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Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

Bionischer Filter zur Trennung von Mikroplastik

(22.12.17) Für die praxisorientierte Lösung Lösungen entwickelt, um die Abwasserbelastung durch Kunststoffpartikel kleiner als 5 mm mit bionischen Filtern zu reduzieren wurde die Fraunhofer UMSICHT-Mitarbeiterin mit dem Alfred-Kärcher-Förderpreis ausgezeichnet.


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Der steigende Kunststoffverbrauch und Verluste von Abfall gehen zunehmend mit einer Umweltbelastung durch Mikroplastik einher. In ihrer Masterarbeit hat Leandra Hamann deshalb Lösungen entwickelt, um die Abwasserbelastung durch Kunststoffpartikel kleiner als 5 mm mit bionischen Filtern zu reduzieren. Für diese praxisorientierte Lösung wurde die Mitarbeiterin Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT im Dezember mit dem Alfred-Kärcher-Förderpreis ausgezeichnet.


Mikroplastik entsteht durch den Zerfall von Kunststoffprodukten und gelangt meist über das Abwasser in die Umwelt. Um diese Einträge zu reduzieren, sind neben regulatorischen und strategischen Massnahmen vor allem technische Innovationen unabdingbar. Im Rahmen ihrer Masterarbeit hat Leandra Hamann, die bei Fraunhofer UMSICHT in der Abteilung Nachhaltigkeits- und Ressourcenmanagement arbeitet, eine Lösungsidee für dieses Problem entwickelt.


Orientiert hat sich Leandra Hamann dafür an Vorbildern in der Natur (Bionik). Sogenannte Suspensionsfresser besitzen Filtersysteme für die Nahrungsaufnahme von im Wasser schwebenden Partikeln nutzen, wie beispielsweise Schwämme, Wasserflöhe oder Krill. Insgesamt wurden 24 Organismen analysiert und bewertet, um ihr Potential für eine bionische Anwendung zu identifizieren. Entdeckt wurden dabei Mechanismen, Strukturen, Formen und Materialien, die erste innovative Lösungen für einen technischen Filter bieten.


Darauf aufbauend testete Leandra Hamann schliesslich in einer Fallstudie zur Waschmaschine eine Übertragung erstmal theoretisch, um die Emission von Mikroplastikfasern synthetischer Textilien in den Waschmaschinenabfluss zu verhindern. Für ihre Masterarbeit «A Biomimetic Approach for Separating Microplastics from Water» ist die junge Forscherin nun mit dem Alfred-Kärcher-Förderpreis ausgezeichnet worden.


mikroplastikkreislauf

Innovationspotential in der Natur
Leandra Hamann studierte Biologie mit dem Schwerpunkt Bionik und hat in ihrer Abschlussarbeit nicht nur biologische Erkenntnisse und technische Anwendungen mit einer höchst aktuellen Umweltproblematik verknüpft. Auch der von ihr gewählte Anwendungsfall Waschmaschine stellt ein relevantes Einsatzgebiet von Filtertechnologien zur Vermeidung von Mikroplastik dar. Denn Textilfasern bilden mit einem geschätzten Anteil von 250 Tonnen pro Jahr in Deutschland einen grossen Anteil der gesamten Mikroplastik-Emissionen. »Es ist schön, dass meine Masterarbeit durch die Auszeichnung noch einmal Anerkennung findet«, sagt Hamann, die den Alfred-Kärcher-Preis und das damit verbundene Preisgeld in Höhe von 1500 Euro anfangs Dezember im Kärcher Hauptquartier in Winnenden entgegengenommen hat. «Vor allem freue ich mich aber, dass die Förderer erkannt haben, welches Innovationspotential zur Entwicklung von Reinigungstechnologien in biologischen Vorbildern steckt, die dazu beitragen, die Umwelt zu schützen.»


Dem Thema Mikroplastik widmet sich Leandra Hamann auch nach ihrem Studium weiterhin, nun als wissenschaftliche Mitarbeiterin bei Fraunhofer UMSICHT. Ihre Masterarbeit und vor allem die Ideen zur Entwicklung eines bionischen Waschmaschinenfilters waren dabei schon Grundlage eines weiterführenden Forschungsprojekts. Über die Projektarbeit hinaus engagiert sich die Wissenschaftlerin in diversen Gesprächsrunden zum Thema. Ausserdem hat sie an der Konzeption des Positionspapiers «Mikroplastik» mitgewirkt. Ihre Abschlussarbeit wurde bereits auf dem Bionik-Kongress 2016 in Bremen präsentiert und im Rahmen der Wissensnacht Ruhr ausgezeichnet und ausgestellt.


Der Alfred Kärcher-Förderpreis honoriert wissenschaftliche Arbeiten, die einen herausragenden Fortschritt auf dem Gebiet der Reinigungstechnik darstellen. Gefördert werden praxisorientierte Lösungen zur Mechanisierung und Automation von manuellen Reinigungstätigkeiten, zur Hygiene sowie zur Pflege und Reinhaltung der Umwelt.


Quelle: Medienmitteilung des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT


Weitere Informationen
https://www.umsicht.fraunhofer.de/de/presse-medien/2017/kaercher-preis-mikroplastik.html
http://publica.fraunhofer.de/eprints/urn_nbn_de_0011-n-3997875.pdf


Bilder: Fraunhofer UMSICHT

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