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Factsheet 4: Tracer-Based-Sorting mit Fluoreszenz-Tracern - Effizientes und flexibles Sortieren von Kunststoffverpackungen

janna.vakili@ecologic.eu — Thu, 15 Apr 2021 07:21:07 +0000

Factsheet 4: Tracer-Based-Sorting mit Fluoreszenz-Tracern - Effizientes und flexibles Sortieren von Kunststoffverpackungen janna.vakili@e… Do, 04/15/2021 - 09:21

Titelbild

Beschreibung

Das deutsche Verpackungsgesetz fordert einen deutlichen Anstieg der Recyclingraten von Kunststoffen. Um hochwertige Rezyklate erzeugen zu können, bedarf es einer sortenreinen Trennung von Plastikartikeln. Doch es mangelt derzeit an zufriedenstellenden Identifizierungsmöglichkeiten der vielen unterschiedlichen Kunststoffe.

Genau an diesem Punkt setzt die Technologie von MaReK an. Das Verbundprojekt entwickelte erfolgreich eine Erkennung durch Fluoreszenz-Tracer, welche die Sortierung und Verwertung von Kunststoff-Verpackungen im Sinne einer Kreislaufwirtschaft erheblich verbessern können.

Das vierte Factsheet stellt die Technologie, ihre Anwendungsbereiche und ihre Relevanz genauer vor. Es steht hier als PDF-Download bereit.

Anhänge

Factsheet 4 des BMBF Forschungsschwerpunkts Plastik in der Umwelt.

Verbundprojekt

MaReK

Jahr

2021

Autor

Jörg Woidasky

Claus Lang-Koetz

Johannes Gasde

Jochen Moesslein

Autoren

Ergebnistyp

Factsheets

Zu zitieren als

Woidasky, Jörg; Lang-Koetz, Claus; Gasde, Johannes, Moesslein, Jochen (2021): Tracer-Based-Sorting mit Fluoreszenz-Tracern: Effizientes und flexibles Sortieren von Kunststoffverpackungen.
Factsheet 4 des BMBF-Forschungsschwerpunkts Plastik in der Umwelt.

Schlagworte

Datenbank

Design for Recycling

Farbpartikel

Fluoreszenzmarker-basierte Sortiertechnologie

Industrie

Lebensmittelverpackung

Publikationstyp

MicroCatch_Balt

KALEH — Wed, 20 Dec 2017 09:57:04 +0000

MicroCatch_Balt KALEH Mi, 12/20/2017 - 10:57

Untersuchung der Mikroplastik-Senken und -Quellen von einem typischen Einzugsgebiet bis in die offene Ostsee

Exemplarisch für das Warnow-Einzugsgebiet ermittelte MicroCatch_Balt Quellen und Senken von Mikroplastik (MP), sowie relevante Verbreitungsprozesse auf dessen Weg zur offenen Ostsee. Dazu wurde die Kopplung von Modellen erarbeitet, welche das gesamte Einzugsgebiet inklusive Mündung und Küstengewässer abdecken. Die gekoppelten Modelle dienten der Identifizierung von Hotspot-Bereichen des MP-Eintrages sowie der Abschätzung der Auswirkungen von MP-Reduktionsmaßnahmen in Teilbereichen des Einzugsgebietes. Durch die Übertragung der Modelle in die Anwendung eines Multitouch-Tisches wurden interaktive, kreative Lernmodule erstellt, welche in Form einer Wanderausstellung in Gemeinden der deutschen Ostseeküste von Stralsund bis Flensburg präsentiert wurden. Im Weiteren schloss MicroCatch_Balt die Untersuchung von Bootslack, extremen Wetterereignissen als Quellen und höhere Organismen als Senken mit ein. Daraus folgernd hat MicroCatch_ Balt die wichtigsten Aspekte der MP-Kontamination von limnischen bis marinen Systemen in Norddeutschland abgedeckt und damit Interessensvertretern das Fachwissen für zukünftiges Monitoring und Minderungsstrategien bereitgestellt.

Arbeitsschwerpunkte

Probenahme im Warnow-Einzugsgebiet und dem Ästuar, Extraktion und Identifikation von Mikroplastik
Modellierung von Mikroplastik-Eingang in das Warnow-System von diffusen und Punktquellen
Entwicklung von zwei Multi-Media Modulen für einen Multi-Touch-Tisch und Organisation einer Wanderausstellung

Arbeitspakete

AP 1 Probenahme von MP aus der Umwelt

Ansprechpartner

PD Dr. habil. Matthias Labrenz, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Umweltmikrobiologie, Seestraße 15, 18119 Rostock, E-Mail: matthias.labrenz@io-warnemuende.de

Projektpartner

IPF

Kurzbeschreibung

In AP 1 wurden Umweltproben (Wasser, Sediment, Boden, benthische und pelagische höhere Organismen) im Bereich der Warnow gesammelt, aufgearbeitet und identifiziert. Von besonderem Interesse waren hier als potentielle Quellen Kläranlagen / Trennkanalisation, Drängraben, Erosionsflächen, industriell beeinflusste Gebiete sowie Extremereignisse wie Hanse Sail, Silvester, Starkregen und Sturmereignisse. Als potentielle Senken wurden höhere Organismen (Muschel, Wurm, Fisch), Strände und Sedimente beprobt. In allen Proben wurden die Mikroplastikpartikel mit spektroskopischen Methoden identifiziert und quantifiziert.

AP 2 Modellierung des Warnow Ästuars und des Einzugsgebietes

Ansprechpartner

Dipl.-Ing.agr. Peter Kreins, Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Bundesallee 50, 38116 Braunschweig, E-Mail: peter.kreins@thuenen.de

Projektpartner

FZJ, IOW

Kurzbeschreibung

Durch Anpassungen und Kombinationen verschiedener regionaler Modelle konnte eine räumlich hochaufgelöste Modellierung von landseitigen diffusen und punktförmigen Mikroplastikeinträgen in das Flusseinzugsgebiet der Warnow erfolgen. Auf diese Weise wurden einerseits die Hotspots der Verschmutzung im Warnow-Flussgebiet identifiziert und andererseits die gesamten landseitigen Mikroplastikeinträge bis in die Küstengewässer quantifiziert.

AP 3 Mikroplastik Wanderausstellung

Ansprechpartnerin

Dr. Barbara Hentzsch, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Stabsabteilung Wissenschaftsmanagement, Seestraße 15, 18119 Rostock, E-Mail: barbara.hentzsch@ io-warnemuende.de

Projektpartner

FhIGD

Kurzbeschreibung

In AP 3 wurde eine Wanderausstellung mit einem interaktiven Multimedia-Lernmodul entwickelt, welche die Projektergebnisse in Form von Animationen präsentiert. Die Wanderausstellung wurde in Stralsund, Rostock, Hamburg, Kiel, Eckernförde und Flensburg gezeigt. Die jeweiligen Ausstellungseröffnungen wurden von Plenardiskussionen mit Vertretern der lokalen Umweltbehörden und Wissenschaftlern begleitet.

AP 4 Projektmanagement

Ansprechpartnerin

PD Dr. habil. Matthias Labrenz, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Umweltmikrobiologie, Seestraße 15, 18119 Rostock, E-Mail: matthias.labrenz@io-warnemuende.de

Kurzbeschreibung

AP 4 umfasste das Projekt Management und stellte eine effiziente und produktive Ausführung des Projektes sicher. Zu den Aufgaben von AP 4 zählten die Koordination mit den Verbundprojekten PLAWES, PLASTRAT und dem BONUS-Projekt MICROPOLL, sowie die Überwachung der Finanzen und Arbeitsergebnisse, die Organisation der regelmäßigen Projekttreffen, die Verbreitung der Projektergebnisse an die Öffentlichkeit, sowie Unterstützung des Projektleiters in Bezug auf interne und externe wissenschaftliche Kommunikation.

