Rund 30 Millionen Tonnen Mikroplastik landen jedes Jahr im Abwasser, von denen der größte Teil in Meer endet. Dazu kommt Plastikmüll in den Weltmeeren, der sich in winzig kleine Partikel zerteilt, die von Meerestieren aufgenommen werden. Über diese Meerestiere, die wir verspeisen, gelangt das Mikroplastik schließlich auch in unsere Nahrungskette. Allerdings besteht dieses Problem nicht nur in den Ozeanen, sondern auch im Süßwasserbereich – und genau hier setzt das neue Forschungsprojekt “BioBioCarrier” der Hochschule Hof an.
“In der Teichwirtschaft oder in großen Aquakulturen lässt sich Mikroplastik durch die geschlossenen Wassersysteme grundsätzlich deutlich besser ausschließen”, erklärt die Projektleiterin, Prof. Dr. Manuela Wimmer. “Andererseits aber führt auch hier der Faktor Mensch dazu, dass Mikro- oder Makroplastik dennoch in Teiche oder Durchflussanlagen kommt und von dort seinen Weg in den Organismus von Fischen, Nutzpflanzen oder Muscheln findet. Dieses Risiko wird zusätzlich auch durch diverse funktionelle Plastikteile im System selbst verstärkt.“ Deshalb wollen die Wissenschaftler nun zumindest für geschlossene Aquakulturen unter anderem im Bereich der Aquaponik (der Mischkultur aus Fischzucht und Nutzpflanzenanbau ohne Einsatz von Erde) eine Lösung entwickeln.
Abbaubare Biokunststoffe für Aquakulturen
Forschungsschwerpunkt des Projektes “BioBioCarrier“ sei die Produktion von biologisch abbaubaren Aufwuchskörpern der Aquakulturen aus Biopolymeren für eine biologische Wasseraufbereitung ganz ohne Mikroplastik, erklärt der Wissenschaftliche Mitarbeiter im Projekt, Dr. Harvey Harbach. “Diese kommen optisch Lockenwicklern sehr nahe und dienen in einem Filter nützlichen Bakterien als Siedlungsfläche.” Mit diesen Bakterien werde das Wasser der Aquakulturen aufbereitet und von schädlichen Stoffen gereinigt. “Sie wandeln Ammonium und Nitrit in das unschädlichere Nitrat um, das als Pflanzendünger wirkt. Das Problem bisher ist: Diese Aufwuchskörper bestehen heute noch aus herkömmlichem, also erdölbasiertem Kunststoff.“
Neben der Vermeidung der für den Organismus schädlichen Kunststoffpartikel gebe es bei der langsamen Zersetzung der biologisch abbaubaren Aufwuchskörper aber noch einen weiteren positiven Effekt, betont Prof. Wimmer. “Zerfallen die Aufwuchskörper, werden im Rahmen des Abbauprozesses durchgehend essentielle Pflanzennährstoffe ans Wasser freigegeben, die von den kultivierten Nutzpflanzen für das Wachstum benötigt werden. Es kommt also zu einer automatischen Düngung. Im Ergebnis müsste kein oder wesentlich weniger Düngemittel manuell zugeführt werden.“
Zusammenarbeit von Instituten
“BioBioCarrier“ ist das erste Institutsübergreifende Projekt der der Hochschule Hof. “Das Institut für angewandte Biopolymerforschung (ibp) und das Institut für Wasser- und Energiemanagement (iwe) werden in diesem Projekt interdisziplinär und fächerübergreifend eine zukunftweisende Technologie weiterentwickeln”, sagt Hochschulpräsident Prof. Dr. Dr. h.c. Jürgen Lehmann. “Der Ersatz von erdölbasiertem Plastik durch Biokunststoff fügt sich ideal in die nachhaltige und ressourcenschonende Lebensmittelproduktion durch Aquaponik ein. Die Hochschule Hof stärkt hiermit ihr Profil als Green-Tech-University.”
Das Projekt BioBioCarrier wird in Kooperation mit dem Unternehmen Christian Stöhr GmbH & Co. Elektro- u. Kunststoffwaren KG aus Marktrodach umgesetzt und mit 220.000 Euro vom Bundeswirtschaftsministerium und im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) gefördert.
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