Mit Laserlicht dem Plastikmüll im Trinkwasser auf der Spur
Plastikmüll in Gewässern ist derzeit eines der wichtigsten und aktuellsten Forschungsthemen in der Wasseranalytik.
Das kürzlich gestartete Forschungsprojekt OPTIMUS will Plastikmikropartikel in Trinkwasserströmen identifizieren und analysieren. Die insgesamt neun Partner des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts haben vor, ein innovatives Messsystem zu entwickeln, das mit optischen Methoden wie der Ramanspektroskopie und der holografischen Mikroskopie arbeitet. Hierdurch soll eine ständige Kontrolle erstmals ermöglicht werden.
Plastikteilchen an sich gelten als ungefährlich und dürfen laut Gesetz auch in Kosmetika enthalten sein, wirken im Wasser aber wie Sammler für Schadstoffe. Diese können sowohl gefährliche und toxische organische Schadstoffe wie PCB, Dioxine und Insektizide als auch Schwermetalle (z.B. Arsen und Blei) sein. Mikroplastikpartikel und ihnen anhaftende Verunreinigungen sind mittlerweile in der Umwelt allgegenwärtig. Sie werden weltweit im Meerwasser genauso gefunden wie in Flüssen und Seen.
Auch im Trinkwasser und in trinkwasserbasierten Produkten wie Bier und Limonaden finden sich in zunehmend besorgniserregendem Maße Mikroplastikteilchen. Mikroplastik fasst dabei als Oberbegriff die Partikel unterschiedlichster Formen, Größen und Materialien zusammen. Dies macht Mikroplastik im Gegensatz zu natürlich auftretenden Sedimenten zu einer Herausforderung für etablierte Nachweis- und Reinigungsverfahren.
Die derzeitigen Verfahren zum Nachweis und zur Identifikation von Mikroplastik erlauben bisher nur Stichproben und sind zur ständigen Kontrolle des Wassers auf Mikroplastik eher ungeeignet. Die dem Mikroplastik anhaftenden ökotoxischen Spurenstoffe können aufgrund ihrer geringen Konzentrationen nur durch aufwändige chemische Laboruntersuchungen nachgewiesen werden.
Die Verbundpartner von OPTIMUS entwickeln ein Gerät, das eine ständige Kontrolle von Trinkwasserströmen auf Plastikmikropartikel ermöglicht. Die einzelnen Partner entwickeln Teile des Geräts, für die sie exzellentes spezielles Know-How haben. So muss die für die fortschrittliche Ramanspektroskopie benötigte Laserquelle entwickelt werden. Sie stellt technisch in ihren Leistungsdaten eine innovative und anspruchsvolle Erweiterung dar. Der Dauereinsatz des Geräts und die automatische Echtzeitanalyse der Mikroplastikteilchen sind wichtige Kriterien für das Gesamtsystem.
Das OPTIMUS-Projekt wurde am 1. März 2016 in den Räumen des Uni-Hauptgebäudes im Senatssaal des Welfenschloss gemeinsam mit allen beteiligten Partnern und dem Projektträger gestartet. Der Förderungszeitraum beträgt drei Jahre und wird mit insgesamt 1,26 Millionen Euro im Rahmen der Bekanntmachung „Vor-Ort-Analytik mit photonischen Verfahren für den Einsatz in den Lebenswissenschaften“ im Programm „Photonik Forschung Deutschland“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Zuständiger Projektträger im Auftrag des BMBF ist die VDI Technologiezentrum GmbH. Das Konsortium setzt sich aus einem Institut und einem Forschungszentrum der Leibniz Universität Hannover, drei assoziierten Partnern und vier privaten Firmen zusammen.
Das Portal des BMBF für Photonik-Forschung in Deutschland
