{"id":75428,"date":"2021-10-02T02:02:50","date_gmt":"2021-10-02T00:02:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=75428"},"modified":"2021-10-02T10:51:09","modified_gmt":"2021-10-02T08:51:09","slug":"mikroplastik-auf-dem-acker-vermeiden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/mikroplastik-auf-dem-acker-vermeiden\/","title":{"rendered":"Mikroplastik auf dem Acker vermeiden"},"content":{"rendered":"\n
Landwirte und G\u00e4rtner verwenden in vielen L\u00e4ndern Mulchfolien, um ihre Ernteertr\u00e4ge zu steigern. Mit den Folien, die h\u00e4ufig aus Polyethylen bestehen, lassen sich Unkrautwachstum, Bodentemperatur und Wasserverbrauch kontrollieren. <\/p>\n\n\n\n
Das Problem:<\/strong> Das erd\u00f6lbasierte Material ist nicht biologisch abbaubar. Nach der Saison m\u00fcssen die Folienreste daher mit gro\u00dfem Arbeitsaufwand eingesammelt werden oder verschmutzen die Felder. Im Projekt NewHyPe entwickeln Fraunhofer-Forschende gemeinsam mit europ\u00e4ischen Partnern nachhaltige, biologisch abbaubare Mulchpapiere mit einer sch\u00fctzenden Hybridbeschichtung.<\/p>\n\n\n\n
Plastikm\u00fcll verschmutzt nicht nur die Meere, das Problem betrifft auch Agrarfl\u00e4chen an Land. Laut einer Studie der Universit\u00e4t Bayreuth finden sich gro\u00dfe und kleine Plastikpartikel in konventionell bewirtschafteten Anbaufl\u00e4chen. Mulchfolien, die in der Landwirtschaft und im Gartenbau den Boden von Beeten oder Ackerfl\u00e4chen abdecken, tragen zur Verschmutzung bei. Sie sollen Wachstumsperioden ausdehnen, Unkraut verringern, aber auch die Verdunstung reduzieren und den Wasserhaushalt des Bodens g\u00fcnstig beeinflussen.<\/p>\n\n\n\n
Die Folien aus erd\u00f6lbasiertem Polyethylen (PE) m\u00fcssen nach der Ernte eingesammelt werden, was in der Regel nicht restlos gelingt. In der Folge bleiben PE-R\u00fcckst\u00e4nde jahrzehntelang in der Erde und sammeln sich dort an, da sie von Mikroorganismen nicht abgebaut werden k\u00f6nnen. PE-Fragmente k\u00f6nnen den Boden physikalisch beeinflussen und in die Nahrungsmittelkette gelangen. Zwar gibt es bereits bioabbaubare Folien aus Polymilchs\u00e4ure, doch diese sind sehr teuer. Im Projekt NewHyPe entwickelt ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Silicatforschung ISC in W\u00fcrzburg gemeinsam mit Forschungs- und Industriepartnern aus Deutschland, Finnland und Norwegen bioabbaubare, nachhaltige Alternativen. Der umweltfreundliche Ersatz f\u00fcr die gro\u00dffl\u00e4chigen Folien muss preiswert sein und in Massen hergestellt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n
Bei der Entwicklung der nachhaltigen Folien setzen die Projektpartner auf cellulose-basiertes Papier. \u00bbPapier hat den Vorteil, dass es sich sehr schnell und r\u00fcckstandsfrei zersetzt. Allerdings erfolgt dieser Vorgang noch zu schnell. Das Material \u00fcbersteht keine komplette Ackerbausaison. Nach einigen Regenf\u00e4llen weicht es auf, und die Schutzwirkung ist nicht mehr gegeben\u00ab, sagt Dr. Klaus Rose, Wissenschaftler am Fraunhofer ISC. Daher soll eine Funktionsbeschichtung das Papier stabilisieren und der schnellen Zersetzung entgegenwirken. Die sch\u00fctzende Hybridbeschichtung besteht aus ORMOCER\u00ae<\/sup>en. Die Materialklasse dieser anorganisch-organischen Hybridpolymere wurde vor mehr als 30 Jahren am Fraunhofer ISC entwickelt. \u00bbDie Beschichtung besteht aus den zwei unterschiedlichen Komponenten organisch-polymer und anorganisch-silikatisch, die eigentlich nicht zusammenpassen, jedoch in der Kombination die chemische und mechanische Stabilit\u00e4t verleihen, wobei die Abbaubarkeit erhalten bleibt\u00ab, erl\u00e4utert der Forscher. Das Ersatzmaterial soll f\u00fcr eine Anbausaison von etwa drei bis sechs Monaten halten und sich anschlie\u00dfend komplett zersetzen. Erste Tests bewiesen, dass sich durch die Beschichtung des Papiers dessen Nassrei\u00dffestigkeit erh\u00f6ht und es somit stabiler ist als das unbeschichtete Pendant. Ein Kompostiertest zeigte dar\u00fcber hinaus, dass sich das beschichtete Material langsamer zersetzt.<\/p>\n\n\n\n
Neuartiges Hybrid-Mulchpapier<\/h5>\n\n\n\n
Die Projektpartner arbeiten neben der stabilisierenden Funktionsbeschichtung zudem an einem ganz neuen Hybrid-Mulchpapier aus funktionalisierter Cellulose mit eingebundenen ORMOCER\u00ae<\/sup>en sowie aus funktionalisierter Nanocellulose, die sich aufgrund ihres sehr hohen L\u00e4ngen-Dicken-Verh\u00e4ltnisses durch eine hohe Eigenstabilit\u00e4t auszeichnet. Dabei werden Cellulosefasern mit einem hybridpolymeren Binder verfestigt, der die einzelnen Fasern wie ein Klebstoff vernetzt. Die Dichte des Netzes beeinflusst die Stabilit\u00e4t. Dieses Bindemittelsystem \u00fcbernimmt quasi die Funktion der Beschichtung. Das Hybridpapier kommt also ohne Beschichtung aus. \u00bbDas Papier soll hydrophobiert, also wasserabweisend ausger\u00fcstet werden. Au\u00dferdem muss es rei\u00dffester sein als normales Papier. Die mechanische Stabilit\u00e4t ist eine wichtige Eigenschaft ebenso wie die UV-Best\u00e4ndigkeit. Nach der Ernte soll es untergepfl\u00fcgt werden\u00ab, so der Chemiker. Die Herausforderung besteht in der optimalen Zusammensetzung des Verbunds. Ist dieser erst erforscht, k\u00f6nnte auch die Verpackungsbranche von dem neuartigen Werkstoff profitieren: \u00bbKompostierbares Papier anstelle von Kunststofffolien w\u00e4re ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz\u00ab, sagt Rose.<\/p>\n\n\n\n
Das Mulchpapier soll k\u00fcnftig im Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt werden. Noch ist es jedoch noch nicht soweit. Zuvor stehen zahlreiche Tests an, etwa in welcher Weise die Abdeckung mit Papierfolien das Wachstum von Tomaten und Co. beeinflusst.<\/p>\n\n\n