Mikroplastik: Lösungsansätze aus der Bionik

Mikroplastik am Strand von Famara auf Lanzarote. Bild: Fraunhofer UMSICHT/von Goesseln

Um den Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt zu mindern, gibt es zahlreiche Aktionen und Versuche, den Plastikkonsum zu reduzieren. Doch was ist mit den Kleinstpartikeln, die nach wie vor in unseren Gewässern landen? Auf der WissensNacht Ruhr am 30. September 2016 präsentiert Fraunhofer UMSICHT bionische Lösungsansätze für ein Problem, das generationsübergreifend in der Gesellschaft diskutiert wird.

Mikroplastik entsteht durch den Zerfall von Kunststoffprodukten und findet sich – industriell erzeugt – auch in Kosmetikprodukten wieder. Die winzigen synthetischen Partikel gelangen über unterschiedliche Wege in die Umwelt, auch der Eintrag in die Nahrungskette ist nicht ausgeschlossen. Im Rahmen ihrer Masterarbeit ist Leandra Hamann, Abteilung Nachhaltigkeits- und Ressourcenmanagement bei Fraunhofer UMSICHT, auf der Suche nach möglichen Lösungen für dieses Problem gewesen – und in der Bionik fündig geworden.

»Es gibt so viele Vorbilder in der Natur, wo ein im Laufe der Evolution perfekt entwickeltes Filtersystem für die Nahrungsaufnahme eingesetzt wird. Die Bionik kann ganz neue Wege bei der Filterung von Mikroplastik anstoßen«, erklärt Hamann. Vor diesem Hintergrund hat sie sich mit sogenannten Suspensionsfressern befasst. Zu diesen Lebewesen, die sich von im Meerwasser schwebenden Partikeln ernähren, zählen Schwämme, Wasserflöhe, Krill, aber auch Flamingo oder Finwal. In einer Fallstudie der Arbeit wurde ein passender bionischer Filter gesucht, um Mikroplastikfasern von synthetischen Textilien aus dem Waschmaschinenabfluss zu entfernen. Ein innovatives Vorbild ist zum Beispiel die Köcherfliegenlarve, die ein seidenes Netz in Bächen spannt, um Nahrungspartikel zu filtrieren.

Interaktiver Stand auf der WissensNacht Ruhr

Als Gewinnerin des Wettbewerbs ScienceLiveRuhr, gibt Hamann auf der WissensNacht Ruhr am 30. September 2016 unter dem Motto »Plastik im Meer – Können Tiere bei der Lösungsfindung helfen?« einen Einblick in ihre Forschung. Im Haus der Technik Essen, Raum 616, können interessierte Besucherinnen und Besucher von 16 bis 22 Uhr Plastikproben aus verschiedensten Umgebungen und Formen unter die Lupe nehmen. Datenblätter zu den Suspensionsfressern und deren Eigenschaften liefern die Grundlage für Diskussionen über Taktiken und Lösungsstrategien nach dem Prinzip »Vorbilder aus der Natur«. Die Informationen eignen sich nicht nur für Erwachsene, auch für Kinder hat Hamann spezielle Materialien erstellt. Und für den Nachhauseweg gibt es eine Anleitung zur Reduzierung des eigenen Mülls.

Gesellschaft und Forschung im Austausch

Wie sehr die Verschmutzung mit Plastik nicht nur die Welt der Forschung, sondern auch unsere Gesellschaft generationsübergreifend beschäftigt, zeigt sich auch an folgenden Beispielen. Bei ihren Recherchen zum Thema Mikroplastik sind Julia Hoffmann aus Düsseldorf und Anna Mar von Goesseln aus Berlin auf die Aktivitäten von Fraunhofer UMSICHT aufmerksam geworden. Es ergab sich ein Austausch zwischen den beiden engagierten Schülerinnen und Ralf Bertling, der als Mitglied der Arbeitsgruppe Mikroplastik bei Fraunhofer UMSICHT das Thema Mikroplastik wissenschaftlich bearbeitet.

Die 12-jährige Julia Hoffmann hat im Rahmen einer Recherche für ein naturwissenschaftliches Projekt mehr als 20 Firmen angeschrieben, die in ihren Produkten industriell hergestelltes Mikroplastik verwenden, um sich nach umweltfreundlicheren Alternativen zu den verwendeten Plastikpartikeln zu erkundigen. Auf der Suche nach einer möglichen Reduzierung von Kunststoffverpackungen und Plastiktüten hat sie auch bei Unternehmen aus dem Einzelhandel nachgefragt. Die Schülerin des Freien Christlichen Gymnasiums Düsseldorf möchte ihre Leidenschaft für Biologie und Umwelt später beruflich einbringen, am liebsten in der Wissenschaft. Ihr Ziel ist es, die Zusammenhänge zwischen Biologie und Umweltverschmutzung zu erforschen und der Gesellschaft zu vermitteln.

Anna Mar von Goesseln (13 Jahre) ist auf der Insel Lanzarote aufgewachsen. Seit Jahren ist ihr die stark zunehmende Verschmutzung mit Plastikmüll am Strand von Famara aufgefallen. »Nicht nur größere Kunststoffabfälle befinden sich an den Strandabschnitten, sondern immer mehr Mikroplastik in unterschiedlichen Größen, Formen und Farben«, so Annas Beobachtungen. Als Beleg dafür hat sie, auch mit Hilfe ihrer Eltern, zeitlich versetzt Fotos von angeschwemmtem Plastik gemacht. Beeindruckend der Unterschied zwischen den Jahren 2002 und 2016. Auf dem aktuellen Bild sind Mikroplastik und sogar Ölklumpen zu erkennen, die es 2002 dort kaum gab. Anna hat Proben von Mikroplastik am Strand entnommen und als Anschauungsmaterial an Fraunhofer UMSICHT geschickt. Anna: »Die Plastikmüllfunde am Strand von Famara könnten Informationen über den nordatlantischen Müllstrudel liefern, in dessen Gebiet sich die Kanaren befinden.«

Die Berliner Schülerin (Heinz-Berggruen-Gymnasium) setzte sich auch im Rahmen eines Wettbewerbs des Schülerforschungszentrums Berlin mit der Mikroplastik-Problematik an Stränden auseinander. Gemeinsam mit einem Klassenkameraden entstand der Prototyp eines Mikroplastik-Sortierroboters.

Beobachten und Proben sammeln

Julia Hoffmann wie auch Anna Mar von Goesseln haben ihre freiwillige Mitarbeit als Beobachter und Probensammler in Projekten, die sich der Bekämpfung von Plastikeinträgen in Wasser, Luft und Boden widmen, angeboten. Anna Mar kann darüber hinaus auf die Mithilfe von Surfer-Freunden und lokalen Lifeguards vor Ort auf Lanzarote setzen, die über die Mikroplastikbelastung am Strand berichten.

Quelle und weitere Informationen
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT