09.12.2017
Bionischer Filter zur Trennung von Mikroplastik
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 UMSICHT-Mitarbeiterin am 5. 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 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 Hamann schließlich in
einer Fallstudie zur Waschmaschine eine Übertragung erstmal theoretisch
getestet, 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.
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 € am 5. Dezember 2017
im Kärcher Hauptquartier in Winnenden entgegengenommen hat. »Vor allem
freue ich mich aber, dass die Förderer erkannt haben, welches
Innovationspotential zur Entwicklung von Reinigungstechno-logien 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.
Über den Preis
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.
Weitere Informationen finden Sie unter:
https://www.umsicht.fraunhofer.de/de/nachhaltigkeit/ag-nachhaltigkeit/positionspapiere.html
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik
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