Forschungsprojekt von EZD und ILM-Ulm zeigt eine neue Möglichkeit zur Detektion von Mikroplastik auf
Das gemeinsame Forschungsprojekt „KoDeKa-Plast“ des Europäischen Zentrums für Dispersionstechnologie (EZD) aus Selb und dem Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Messtechnik (ILM) an der Universität Ulm ist erfolgreich abgeschlossen worden. Dabei gelang es den Forschern nicht nur, Mikropartikel im Wasser effizient zu detektieren, sondern Kunststoffpartikel zu identifizieren und sogar Erkenntnisse über die Freisetzung von Mikropartikeln zu gewinnen. Gleichzeitig wurde der Messaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Methoden deutlich reduziert.
Mikroplastik nimmt in aktuellen gesellschaftlichen Diskussionen eine wichtige Rolle ein. Wie der Name schon erkennen lässt, handelt es sich dabei um sehr kleine Partikel – eine Detektion und Größenbewertung ist dadurch schwierig. Insbesondere das Erkennen der Partikel in einem flüssigen Medium wie Wasser mit natürlichem Partikelhintergrund ist nicht einfach, zumal dies im Durchfluss geschehen soll.
Mikroplastik im Durchfluss identifizieren
Nun ist das innovative Forschungsprojekt „Kontinuierliche optische Detektion und Kategorisierung von Mikroplastik-Partikeln in Wasser – KoDeKa-Plast“ zur Bestimmung von Mikroplastik-Partikeln des EZD, das Teil des Kunststoff-Zentrums SKZ ist, in Zusammenarbeit mit dem ILM-Ulm konnte erfolgreich abgeschlossen worden. Das vom 1. Juni 2021 bis zum 30. November 2023 laufende Projekt hatte zum Ziel, Mikrokunststoff durch eine kombinierte Streulichtanalyse und Raman-Spektroskopie im Durchfluss zu identifizieren. Die Streulichtanalyse bietet hierbei hohe Sensitivität in Bezug auf Größe und Form der Partikel, während die Raman-Spektroskopie Informationen über deren chemische Zusammensetzung liefern kann.
Art des Kunststoffes bestimmen
Dieses Ziel konnten die Wissenschaftler erreichen, indem sie nicht nur Mikroplastik-Partikel ab einer Größe von 10 Mikrometern nachweisen, sondern zudem gleichzeitig auch die Art des Kunststoffes innerhalb der Wasserprobe bestimmen konnten. Eine Größenbestimmung und Identifikation der Partikel sind im Durchfluss gelungen. „Besonders freuen wir uns, dass der Messaufwand dabei deutlich geringer ist als mit bisherigen Methoden wie beispielsweise rein mit einem Raman-Mikroskop“, so André Nogowski, Gruppenleiter Kolloidale Systeme am EZD.
Wichtiger Beitrag zur Reduktion von Mikroplastik
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts lag auf der Untersuchung von Kunststoffen und deren Freisetzung von Mikropartikeln. Durch die Analyse realer Kunststoffbauteile konnte ein besseres Verständnis für die Entstehung von Mikroplastik-Partikeln entwickelt werden. Gleichzeitig wurde eine Basis geschaffen, um verschiedene Kunststoffe hinsichtlich ihrer Mikropartikelfreisetzung zu testen und zu vergleichen. Insbesondere gealterte und neuwertige Kunststoffbauteile wurden im Zuge der Arbeiten verglichen. Dadurch konnten Erkenntnisse gewonnen werden, wie die Alterung von Kunststoffen sich auf die Freisetzung von Mikropartikeln in die Umwelt auswirkt. Mit diesem Wissen können zukünftig Materialien mit einem hohen Freisetzungspotenzial vermieden und ein wichtiger Beitrag zur Reduktion des Mikroplastikeintrags bewusst beigetragen werden.
Das EZD ist eine Einrichtung des Kunststoff-Zentrums SKZ und beschäftigt sich als interdisziplinäres und gemeinnütziges Forschungs- und Innovationszentrum mit der Herstellung und Charakterisierung von Dispersionen wie z. B. Klebstoffe, Harze, Tinten, Beschichtungen oder Elastomere. Es wurde in enger Kooperation mit der Industrie und mit Unterstützung des Freistaates Bayern 2014 errichtet. Eine hohe Priorität des EZD liegt auf dem Übertrag von der wissenschaftlichen Forschung in die angewandte Industrie.