Koordinator

PD Dr. habil. Matthias Labrenz
Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde / IOW, Umweltmikrobiologie
Seestraße 15
18119 Rostock
Tel.: +49 381/5197378
E-Mail: matthias.labrenz@io-warnemuende.de

Website

https://www.io-warnemuende.de/microcatch-start.html

Partnerinstitutionen

Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden / IPF

Forschungszentrum Jülich, Institut für Bio- und Geowissenschaften / FZJ-IBG

Johann Heinrich von Thünen- Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei / TI-LR

Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung Rostock / FhIGD

Laufzeit

August 2017

April 2021

Schlagworte

Industrielle Emissionen

Informations- und Lehrmaterialien

Infrarot-Spektroskopie

Mischwasserentlastung

Projektblatt

Infoblatt_MicroCatchBalt_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinator

PLASTRAT

KALEH — Tue, 19 Dec 2017 14:34:18 +0000

PLASTRAT KALEH Di, 12/19/2017 - 15:34

Lösungsstrategien zur Verminderung von Einträgen von urbanem Plastik in limnische Systeme

Verbindendes Element aller Untersuchungen in PLASTRAT war die Entwicklung von Lösungsstrategien zur nachhaltigen Begrenzung der Ausbreitung von Plastikrückständen in der aquatischen Umwelt auf technischer, umweltwissenschaftlicher und sozial-ökologischer Ebene mit dem Ziel der gemeinsamen Entwicklung eines multikriteriellen Bewertungsansatzes zur Umweltverträglichkeit von unterschiedlich beschaffenen Kunststofftypen. Zudem wurde daraus ein Gütesiegel für die praktische Anwendung entwickelt. Schwerpunkte bildeten die Analyse und Bewertung der Degradationsstufen verschiedener Kunststoffarten sowie Leaching, Adsorption und Desorption in verschiedenen Abwasserbehandlungsstufen, die Wirkungen von unterschiedlichen Plastikspezies (in unterschiedlichen Degradationsstufen) und deren Additiven auf wasserlebende Organismen limnischer Systeme sowie eine Risiko-Charakterisierung der humantoxikologischen Wirkung von Mikroplastik auf den Konsumenten von Trinkwasser. Im Fokus standen ferner die Quantifizierung und das technische Verminderungspotential (z. B. Einsatz Membrantechnologie) von Plastikemissionen im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft einschließlich der Klärschlamm-/Gärrestbehandlung unter Berücksichtigung geeigneter Probenahme-, Aufbereitungs- und Analyseverfahren. Zudem erfolgten Untersuchungen zur gesellschaftlichen Relevanz, d. h. wie mit Plastik in deutschen Haushalten umgegangen wird, welche Anforderungen der Konsument an Kunststoffe stellt, welche Möglichkeiten der Nutzung von Ersatzstoffen bestehen sowie die Auswirkungen, die sich daraus für Handel, Logistik und Konsumenten ergeben.

Arbeitsschwerpunkte

Ermittlung und Bewertung von Mikroplastik- Eintragspfaden in limnische Systeme
Untersuchung und Bewertung technischer Maßnahmen zur Mikroplastikelimination
Probenahmestrategien zur weitergehenden Aufbereitung und Analyse von Mikroplastik
Probenaufbereitung zur Analyse von Mikroplastik
Identifizierung und Quantifizierung von Mikroplastik in allen Proben
Automatisierung der Partikelerkennung, Messung und Identifizierung mittels Datenbanken
Ad-/Desorption von Schadstoffen an Mikroplastik
Degradation und Leaching bei Polymeren unterschiedlicher Gruppen
Ökotoxikologische Untersuchungen freigesetzter Substanzen aus Mikroplastik
Humantoxikologische Untersuchungen freigesetzter Substanzen aus Mikroplastik
Gefährdungsanalyse Trinkwasser
Untersuchung der gesellschaftlichen Relevanz
Entwicklung eines multikriteriellen Bewertungssystems
Entwicklung eines Gütesiegels durch einen begleitenden Stakeholderdialog

Arbeitspakete

AP K Koordination und Kommunikation

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Christian Schaum, apl. Prof. Dr.-Ing. Steffen Krause, Universität der Bundeswehr München, Institut für Wasserwesen, Professur Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik, Werner-Heisenberg-Weg 39, 85577 Neubiberg, E-Mail: swa@unibw.de

Kurzbeschreibung

Neben den Aufgaben der allgemeinen wissenschaftlichen Projektleitung wurden auch die Aufgabenbereiche der internen Kommunikation zwischen den Verbundpartnern sowie die Kommunikation nach außen (Steigerung der Wahrnehmung des Projekts in der Öffentlichkeit) abgedeckt. Dies beinhaltete u. a. einheitliche Vorgaben für Öffentlichkeitsarbeit durch einzelne Verbundpartner und im Gesamtkonsortium, Organisation und Durchführung von Treffen im Gesamtverbund, die Überwachung des Arbeitsfortschritts, das Dokumentenmanagement sowie die Koordination der assoziierten Partner.

AP 1 Mikroplastik im urbanen Wasserkreislauf

Ansprechpartner

Projektpartner

UF, IWW, BfG, ISOE, TUDA, IOW, IPF, a2i, inge

Kurzbeschreibung

In Abstimmung mit allen Verbundpartnern wurden Basisdaten und Definitionen für PLASTRAT festgelegt. Dies betrifft die Definition der Ober- und Untergrenze der Teilchengröße für die zu betrachtenden Mikroplastikteilchen, die Auswahl konkreter Kunststoffspezies aus den Kategorien konventionelle Kunststoffe, Recyclate und biobasierte bzw. bioabbaubare Polymere sowie Vorarbeiten für die Auswahl bzw. Festlegung geeigneter Standorte für Untersuchungen der AP 2 und 3 unter Berücksichtigung der in AP 5 betrachteten Produkte. Zudem erfolgten die Vorbereitung der Stakeholder- Analyse und eine tiefergehende Grundlagenermittlung zur Bewertung und Gütesiegelentwicklung.

AP 2 Degradation und stoffliche Dynamik

Ansprechpartner

apl. Prof. Dr. Thomas Ternes, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Am Mainzer Tor 1, 56068 Koblenz, E-Mail: ternes@bafg.de

Projektpartner

BfG, UniBwM, TUDa

Kurzbeschreibung

Das Umweltverhalten von biobasierten, synthetischen und recycelten Kunststoffsorten wurde analysiert. Dabei wurden nicht nur die ursprünglichen, sondern auch künstlich gealterte Materialien betrachtet. Analysiert wurde die Freisetzung von Schadstoffen (Oligomere, Additive und deren Transformationsprodukte) in Abhängigkeit von der Polymerart und dem Degradationsgrad. Des Weiteren wurden Unterschiede in der Adsorption/Desorption von Umweltchemikalien für verschiedene Polymerarten sowie die Rolle von Kläranlagen in Bezug auf die Schadstofffracht von Mikroplastik (An- oder Abreicherung) untersucht.

AP 3 Eintragspfade und Elimination

Ansprechpartner

Projektpartner

UniBwM, a2i, inge, IPF, IOW

Kurzbeschreibung

Verschiedene Eintragspfade von Mikroplastik in limnische Systeme wurden untersucht; mit Schwerpunkt auf der Analyse und Bewertung des abwasserwirtschaftlichen Systems sowie der Maßnahmenentwicklung und -bewertung vorhandener bzw. im Projektverlauf modifizierter oder entwickelter Maßnahmen in Bezug auf den Mikroplastikrückhalt (z. B. Membrantechnik). Kernbereiche bildeten die Regen- und Mischwasserentlastung, die Begutachtung und Bewertung des Gesamtsystems Kläranlage sowie eine Analyse von Klärschlamm, Gärrest und Kompost als mögliche Mikroplastik-Senken. Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Entwicklung/Auswahl geeigneter Aufbereitungs- und Analyseverfahren.

