Industrielle Emissionen

Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR

Publikationstyp

Mikroplastik – Herausforderungen und Perspektiven in der Abwasser- und Abfallbehandlung

Stephan.Guertler — Thu, 23 Jan 2020 08:40:10 +0000

Mikroplastik – Herausforderungen und Perspektiven in der Abwasser- und Abfallbehandlung Stephan.Guertler Do, 01/23/2020 - 09:40

Untertitel

91. Darmstädter IWAR-Seminar

Beschreibung

Der Erfahrungsgewinn zu Quellen und Senken von Mikroplastik rückt immer mehr in den gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Fokus. Durch die Ermittlung von Eintrgspfaden und adäquate Analyse von Mikroplastik in verschiedenen Umweltkompartimenten können Lösungsvorschläge entwickelt und bewertet werden. Im Zuge der weitergehenden Abwasserbehandlung spielt ebenfalls die Elimination von Mikroplastik eine Rolle.

Im Rahmen des 91. Darmstädter Seminars mit dem Schwerpunkt Mikroplastik in Abwasser und Abfall wird die dargestellte Problematik in Vorträgen präsentiert und diskutiert. So wird ein umfassendes Bild aktueller Entwicklungen gegeben und durch Vorträge zu den Schwerpunkten Analytik, industrielle und kommunale Eintragspfade und Lösungsstrategien ergänzt.

Zwischen den Vorträgen bieten Pausen die Möglichkeit zur Diskussion der behandelten Themen. Im Rahmen der Veranstaltung findet eine Fachausstellung statt.

Ort

Darmstadt

Veranstalter

Datum

23. Januar 2020

Weiterführende Links

Website der Veranstaltung

Bildergalerie

Schlagworte

Mikroplastik

Analytik

Abwasser

Canal Ambiental Tech4health

Date sort

Do, 01/23/2020 - 12:00

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Aus

Portugiesische Webplattform berichtet über das Verbundprojekt EmiStop

KALEH — Mon, 15 Jul 2019 14:06:04 +0000

Portugiesische Webplattform berichtet über das Verbundprojekt EmiStop KALEH Mo, 07/15/2019 - 16:06

Titelbild

Weiterführende Links

EmiStop

Beschreibung

Kunststoffe sind zu einem festen Bestandteil unseres Alltags geworden und haben Auswirkungen auf unsere Umwelt. Die Verschmutzung durch Mikroplastik rückt immer mehr in den Fokus. Zuerst wurden Mikroplastikpartikel in den Ozeanen entdeckt, dann in Seen und Flüssen und schließlich im Boden. "Kunststoffpartikel sind überall", sagt Luisa Barkmann, Doktorandin im Bereich Abwassertechnik der Technischen Universität Darmstadt (TU Darmstadt). In ihrer Dissertation untersuchte sie das Vorhandensein von Mikroplastik in kommunalen Kläranlagen. Jetzt, nach ihrer Promotion, widmet sie sich der Abwasserwirtschaft. Sie schaut genau hin, vor allem auf die Produktionsbetriebe und die Kunststoffverarbeitung: In welchen Wertschöpfungsstufen und über welche Kanäle gelangen Kunststoffpartikel in die Umwelt? Und wie hoch ist der Anteil der Industrie an der globalen Belastung?

Im Rahmen des Verbundprojektes EmiStop analysieren Forschungsteams aus Darmstadt Industrieabwässer, um ihren Anteil an der Kontamination durch Mikrokunststoffe zu berechnen. Keine leichte Aufgabe, denn auch die Probenahme ist eine Herausforderung, sagt Luisa Barkmann. Für jedes Unternehmen musste sie sich eine individuelle Strategie ausdenken, da sich Unternehmen nicht nur in ihren Produktionsprozessen, sondern auch in ihren Kanälen und Wasserwirtschaftssystemen unterscheiden. Viele wissen nicht, wie viel Abwasser in einem bestimmten Gebiet anfällt. Und das nicht nur in der Fertigung, sondern vor allem auch in der Weiterverarbeitung von Mikroplastik und dem Eintrag in die Umwelt.

Der vollständige Artikel ist auf der portugiesischen Plattform Canal Ambiental Tech4health in den Sprachen Englisch, Spanisch und Portugiesisch verfügbar.

