Wissenschaftler erfinden einen Filter, der über 99 % der Mikroplastikpartikel in Waschmaschinen entfernt

Abwasser aus der Haushaltswäsche rückt zunehmend in den Fokus von Wissenschaftlern, die sich mit Plastikverschmutzung befassen. Bei jedem Waschgang werden unzählige synthetische Fasern freigesetzt, die zu klein sind, um gesehen zu werden, aber schwer einzudämmen sind.

Nun sagt ein Forschungsteam in Deutschland, dass die Natur eine Lösung bieten könnte.

Forscher an der Universität Bonn haben einen Waschmaschinenfilter entwickelt, der von der Anatomie von Fischen inspiriert ist. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass er die Mikroplastikbelastung deutlich reduzieren könnte, bevor sie in die Kanalisation gelangt.

Eine verborgene Quelle

Studien haben Waschmaschinen seit Langem als einen wesentlichen Verursacher von Mikroplastik identifiziert, da sich bei normalen Waschgängen Fasern aus der Kleidung lösen. Nach Angaben von Forschern der Universität Bonn kann ein einzelner Vier-Personen-Haushalt jährlich Hunderte Gramm dieser Partikel freisetzen.

Ein großer Teil dieses Materials wird in Kläranlagen im Klärschlamm zurückgehalten. Wird der Schlamm später als Dünger verwendet, können sich die Fasern über landwirtschaftliche Flächen verteilen, wodurch Kunststoffe erneut in die Umwelt gelangen, so die Forscher.

Grenzen von Filtern

Hersteller haben mit Filtern experimentiert, um Fasern abzufangen, bevor das Abwasser die Maschine verlässt, doch der Erfolg war bislang begrenzt.

„Die bisher verfügbaren Filtersysteme haben jedoch verschiedene Nachteile“, sagte Dr. Leandra Hamann vom Institut für Organismische Biologie der Universität in einem Beitrag auf der Website der Universität. Sie fügte hinzu:

„Einige von ihnen verstopfen sehr schnell, andere bieten keine ausreichende Filtration.“

Auf der Suche nach Alternativen wandten sich Hamann und ihre Kollegen der Biologie statt der konventionellen Ingenieurtechnik zu.

Lehren von Fischen

Einige Fischarten wie Sardinen und Sardellen ernähren sich, indem sie mithilfe ihrer Kiemenbögen Partikel aus dem Wasser filtern. Das Bonner Team untersuchte diese Struktur genau und nutzte sie als Vorlage für ein neues Filterdesign.

„Wir haben uns den Aufbau dieses Systems genauer angesehen und ihn als Modell für die Entwicklung eines Filters verwendet, der in Waschmaschinen eingesetzt werden kann“, sagte Dr. Alexander Blanke, der die Forschung leitete.

Das Kiemensystem basiert auf einer trichterförmigen Struktur, die Partikel entlang einer Oberfläche leitet, anstatt sie direkt gegen ein flaches Sieb zu drücken, was dazu beiträgt, Verstopfungen zu vermeiden.

Vielversprechende Ergebnisse

In Labortests und Computersimulationen entfernte der Prototyp laut in npj Emerging Contaminants veröffentlichten Ergebnissen mehr als 99 Prozent der Kunststofffasern und blieb dabei weitgehend resistent gegen Verstopfungen. Die Forscher sagen, das Design sei mechanisch einfach und könne kostengünstig hergestellt werden.

Die aufgefangenen Fasern werden regelmäßig abgesaugt und zu einem kleinen Pellet verdichtet, das mit dem Hausmüll entsorgt werden könnte.

Die Universität Bonn und das Fraunhofer-Institut UMSICHT haben Patente in Deutschland sowie in der gesamten Europäischen Union angemeldet. Das Team hofft, dass Gerätehersteller das Design für kommerzielle Maschinen übernehmen und so eine Verschmutzungsquelle reduzieren, die zunehmend mit Risiken für die menschliche Gesundheit in Verbindung gebracht wird.

Quellen: Universität Bonn, npj Emerging Contaminants