AP 4 Wirkungs- und Gefährdungsanalyse

Ansprechpartner/innen

Prof. Dr. Jörg Oehlmann, Dr. Ulrike Schulte- Oehlmann, Goethe-Universität Frankfurt am Main, Max-von-Laue-Straße 13, 60438 Frankfurt, E-Mail: oehlmann@bio.uni-frankfurt.de

Projektpartner

IWW

Kurzbeschreibung

Im Rahmen von vergleichenden Analysen wurden biobasierte, synthetische und recycelte Kunststoffe in unterschiedlichen Degradationsstufen sowie deren Additive und von ihnen ad-/desorbierte Substanzen mit diversen human- und ökotoxikologischen Verfahren hinsichtlich ihrer Wirkung überprüft. Die Resultate dienen der Ableitung von Schwellenwerten und Umweltqualitätszielen, die einen Beitrag zur Gefährdungsanalyse und Bewertung der unterschiedlichen Kunststoffspezies im Hinblick auf ihre Relevanz und Umweltverträglichkeit für das limnische Milieu liefern. Ergänzt wurden die experimentellen Untersuchungen durch eine Gefährdungsanalyse des Trinkwassersystems.

AP 5 Gesellschaftliche Relevanz

Ansprechpartner

Dr. Immanuel Stieß, ISOE - Institut für sozial-ökologische Forschung, Hamburger Allee 4, 60486 Frankfurt, E-Mail: stiess@isoe.de

Kurzbeschreibung

Die gesellschaftliche Wahrnehmung, Nutzung und Entsorgung von kunststoffbasierten Produkten wurde analysiert und die Möglichkeiten, Voraussetzungen und Hemmnisse für nachhaltigere Konsum- und Entsorgungspraktiken wurden untersucht. Im Fokus stehen Anwendungen im Non-Food-Bereich, Hygieneartikel, Bekleidung und Hundekotbeutel, deren nicht fachgerechte oder informelle Entsorgung zu Einträgen von Mikroplastik in limnische Systeme führen und dort negative Auswirkungen auf Organismen und aquatische Ökosysteme haben kann. Die Analyse der Wahrnehmung von Umweltrisiken und produktspezifischer Nutzungs- und Entsorgungspraktiken erfolgte über qualitative Exploration und standardisierte Erhebungen.

AP 6 Bewertungssystem/Gütesiegel

Ansprechpartner/innen

Kristina Wencki, IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH, Moritzstraße 26, 45476 Mülheim an der Ruhr, E-Mail: k.wencki@iww-online.de

Projektpartner

ISOE, UniBwM, UF, BfG

Kurzbeschreibung

Projektübergreifend wurde ein multikriterielles Bewertungssystem für Kunststoffe bezüglich ihrer Umweltverträglichkeit für limnische Systeme entwickelt. Gleichzeitig wurde die Identifizierung der Bewertungskriterien genutzt, um den Diskurs in der Praxis für ein Gütesiegel, welches diese Umweltverträglichkeit ausweist, anzustoßen. Hierzu wurde ein Stakeholderdialog durchgeführt. Neben der Zusammenführung der Ergebnisse aus den vorangegangenen Arbeitspaketen konntehierdurch ein maßgeblicher Beitrag zum Transfer der neu gewonnen Erkenntnisse in die Wissenschaft und Praxis geleistet werden.

