Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ohne Kunststoff zur Mikroplastik-Jagd: „Rocket“ verbessert Erfassung besonders kleiner Partikel

22.10.2018

Umweltforscher am Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) haben ein neuartiges mobiles Gerät zur Erfassung von Mikroplastik in Oberflächengewässern entwickelt. „Rocket“ nennen sie die Konstruktion, mit der sich je nach Schwebstoffanteil im Wasser bis zu 60 Liter pro Minute durch vier feine Kerzenfilter saugen lassen und die speziell für die Beprobung der feinen Fraktion des Mikroplastiks im Bereich bis 10 µm von großem Vorteil ist. Eine besondere Herausforderung bei der Entwicklung bestand darin, auf Kunststoff so weit wie möglich zu verzichten. Die erfolgreichen Ergebnisse der Testphase veröffentlichten die Warnemünder nun in der internationalen Fachzeitschrift „Water“.

Mikroplastik ist in der Umwelt allgegenwärtig. Ob im arktischen Eis, im Sand der Sahara oder den Sedimenten der Tiefsee – überall finden Umweltforscher diese künstlichen Partikel. Zahlen, wieviel davon in der Umwelt vorkommt, beruhen jedoch in der Regel auf Schätzungen, weil sich das Untersuchungsobjekt aufgrund seines variablen Verhaltens in der Umwelt, seiner Ähnlichkeit mit natürlichen Bestandteilen und dem Umstand, dass Mikroplastik häufig durch den Bewuchs mit Biofilmen maskiert auftritt, nur schwer und mit aufwändigen Methoden erfassen lässt.


"Rocket" am Strand von Warnemünde

Robin Lenz, IOW


Franziska Kläger, Koordinatorin des BMBF-Projektes MicroCatch_Balt vor der "Rocket"

Kristin Beck, IOW

Erschwerend kommt hinzu, dass in unserer Plastikwelt auch das Postulat einer kontaminationsfreien Beprobung eine enorme Herausforderung bedeutet: Ob es die Kleidung des Beprobers, die Gerätschaften zur Entnahme oder die Probengefäße selbst sind: Bei der Erfassung von Mikroplastik muss jeglicher Kunststoff vermieden werden.

Robin Lenz und Matthias Labrenz, die Autoren des Artikels in der Fachzeitschrift „Water“, untersuchen in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierten Projekt (MicroCatch_Balt), welches die wesentlichen Eintragspfade für Mikroplastik in die Ostsee entlang eines Flusssystems sind und wo im Flussverlauf eingetragenes Mikroplastik auch wieder entzogen wird.

Ihr „Modell-Fluss“ ist dabei die Warnow. Für die umfangreichen Beprobungskampagnen entwickelten sie nun ein Gerät, das in seiner silbrigen Alu-Kiste, mit Schläuchen und Hebeln ausgestattet, wie die Requisite eines 70er Jahre Science-Fiction-Streifens wirkt und deshalb den Spitznamen „The Rocket“ erhielt.

„Rocket“ bietet gegenüber herkömmlichen Probennahmetechniken viele Vorteile. Vor allem zwei Effekte galt es zu vermeiden: Herkömmliche Techniken, die meist Planktonnetze für die Beprobung nutzen, sind besonders bei feinem Mikroplastik im Mikrometer-Bereich fehlerbehaftet. Entweder ist die Maschenweite der Netze zu groß gewählt, um auch die sehr kleine Mikroplastik Fraktion aufzufangen, oder, bei sehr kleiner Maschenweite, setzen sich die Netze rasch zu.

Verwirbelungen im Bereich der Netzöffnung strudeln das Mikroplastik dann wieder aus dem Netz heraus. Mit den parallel geschalteten Kerzenfiltern in dem geschlossenen System „Rocket“ ist das nicht mehr möglich. Alle Partikel größer 10 µm werden aufgefangen.

Aber noch ein Nachteil der Netz-Technik wurde mit der Rocket behoben: Das Gerät kommt fast völlig ohne Kunststoff aus. Nur eine einzige Plastikart, das relativ seltene PTFE (Polytetrafluoroäthylen), wurde im Inneren des geschlossenen Systems benutzt. Damit kann bezüglich aller anderen Plastik-Polymere von einer kontaminationsfreien Beprobung ausgegangen werden.

Das Projekt MicroCatch_Balt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb des Forschungsschwerpunkts Plastik in der Umwelt gefördert. Der Forschungsschwerpunkt „Plastik in der Umwelt – Quellen, Senken, Lösungsansätze“ ist Teil der Leitinitiative Green Economy des BMBF-Rahmenprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung" (FONA3).

Kontakt Presse- & Öffentlichkeitsarbeit:
Dr. Kristin Beck | Tel.: 0381 5197-135 | kristin.beck@io-warnemuende.de
Dr. Barbara Hentzsch | Phone: 0381 – 5197 102 | barbara.hentzsch@io-warnemuende.de

Das IOW ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, zu der zurzeit 93 Forschungsinstitute und wissenschaftliche Infrastruktureinrichtungen für die Forschung gehören. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Bund und Länder fördern die Institute gemeinsam. Insgesamt beschäftigen die Leibniz-Institute etwa 19.100 MitarbeiterInnen, davon sind ca. 9.900 WissenschaftlerInnen. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,9 Mrd. Euro. http://www.leibniz-gemeinschaft.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Robin Lenz | robin.lenz@io-warnemuende.de
PD Dr. Matthias Labrenz | matthias.labrenz@io-warnemuende.de
Arbeitsgruppe Umweltmikrobiologie, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Originalpublikation:

Lenz, R.; Labrenz, M.: Small Microplastic Sampling in Water: Development of an Encapsulated Filtration Device. Water 2018, 10, 1055; DOI: 10.3390/w10081055; URL: http://www.mdpi.com/2073-4441/10/8/1055.

Dr. Barbara Hentzsch | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Kunststoff Maschenweite Mikroplastik Ostseeforschung Plastik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Studie zum Klimaschutz: Mehr Wald – weniger Fleisch
15.10.2019 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Neuartiges Verfahren für das Kunststoffrecycling präsentiert: Großes Industrie-Interesse an Forschungsprojekt „MaReK"
09.10.2019 | Hochschule Pforzheim

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

VR-/AR-Technologien aus der Nische holen

18.10.2019 | Veranstaltungen

Ein Marktplatz zur digitalen Transformation

18.10.2019 | Veranstaltungen

Wenn der Mensch auf Künstliche Intelligenz trifft

17.10.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Insekten teilen den gleichen Signalweg zur dreidimensionalen Entwicklung ihres Körpers

18.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Volle Wertschöpfungskette in der Mikrosystemtechnik – vom Chip bis zum Prototyp

18.10.2019 | Physik Astronomie

Innovative Datenanalyse von Fraunhofer Austria

18.10.2019 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics