl. Probenahme, Aufbereitung, Identifizierung, Quantifizierung) für Mikroplastik (1 μm – 5 mm) ermittelt und mit Referenzmaterialien im Submikrobereich getestet. Hierfür dienten die erfolgreichsten Techniken des seit 2016 laufenden Projektes MiWa als Ausgangspunkt; Standardmethoden aus diesem Projekt wurden eingebunden und verglichen. Der direkte Kontakt zu Akteuren des MiWa-Projektes war durch Partner des Konsortiums (TUM-IWC und UBA) gewährleistet.

AP 3 Untersuchungen zu Alterung, Ad- und Desorption organischer Spurenstoffe auf Referenzpartikeln

Ansprechpartner/innen

Prof. Dr.-Ing. Jörg E. Drewes, Technische Universität München, Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft, Am Coulombwall 3, 85748 Garching, E-Mail: jdrewes@tum.de

Projektpartner

LfU

Kurzbeschreibung

Die in der Methodenvalidierung eingesetzten Partikel wurden systematischen Alterungsprozessen und Biofilmwachstum unterworfen. Des Weiteren wurden diese Partikel und besonders deren (resultierende) unterschiedliche Oberflächen auf ihre Ad- bzw. Desorptionseigenschaften für organische Moleküle hin untersucht. Für die Analytik wurden u.a. Adsorptions- und Desorptionskinetiken mittels TD-(Pyrolyse)-GC-MS und LC-MS/MS untersucht. Experimente mit den gealterten Partikeln wurden in sogenannten Batch-Ansätzen durchgeführt, aber auch in Laborkläranlagen, die am LfU betrieben werden. Sämtliche Proben wurden bei Bedarf auch in den biologischen Systemen aus AP 5 eingesetzt.

AP 4 Untersuchungen zu Eintragspfaden und prozesstechnische Bewertung

Ansprechpartner

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

Projektpartner

TUM-SWW, IUTA

Kurzbeschreibung

Mit Hilfe der in AP 2 entwickelten und validierten Methoden wurden zunächst in Laborkläranlagen beim Partner LfU mit Referenzpartikeln reale Szenarien nachgestellt und der Verbleib der Partikel im System untersucht. Parallel hierzu wurden Untersuchungen an verschiedenen Messstellen in realen Kläranlagen durchgeführt. Die Probennahme von Wasserproben erfolgte für Mikroschadstoffe zertifiziert vom IUTA. Eine Erweiterung der vorhandenen Probennahmetechniken auf die Fragestellung Mikroschadstoffe wurde angestrebt. Abschließend erfolgte mit den anderen Partnern des Projektes und basierend auf den zu erwartenden Ergebnissen eine prozesstechnische Bewertung.

AP 5 Auswirkung auf aquatische Umwelt und menschliche Gesundheit

Ansprechpartner

Prof. Dr. Michael Pfaffl, Technische Universität München, Lehrstuhl für Tierphysiologie und Immunologie, Weihenstephaner Berg 3, 85354 Freising, E-Mail: michael.pfaffl@wzw.tum.de

Projektpartner

TAM-LAS, IGOE

Kurzbeschreibung

Für eine möglichst ganzheitliche (öko-)toxikologische Bewertung wurden potenziell negative Effekte von Submikropartikeln auf unterschiedlichen biologischen Organisationsebenen untersucht und einander gegenübergestellt. Dies beinhaltete den Einsatz von Modellsystemen in vivo zur Effektermittlung auf mikrobielle Diversität, Lebensgemeinschaften und trophische Strukturen und Funktionen sowie zur Ermittlung von Stressreaktionen auf höherer organismischer Ebene. In vitro-Modelle erweiterten diesen Ansatz zur Effektermittlung auf zellulärer und molekularer Ebene, um ein mechanistisches Verständnis partikelinduzierter Stressreaktionen zu schaffen und potentielle Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit ableiten zu können.