Koordinator

Prof. Dr.-Ing. Christian Schaum und
apl. Prof. Dr.-Ing. Steffen Krause
Universität der Bundeswehr München / UBM
Institut für Wasserwesen
Professur Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik
Werner-Heisenberg-Weg 39
85577 Neubiberg
Tel.: + 49 89-6004-2061
bzw. -2698 /-3849
E-Mail: swa@unibw.de

Website

http://www.plastrat.org

Partnerinstitutionen

Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt / UF

ISOE - Institut für sozial-ökologische Forschung / ISOE

IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH/ IWW

Bundesanstalt für Gewässerkunde / BfG

aquadrat ingenieure GmbH / a2i

Technische Universität Darmstadt – Institut IWAR / TUDa

inge GmbH / inge

Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V./IPF

Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde/IOW

Assoziierte Partner

Münchner Stadtentwässerung

Stadt Weißenburg in Bayern / WUG

Entsorgungsbetriebe der Landeshauptstadt Wiesbaden

Stadt Weiterstadt, Eigenbetrieb Stadtwerke

Gemeindliche Einrichtungen und Abwasser Holzkirchen

Autobahndirektion Südbayern

CARAT GmbH

PlasticsEurope Deutschland e.V.

Kelheim Fibres GmbH

DWA Landesverband Bayern

TU München, Analytische Chemie

The Sustainable People GmbH

Laufzeit

September 2017

Dezember 2020

Schlagworte

Infrarot-Spektroskopie

Mischwasserentlastung

Umweltverträglichkeit

Verbraucherverhalten

Vermeidung

Verminderungsmaßnahmen

Projektblatt

Infoblatt_PLASTRAT_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinatoren

RAU

KALEH — Tue, 05 Dec 2017 13:35:24 +0000

RAU KALEH Di, 12/05/2017 - 14:35

Reifenabrieb in der Umwelt

Plastik in der Umwelt stellt eine zunehmend größere Herausforderung dar. Makroplastik und daraus entstehendes Mikroplastik, zu dem auch Reifenabrieb gehört, gelangt über unterschiedliche Eintragspfade in die aquatische Umwelt und der zunehmende KFZ-Verkehr führt unweigerlich zum vermehrten Aufkommen an Reifenabrieb. Die Mengen an Reifenabrieb und der Eintrag in die aquatische Umwelt über den Straßenabfluss waren bis dahin noch kaum erforscht. Genau dort hat das Verbundprojekt RAU angesetzt. Reifenpartikel aus der Nutzungsphase des Reifens wurden umfassend beschrieben und auf theoretischer Basis Lücken zu Verlusten von Reifenpartikeln über den gesamten Lebenszyklus geschlossen. Es galt, die Eintragspfade von Reifenmaterial in die aquatische Umwelt zu identifizieren, zu bilanzieren und Maßnahmen der Reduzierung aufzuzeigen. Ausgewählte Maßnahmen zur Reduzierung des Eintrags von Reifenmaterial in die aquatische Umwelt wurden verifiziert. Auf Basis dieser wesentlichen Einflussfaktoren wurde eine Bewertungsmatrix entwickelt, die es ermöglicht, für unterschiedliche Standorte geeignete Maßnahmen abzuleiten.

Arbeitsschwerpunkte

Entwicklung eines Probenahmekorbs zur fraktionierten Beprobung einzelner Regenereignisse
Analytische Untersuchungen von Umweltproben auf den Reifenabrieb
Abrieb erfassen, Teilmengen quantifizieren und qualitativ untersuchen
Weiterentwicklung der Schmutzfrachtsimulation
Optimierung der Straßenreinigung

Koordinator

Prof. Dr.-Ing. Matthias Barjenbruch
und Daniel Venghaus

Technische Universität Berlin,
Institut für Bauingenieurwesen,
Fakultät VI Planen Bauen Umwelt,
Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft /TUB FG Siwawi
Gustav-Meyer-Allee 25
13355 Berlin
Tel.: +49 30 314 72247
E-Mail: matthias.barjenbruch@tu-berlin.de

Website

https://www.tu.berlin/siwawi/forschung/projekte/projektseite-rau

Partnerinstitutionen

Technische Universität Berlin, FG Systemdynamik und Reibungsphysik / TUB FG Reibung

Continental Reifen Deutschland GmbH / Continental

GKD – Gebr. Kufferath AG / GKD

Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH / IPS

WESSLING GmbH / WESSLING

Assoziierte Partner

ADAC e.V. / ADAC

Berliner Stadtreinigung / BSR

Berliner Wasserbetriebe / BWB