Extrusion 4-2021

53 Extrusion 4/2021 ➠ SKZ – Das Kunststoff-Zentrum Giovanni Schober, g.schober@skz.de gründen großzügig ausgelegten Sicher- heitsfaktoren der Wanddicke können so reduziert werden. Dies spart Material und damit Kosten und ist auch ein Schritt zu einer nachhaltigeren, ressour- censchonenden Produktion. Damit unterstützt das SKZ erstmals nicht nur beim Transfer von zerstörungsfreien Messmethoden in den industriellen Ein- satz, sondern vertreibt selbst entwickelte und direkt für die Messaufgabe ange- passte Messsysteme mit der verbunde- nen Betreuung und Wartung. * Gmäeß eneir Sutide, ist es nchit witihcg, in wlecehr Rneflogheie die Bstachuebn in eneim Wort snid, das ezniige, was zhlät ist, dsas der estre und der leztte Bstabchue an der ritihcegn Pstoiin snid ➠ Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT www.umsicht.fraunhofer.de Desorptions-Gaschromatographie-Mas- senspektrometrie (TED-GC-MS) und die konfokale Raman-Mikroskopie (CRM). Mit der TED-GC-MS kann die Menge so- wie der Typ eines Polymers in Böden schnell und effizient bestimmt werden. Dafür wurden zunächst drei Kunststoff- arten, Polyethylen (PE), Polybutylenadi- pat-terephthalat (PBAT) und Polylactid (PLA) verwendet. Mit der Raman-Mikroskopie lässt sich ebenfalls der Polymertyp und zusätzlich noch die Größenverteilung und die Form der Partikel bestimmen. Die Kombination beider Methoden er- möglicht eine massenbasierte Quantifi- zierung, eine eindeutige Identifizierung und die Bestimmung der Größenvertei- lung der Mikroplastikpartikel. Um die verbleibenden Fragen über Kunststoffe in Böden zu klären, erfoscht das Projekt iMulch auch, wie Kunststoffe im Ökosystem Boden verwittern, wie sich die Partikel im Boden verbreiten und welche Auswirkungen Kunststoffe auf Das Thema Plastikmüll ist inzwischen in allen gesellschaftlichen Debatten an- gekommen. Allerdings findet die Ver- schmutzung des Ökosystems Boden im- mer noch wenig Beachtung. Es stellt sich also die Frage, ob auf Böden oder Fel- dern (inklusive in Wasser aus Drainage- systemen) verbleibende Kunststoffe nicht ähnliche Auswirkungen auf die Umwelt haben wie zum Beispiel Kunst- stoffe in Meeren, Flüssen oder Seen? Das Problem: Bisher gibt es keine validen Messmethoden, um die Fragen zur Men- ge, Art oder Auswirkung von Kunstoffen auf das Ökosystem Boden zu beantwor- ten. Daher entwickeln Wissenschaft- ler*innen des Projekts iMulch einen Prüf- stand zur Untersuchung von insgesamt neun Kriterien, um Kunststoffemissionen im Ökosystem Boden in Zukunft besser messen und deren Auswirkungen besser abschätzen zu können. Folgende Untersuchungskriterien wer- den im Projekt entwickelt und im Prüf- stand etabliert: Identifizierung (1), Quan- tifizierung (2), Typisierung und Morpho- logiebestimmung (3), Verwitterung (4), Verbreitung (5), Anreicherung (6), Verla- gerung (7), Bodenfunktion (8), Ökotoxi- zität (9). Inzwischen ist es Forschern des Instituts für Energie- und Umwelttechnik e. V. (IUTA) aus Duisburg, dem Fraunho- fer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT aus Oberhau- sen und der Fischer GmbH aus Meer- busch gelungen, die ersten drei von neun Charakterisierungsmethoden von Mikroplastik im Ökosystem Boden zu etablieren. Zur Identifizierung, Quantifizierung und zur Typisierung von Mikroplastik in Böden wurden von den Forschenden zwei Me- thoden etabliert: die Thermoextraktions- Charakterisierung von Mikro- und Makroplastik in Böden Organismen, Bodenfunktion, Wässer aus Drainagesystemen und angrenzende Ge- wässer haben. Außerdem wird eine Öko- bilanz der Umweltverträglichkeit von konventionellen und biologisch abbau- baren Folien erstellt. Ein weiterer Ansatz beschäftigt sich mit dem Upcycling von Mulchfolien durch Bakterien. Abschließend werden aus den Ergebnis- sen Vermeidungs- und Substitutionsstra- tegien abgeleitet mit dem Ziel, Kunst- stoffe in der Umwelt zu reduzieren und herauszufinden, inwiefern die Zusam- mensetzung von Kunststofffolien für die Landwirtschaft und im Gartenbau weiter verbessert werden können. Die neuarti- gen Analysemethoden zur Prüfung und Bewertung von Kunststoffen in Böden kann auf alle Polymerarten angewendet werden und gibt so Aufschluss über die entstandenen Bodenbelastungen. Konfokales Raman- Mikroskop (© FISCHER GmbH)