Datum

25. September 2018

Schlagworte

Download: Flockungsmittel zur Entfernung von Mikroplastik aus industriellen Abw…

Mikroplastik

Date sort

Di, 09/25/2018 - 12:00

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Aus

Bildergalerie

EmiStop Forschungsarbeit: Flockungsmittel zur Entfernung von Mikroplastik aus industriellen Abwässern

KALEH — Thu, 11 Jul 2019 10:54:51 +0000

EmiStop Forschungsarbeit: Flockungsmittel zur Entfernung von Mikroplastik aus industriellen Abwässern KALEH Do, 07/11/2019 - 12:54

Titelbild

Beschreibung

Mikroplastik kann durch Abwasserströme in Gewässer gelangen. Diese umweltgefährdenden Kunststoffpartikel werden in immer mehr Gewässern sowie in Nahrungsmitteln und in aquatischen Lebewesen gefunden. Im Rahmen des Forschungsprojekts EmiStop wurden daher Flockungsmittel zur gezielten Entfernung von Mikroplastik aus industriellen Abwässern entwickelt. Die Flockung von Polyethylen, Polyvinylchlorid und Polyamid wurde für neun verschiedene Kombinationen aus anorganischen und organischen Koagulierungs- und Flockungsmitteln sowohl in Leitungswasser als auch in Industrieabwassermatrizen untersucht.

Weiterführende Links

Verbundprojekt

EmiStop

DOI

10.1002/cite.201900010

Jahr

2019

Autor

AutorInnen

Eva Marianne Gilbert

Heinz‐Ludwig Eckes

Herausgeber

Chemie, Ingenieur, Technik (WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Ergebnistyp

Veröffentlichungen

Zu zitieren als

Chemie, Ingenieur, Technik (WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) (2019): Flockungsmittel zur Entfernung von Mikroplastik aus industriellen Abwässern.

Schlagworte

Abwasser

Website der Veranstaltung

Mikroplastik

Publikationstyp

Publikation

K 2019 - Messe für die Kunststoff- und Kautschukindustrie

Stephan.Guertler — Mon, 15 Apr 2019 12:50:07 +0000

K 2019 - Messe für die Kunststoff- und Kautschukindustrie Stephan.Guertler Mo, 04/15/2019 - 14:50

Titelbild

Beschreibung

Die Messe für die Kunststoff- und Kautschukindustrie richtet sich an alle Unternehmen, die Kunststoffe herstellen oder verarbeiten. Einer der diesjährigen Schwerpunkte der Messe ist das Thema "Nachhaltige Entwicklung". Insbesondere stehen dabei Kreislaufwirtschaft, Wassermanagement und Erneuerbare Energien im Fokus.

Ort

Düsseldof

Veranstalter

GKV Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie e.V.

PlasticsEurope Deutschland GmbH

Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen im VDMA

Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie e.V. (wdk)

Datum

16 - 23 October 2019

16. - 23. Oktober 2019

Weiterführende Links

Bildergalerie

Date sort

Mi, 10/16/2019 - 12:00

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Aus

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

Multikriterielle Bewertung

Verminderungsmaßnahmen

Gesellschaftliche Wahrnehmung

Minimierungsstrategien

Regulierung

Projektblatt

Projektblatt-InRePlast-2019.pdf

Koordinator label

Koordinatorin

TU Darmstadt: Mikroplastik im Fluss

KALEH — Thu, 01 Nov 2018 15:04:17 +0000

TU Darmstadt: Mikroplastik im Fluss KALEH Do, 11/01/2018 - 16:04

Untertitel

Untersuchung von Industrieabwässern

Weiterführende Links

TU Darmstadt: Mikroplastik im Fluss

Beschreibung

Mikroplastik gelangt auf verschiedenen Wegen ins Wasser und in den menschlichen Körper. Forscherinnen und Forscher der TU Darmstadt entwickeln Nachweisverfahren für Kunststoffpartikel in industriellen Abwässern, die bisher noch nicht im Fokus von Untersuchungen standen. In Zusammenarbeit mit der Industrie arbeiten sie zudem an Methoden, den Eintrag der Partikel ins Wasser zu verhindern.