AP 6 Soziale, politische und rechtliche Dimensionen

Ansprechpartnerin

Prof. Dr. Ruth Müller, Technische Universität München, Professur für Wissenschafts- und Technologiepolitik, Augustenstraße 46, 80333 München, E-Mail: ruth.mueller@tum.de

Projektpartner

UBA

Kurzbeschreibung

Am TUM-MCTS wurden mittels qualitativer sozialwissenschaftlicher Methoden gegenwärtige Problemwahrnehmungen und Bewältigungsstrategien in Bezug auf Plastikpartikel in der Umwelt in Gesellschaft und Politik analysiert. Im Fokus stand dabei die Wahrnehmung der spezifischen ökotoxikologischen Relevanz von Submikropartikeln. Das UBA führte ein Screening der relevanten Rechtsakte auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene durch. Dabei ging die Betrachtung über den reinen Medienbezug (Wasser, Boden und Luft) und damit verbundene mögliche Transportpfade hinaus. Insbesondere der rechtlich undefinierte Bereich zwischen Nano- (Grenze: 100 nm) und Mikroplastik (häufig angegebene Grenze: 1 μm) war von besonderem Interesse.

Koordinator

Prof. Dr.-Ing. Jörg E. Drewes
Technische Universität
München, Lehrstuhl für
Siedlungswasserwirtschaft /
TUM-SWW
Am Coulombwall 3
85748 Garching
Tel.: +49 89 2891 3701 bzw. -3718
E-Mail: jdrewes@tum.de

Website

https://www.wasser.tum.de/submuetrack/startseite/

Partnerinstitutionen

Technische Universität München

Lehrstuhl für Analytische Chemie und Wasserchemie, Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie / TUM-IWC

Lehrstuhl für Tierphysiologie und Immunologie / TUM-LTI

Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie / TUM-LAS

Professur für Wissenschafts- und Technologiepolitik / TUM-MCTS

Helmholtz Zentrum München, Institut für Grundwasserökologie / IGOE

Bayerisches Landesamt für Umwelt / LfU

Umweltbundesamt / UBA

Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V. / IUTA

Postnova Analytics GmbH

BS-Partikel GmbH

Laufzeit

September 2017

Juni 2021

Schlagworte

Infrarot-Spektroskopie

Raman-Mikrospektroskopie

Nanoplastik

Rasterelektronenmikroskopie

Feldflussfraktionierung

Lichtstreuung

farbige Partikel

Gesellschaftliche Wahrnehmung

Medien

Projektblatt

Infoblatt_Subtrack_2018_p.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

Nachweisverfahren

Statuspapier Mikroplastik-Analytik

Diskussionspapier Mikroplastik-Analytik

Instrumental Analysis of Microplastics - Benefits and Challenges

Statuskolloquium Mikroplastik in der Umwelt

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

EmiStop

Arbeitsschwerpunkte

AP 1 Entwicklung analytischer Methoden für Plastikpartikel

AP 2 Tracer-Test

AP 3 Identifikation industrieller Eintragspfade

AP 5 Optimierung des Plastikrückhalts

AP 6 Entwicklung von Flockungsmitteln für Kunststoffsorten

AP 7 Risiko- und Potenzialanalyse

AP 8 Management und Kommunikation

KuWert

Arbeitsschwerpunkte

AP 1 Grundlagenermittlung – Erfassung von Kunststoffabfällen

AP 2 Vorplanung einer Behandlungs- und Verwertungsanlage

AP 3 Konzeptentwicklung (Schiffs- und Anlagentechnik)

AP 4 Vermarktungspotenzial von Sekundärrohstoffen

AP 5 Wirtschaftlichkeitsanalyse und ökobilanzielle Bewertung

AP 6 Projektmanagement, Öffentlichkeitsarbeit, Verwertungskonzept

SubμTrack

Arbeitsschwerpunkte

AP 0 Organisation, Koordination und Öffentlichkeitsarbeit

AP 1 Auswahl und Herstellung von Referenzpartikeln

AP 2 Umfassende Analytik von Mikroplastikpartikeln

AP 3 Untersuchungen zu Alterung, Ad- und Desorption organischer Spurenstoffe auf Referenzpartikeln

AP 4 Untersuchungen zu Eintragspfaden und prozesstechnische Bewertung

AP 5 Auswirkung auf aquatische Umwelt und menschliche Gesundheit

AP 6 Soziale, politische und rechtliche Dimensionen

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