Mikroplastik

Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie

Mikroplastik

GRuppenbild der Forschungsgruppe VEMIWA
HTW Dresden/Frank Sebb

Mikroplastik erfährt momentan in der Öffentlichkeit sehr viel Aufmerksamkeit. Als Bundesland mit mehreren grenzüberschreitenden Gewässern sowie einem hohen Aufkommen an Transitverkehr (Reifenabrieb) ist die Aufklärung der Belastung sächsischer Böden und Gewässer von besonderer Relevanz. Das Ausmaß und die Folgen für die Umwelt sind immer noch nicht sicher abschätzbar. Für die Beurteilung der Gewässergüte bezüglich der Belastung mit Mikroplastikpartikeln gibt es derzeit weder nationale noch internationale Rechtsgrundlagen.

Im Rahmen der Forschungsarbeiten für die Quantifizierung und Charakterisierung von Mikroplastik wird eine Methode der Probenaufbereitung unter Nutzung der elektrostatischen Sortierung und der kalorimetrischen Analyse für den Praxiseinsatz entwickelt. Die bisherigen Forschungsergebnisse wurden mit dem „Sächsischen Umweltpreis 2019“ gewürdigt.

 

Logo sächsischer Umweltpreis 2019
HTW Dresden

Mit der Weiterentwicklung des Verfahrens beschäftigt sich die ESF-geförderte Nachwuchsforschergruppe VEMIWA (Vorkommen und Verhalten von Mikroplastik in sächsischen Gewässern), bei der fakultätsübergreifend Kompetenzen aus Chemieingenieurwesen, Bauingenieurwesen und Elektrotechnik vereint werden. Für das Ziel, eine in der Praxis anwendbare Methode zu entwickeln, steht eine enge Kooperation mit dem Landesamt für Umwelt und Geologie.

Ein wichtiges Anliegen ist die Kommunikation mit der Öffentlichkeit zu diesem Thema. Dazu sollen Angebote für Schüler und junge Studierende zu dieser Problematik in Form von Schülerexperimenten und einer Wanderausstellung erarbeitet werden.

Rund um den zentralen Kern der Öffentlichkeitsarbeit gruppieren sich die vier Forschungsschwerpunkte des Projekts VEMIWA:

Organigramm VEMIWA
HTW Dresden

Prof. Dr. rer. nat. Martin Socher

Teilprojektleiter

Person

Forschungsschwerpunkte

Yasmin Adomat und Prof. Grischek

Der Aufbau einer Datenbank zum Vorkommen von Mikroplastik sowie die Entwicklung von Probennahme- und Aufarbeitungstechniken stehen hier im Fokus der Untersuchung. Es soll gewährleitstet werden, dass im Rahmen eines großflächigen Monitorings eine schnelle, unkomplizierte und kontaminationsfreie Beprobung erfolgen kann.

Umweltprobe
HTW Dresden, F. Musche

Sven Faist und Prof. Bauer

Zur Mirkoplastikanalytik müssen Sedimentproben aufkonzentriert werden. Dafür wird ein Gerät entwickelt, welches das Prinzip der elektrostatischen Separation ausnutzt. Diese Methode wird bereits großtechnisch zur Trennung von Kunststoffgemengen angewendet und soll nun für die Mikroplastikseparation angepasst werden.

Probenaufarbeitung mittels Elektroseparation
HTW Dresden

Sven Schirrmeister und Prof. Harre

Mit der Dynamischen Differenzkalorimetrie können Phasenübergangstemperaturen und -enthalpien bestimmt werden. Daraus lassen sich  Aussagen über die Mikroplastikbelastung einer Umweltprobe ableiten. Für diese Methode werden Kalibierstandards entwickelt. Noch ist die Methode nicht so ausgereift, dass sie direkt in die Praxis überführt werden kann. Mit diesem Ziel werden weitere Optimierungs- und Anpassungsarbeiten sowie methodische Vergleiche zu anderen Methoden wie z.B. zur IR-Mikroskopie durchgeführt. 

Mikroplastikanalytik
HTW Dresden, L. Kurzweg

Lucas Kurzweg und Prof. Socher

Die Analyse von Einflussgrößen aus der Umwelt auf die Veränderung und Entstehung von Mikroplastik wird untersucht. Besonders interessant sind die Wechselwirkungen, die zum Zerfall von großen Kunststoffteilen führen und die damit verbundenen Eigenschaftsänderungen. Dabei speilt auch die Anreicherung von Schadstoffen im Mikroplastik aus dem Gewässer eine Rolle. Die Bedeutung des Energieeintrags im Gewässer bei der Entstehung von sekundärer Mikroplastik durch tribochemische Prozesse soll als eine zentrale Fragestellung zum Verständnis des Mikroplastikproblems untersucht werden.

Mikroplastik
HTW Dresden, L. Kurzweg

Projektpartner und Kooperationen

Projektpartner:

  • Leibnitz Institut für Polymerforschung Dresden (IPF)
  • Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
  • Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft Sachen (BfUL)

Kooperationen:

  • Deutsche Meereststiftung (Elbe-Expedition: Dem Plastik auf der Spur)

Kontaktdaten der Nachwuchsforscher

Name Telefon Raum E-Mail Aufgabenbereich
Adomat, Yasmin (M.Sc.) 3944 Z 538 E-Mail Wasserchemie
Faist, Sven (Dipl.-Ing. (FH)) 2455 A 316 E-Mail
Kurzweg, Lucas (B.Sc.) 2451 A 316 E-Mail
Schirrmeister, Sven (M.Sc.) 2458 A 316 E-Mail
ESF
HTW Dresden