Kunststoffe begleiten unseren Alltag und hinterlassen Spuren in der Umwelt. Die Verschmutzung mit Mikroplastik rückt immer weiter in den Fokus. „Kunststoffpartikel sind überall“, sagt Luisa Barkmann, Doktorandin im Fachgebiet Abwassertechnik an der TU Darmstadt. In ihrer Masterarbeit befasste sie sich mit Mikroplastik in kommunalen Kläranlagen. Jetzt widmet sie sich industriellen Abwässern. Vor allem kunststoffproduzierende und -verarbeitende Betriebe will sie in ihrer Doktorarbeit unter die Lupe nehmen.

Die Darmstädter Forschungsteams um Professorin Dr. Susanne Lackner (Fachgebiet Abwasserwirtschaft, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften) und Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart (Fachgebiet Abwassertechnik, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften) analysieren in diesem Projekt ausschließlich industrielle Abwässer. Ziel ist es herauszufinden auf welchen Stufen der Wertschöpfungskette und über welche Wege die Plastikpartikel in die Umgebung gelangen. Weiterhin soll geklärt werden, wie groß der Anteil der Industrie an der Gesamtbelastung überhaupt ist.

Wege Mikroplastik einzutragen

Das Forschungsvorhaben ist komplex, da Betriebe sich nicht nur in ihren Produktionsprozessen unterscheiden, sondern auch in den Kanalsystemen und im Wassermanagement. Und nicht nur in der Herstellung, vor allem auch beim Weiterverarbeiten, Umfüllen und beim Transport gelangt Mikroplastik in die Umwelt. Das Projekt EmiStop schlägt daher einen weiten Bogen von der Mikroplastikanalytik über die Massenbilanzierung und die Untersuchung von Eintragswegen ins Wasser. Weiterhin werden emissionsmindernden Maßnahmen in der Industrie erforscht und begleitet.

Das Verbundprojekt EmiStop ist Teil der Initiative Plastik in der Umwelt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Als einziges von insgesamt 18 Projekten befasst sich das Darmstädter Vorhaben mit industriellen Abwässern und erhält bis Ende 2020 Fördermittel in Höhe von insgesamt 1,83 Mio. EUR.

Datum

26. Oktober 2018

Schlagworte

Polyethylenterephthalat (PET)

Polypropylen (PP)

Verminderungsmaßnahmen

Date sort

Fr, 10/26/2018 - 12:00

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Aus

Mikroplastik: TU Darmstadt forscht für sauberes Abwasser

KALEH — Thu, 01 Nov 2018 14:52:10 +0000

Mikroplastik: TU Darmstadt forscht für sauberes Abwasser KALEH Do, 11/01/2018 - 15:52

Untertitel

Verbundprojekt „EmiStop“ entwickelt Nachweisverfahren für Kunststoffpartikel in industriellen Abwässern.

Weiterführende Links

Mikroplastik: TU Darmstadt forscht für sauberes Abwasser

Beschreibung

Die Darmstädter Forschungsteams um Professorin Dr. Susanne Lackner (Fachgebiet Abwasserwirtschaft, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften) und Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart (Fachgebiet Abwassertechnik, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften) analysieren mit ihrem Projekt industrielle Abwässer, um herauszufinden, welchen Anteil sie an der Verschmutzung der Umwelt mit Mikroplastik haben.

Das Vorhaben ist komplex, da Betriebe sich nicht nur in ihren Produktionsprozessen unterscheiden, sondern auch in den Kanalsystemen und im Wassermanagement. Und nicht nur in der Herstellung, vor allem auch beim Weiterverarbeiten, Umfüllen und beim Transport gelangt Mikroplastik in die Umwelt. Das Projekt „EmiStop“ schlägt daher einen weiten Bogen von der Mikroplastikanalytik über die Massenbilanzierung und die Untersuchung von Eintragswegen ins Wasser bis zu emissionsmindernden Maßnahmen in der Industrie, die ebenfalls erforscht und begleitet werden.

Das Verbundprojekt „EmiStop“ ist Teil der Initiative „Plastik in der Umwelt“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Als einziges von insgesamt 18 Projekten befasst sich das Darmstädter Vorhaben mit industriellen Abwässern und erhält bis Ende 2020 Fördermittel in Höhe von insgesamt 1,83 Millionen Euro.

Datum

25. Oktober 2018

Schlagworte

Polyethylenterephthalat (PET)

Polypropylen (PP)

Verminderungsmaßnahmen

Date sort

Do, 10/25/2018 - 12:00

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Aus

Mikroplastik im Fluss

KALEH — Thu, 01 Nov 2018 14:39:37 +0000

Mikroplastik im Fluss KALEH Do, 11/01/2018 - 15:39

Untertitel

Forschung im Verbundprojekt EmiStop

Weiterführende Links

Mikroplastik im Fluss – Technsiche Universität Darmsatdt

Beschreibung

Kunststoffe sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Das hinterlässt Spuren in der Umwelt. Neben arglos weggeworfenen Tüten, Bechern und anderem Plastikmüll rückt die Verschmutzung mit Mikroplastik immer stärker in den Fokus. Die kleinen Teilchen wurden zuerst in Ozeanen entdeckt, dann fand man sie in Seen und Flüssen, schließlich auch in Böden. „Kunststoffpartikel sind überall“, sagt Luisa Barkmann, Doktorandin im Fachgebiet Abwassertechnik an der TU Darmstadt. In ihrer Masterarbeit befasste sie sich mit Mikroplastik in kommunalen Kläranlagen. Jetzt widmet sie sich industriellen Abwässern. Vor allem kunststoffproduzierende und -verarbeitende Betriebe will sie in ihrer Doktorarbeit unter die Lupe nehmen: Auf welchen Stufen der Wertschöpfungskette und über welche Kanäle gelangen Plastikpartikel in die Umwelt? Und wie groß ist der Anteil der Industrie an der Gesamtbelastung überhaupt?

Im Rahmen des Anfang des Jahres gestarteten Verbundprojektes EmiStop analysieren die Darmstädter Forschungsteams industrielle Abwässer, um deren Mikroplastikeinträge zu bilanzieren. Kein leichtes Unterfangen, denn schon die Probennahme sei eine Herausforderung, sagt Barkmann. Für jedes Unternehmen müsse sie sich eine individuelle Strategie überlegen, da die Betriebe sich nicht nur in ihren Produktionsprozessen unterscheiden, sondern auch in den Kanalsystemen und im Wassermanagement. Viele wissen gar nicht, wie viel Abwasser in einem bestimmten Bereich überhaupt anfällt. Und nicht nur in der Herstellung, vor allem auch beim Weiterverarbeiten, Umfüllen und beim Transport von Kunststoffen gelangt Mikroplastik in die Umwelt.

Viele große Chemieunternehmen sitzen an Flüssen

Erste Proben haben die Darmstädter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kürzlich in einem Betrieb genommen, der Kunststoffgranulate herstellt. Wie viele große Chemieunternehmen sitzt er aus logistischen Gründen an einem Fluss. Solche Standorte könnten zur Mikroplastikbelastung von Gewässern beitragen, wenn beispielsweise Oberflächenwasser unbehandelt in den Fluss gelange, erläutert Barkmanns Doktorvater Professor Markus Engelhart. So schwemmt im ungünstigsten Fall der Regen Kunststoffteilchen, die etwa beim Umfüllen in Transportfahrzeuge auf dem Boden landen, direkt in umliegende Gewässer. Auch solche Eintragswege werden die EmiStop-Teams untersuchen.

Konkrete Handlungsempfehlungen könne man erst geben, wenn die Belastung analytisch erfasst sei, unterstreicht Professorin Susanne Lackner, Leiterin des Fachgebiets Abwasserwirtschaft und ebenfalls Partnerin von EmiStop. Der Nachweis von Mikroplastik in Wasserproben war lange eine Schwachstelle, die Datenlage entsprechend dürftig. Seit einigen Jahren kommt hier vor allem ein aufwendiges spektroskopisches Verfahren, die Raman-Mikrospektroskopie, zum Einsatz. Diese Technik verwendet auch das Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik der Hochschule RheinMain in Rüsselsheim, das sich ebenfalls an EmiStop beteiligt.
Verfeinerte Methode

Hajo Bitter, Doktorand in Lackners Gruppe, wiederum verfeinert eine Methode namens dynamischer Differenzkalorimetrie. Sie ist in der Qualitätssicherung von reinen Kunststoffen etabliert, muss den komplexer zusammengesetzten Abwasserproben aber angepasst werden. Partikel größer als fünf Millimeter – die per Definition nicht zur Mikroplastik zählen – entfernen die Forscher zunächst mit einem Sieb, dann zerstören sie organische Substanzen durch eine chemische Behandlung mit Oxidationsmitteln, die Kunststoffe nicht angreifen.

Mineralische Bestandteile wie Sand trennen sie schließlich mit einer speziellen Aufschwemmtechnik ab. Die so isolierten Kunststoffpartikel werden in einem winzigen Tiegel mit einer vorgegebenen Heizrate bis auf fast 300 Grad Celsius erhitzt. Das Gerät zeichnet die Wärmeströme in Abhängigkeit der Temperatur auf, wobei ein leerer Tiegel als Referenz dient. Peaks im Diagramm, die an den Schmelzpunkten der enthaltenen Kunststoffe auftreten, geben sowohl Aufschluss über die Plastiksorten als auch über deren Konzentrationen. Sechs gängige Kunststoffe messen die Wissenschaftler bislang auf diese Weise. Sie erfassen mit der Methode allerdings nur Kunststoffpartikel, die größer als zehn Mikrometer sind. Zudem dauert die Prozedur wegen der mühseligen Probenvorbereitung bis zu zwei Wochen.
Schnelle Hinweise auf eine Mikroplastikbelastung

Deutlich schneller, aber weniger genau sind Verfahren, die Luisa Barkmann für eine erste Abschätzung prüft: Sie bestimmt sogenannte Summenparameter, die nicht den Gehalt einer einzigen Substanz, sondern einer Gruppe verwandter Verbindungen angeben. In der Umweltanalytik werden zum Beispiel organische Schadstoffe, die Chlor, Brom oder Iod enthalten, standardmäßig gemeinsam als Summenparameter erfasst. Diesen Wert müssen Betriebe ohnehin messen, bevor sie Abwässer in Flüsse einleiten. Ist er erhöht und liegt zusätzlich eine Partikelbelastung vor, deutet das auf eine Verschmutzung mit dem chlorhaltigen Kunststoff PVC hin. „Das ist zwar keine genaue Quantifizierung, aber die Unternehmen bekommen einen schnellen Hinweis auf eine Mikroplastikbelastung“, sagt Engelhart.

Dem Titel EmiStop entsprechend wollen die beteiligten Forscher nicht nur Nachweisverfahren entwickeln und Einträge bilanzieren, sondern die industriellen Emissionen von Mikroplastik stoppen. Projektpartner EnviroChemie aus Roßdorf, keine zehn Autominuten von der TU Darmstadt entfernt, testet bereits Flockungsmittel, die Mikroplastik aus Abwässern entfernen. Doch wie wirksam ist das Trennverfahren? Reicht es aus oder sind Filter effektiver? Für die Bewertung von Abscheidetechniken entwickelt Doktorand Bitter einen Test mit Modellpartikeln: Den zu reinigenden Abwässern sollen magnetische Kunststoffteilchen als Tracer zugegeben werden.

Ihr Gehalt vor und nach der Behandlung lässt sich mit einer magnetischen Waage messen – und das sensitiver als mit der dynamischen Differenzkalorimetrie und zugleich schneller, da die langwierige Probenvorbereitung entfällt. Die Modellpartikel bestehen aus Kunststoff mit eingeschlossenem Nano-Eisenoxid. Ihre Dichte lässt sich modifizieren, sodass sie verschiedene Plastiksorten nachahmen können. Die Darmstädter Wissenschaftler entwickeln die Teilchen in Kooperation mit dem Projektpartner BS-Partikel aus Mainz.

Kurzum: EmiStop schlägt einen weiten Bogen von der Mikroplastik-Analytik über die Massenbilanzierung bis zu emissionsmindernden Maßnahmen. Er spüre ein deutliches Interesse der Industrie, sagt Engelhart und betont: „Wir wollen die Unternehmen nicht an den Pranger stellen, sondern ihnen Hilfsmittel zur Hand geben, damit sie schnell auf ungewollte Ereignisse reagieren können.“

Datum

18. September 2018

Schlagworte