Kon­ti­nu­ier­li­che Detek­ti­on von Mikroplastik

Die Ent­wick­lung einer kon­ti­nu­ier­li­chen Detek­ti­ons­me­tho­de von Mikro­plas­tik in Was­ser wird von der Veo­lia Stif­tung geför­dert. Das gemein­nüt­zi­ge Gre­en­tech Unter­neh­men Was­ser 3.0 kann dank die­ser groß­zü­gi­gen Mit­tel­zu­sa­ge die Hand­lungs­fä­hig­keit gegen­über dem glo­ba­len Umwelt­pro­blem Mikro­plas­tik erneut erhö­hen. So wur­de in den letz­ten Jah­ren eine eige­ne Detek­ti­ons­me­tho­de basie­rend auf Fluo­res­zenz­mar­kie­rung ent­wi­ckelt, die ver­spricht deut­lich ein­fa­cher, schnel­ler und kos­ten­güns­ti­ger zu sein als her­kömm­li­che Detek­ti­ons­me­tho­den für Mikro­plas­tik im Was­ser. Wäh­rend sich die­se in der fina­len Vali­die­rung befin­det, wird sie bereits zu einem Schnell­test für die Anwen­dung in Gewäs­sern wei­ter­ent­wi­ckelt. Mit dem neu­en Pro­jekt zur kon­ti­nu­ier­li­chen Detek­ti­on von Mikro­plas­tik in Gewäs­sern und der Was­ser­rei­ni­gung schließt sich nun der Kreis.

Wer Mikro­plas­tik fin­den möch­te, scheint es zu finden

Mikro­plas­tik wur­de mitt­ler­wei­le vom ark­ti­schen Eis bis in die Tief­see, von der Donau bis zum Mount Ever­est, von Muscheln über Fische bis hin zu mensch­li­chem Darm, Pla­zen­ta und zuletzt auch im Blut nach­ge­wie­sen. Mel­dun­gen dazu machen Schlag­zei­len. Sie sind für vie­le Men­schen erschre­ckend und beun­ru­hi­gend. Einer­seits zurecht — zei­gen sie doch das welt­wei­te Aus­maß die­ses Umwelt­pro­blems. Ande­rer­seits sind die­se Erkennt­nis­se mit Vor­sicht zu bewer­ten. Ihre Aus­sa­ge­kraft ist begrenzt. Das liegt vor allem dar­an, dass es bis­lang kei­ne stan­dar­di­sier­te Detek­ti­ons­me­tho­de für Mikro­plas­tik gibt. Stu­di­en wer­den mit einer Viel­zahl von Ana­ly­se­me­tho­den und ‑gerä­ten durch­ge­führt, die Daten sind damit nahe­zu nicht ver­gleich­bar. Hin­zu­kommt, dass die meis­ten Wer­te auf Stich­pro­ben beru­hen. Denn bestehen­de Detek­ti­ons­ver­fah­ren sind kom­plex, zeit­auf­wän­dig und teu­er und kom­men damit nur begrenzt zum Ein­satz. In der Fol­ge wer­den statt evi­denz­ba­sier­ter Wer­te Schät­zun­gen über Belas­tungs­sze­na­ri­en vor­ge­nom­men. Die feh­len­de Stan­dar­di­sie­rung und Mög­lich­keit für Lang­zeit­mes­sun­gen füh­ren dazu, dass nur wenig fak­ten­ba­sier­tes Wis­sen über das Aus­maß und Ver­hal­ten von Mikro­plas­tik in unse­rer Umwelt besteht.

Anwen­dungs­ori­en­tier­te For­schung schließt Lücken

Die Detek­ti­on von Mikro­plas­tik ist seit 2020 einer der Schwer­punk­te der For­schungs- und Ent­wick­lungs­ar­bei­ten von Was­ser 3.0. Wäh­rend die Wissenschaftler:innen die Ent­wick­lung ihrer inno­va­ti­ven Tech­no­lo­gie für die Ent­fer­nung von Mikro­plas­tik aus Was­ser vor­an­trie­ben, waren sie zuse­hends mit den Unzu­läng­lich­kei­ten gän­gi­ger Detek­ti­ons­me­tho­den in Bezug auf Mikro­plas­tik kon­fron­tiert. Um effi­zi­ent und daten­ba­siert arbei­ten zu kön­nen, sah sich das Team gezwun­gen, eine eige­ne Detek­ti­ons­me­tho­de zu ent­wi­ckeln, die ein­fach, schnell und kos­ten­güns­tig Was­ser­ana­ly­sen sowie das Moni­to­ring der Ent­fer­nungs­pro­zes­se in kom­mu­na­len und indus­tri­el­len Abwäs­sern ermög­licht. Bestehen­de Erkennt­nis­se aus dem Bereich der Fluo­res­zenz­mar­kie­rung wur­den auf­ge­grif­fen und in Ver­bin­dung mit einer stan­dar­di­sier­ten mikro­sko­pi­schen Aus­wer­tung wei­ter­ent­wi­ckelt. Der Ansatz erwies sich als geeig­net und durch­läuft der­zeit im Rah­men des For­schungs­pro­jekts 4. Rei­ni­gungs­stu­fe plus die fina­le Eva­lu­ie­rung. In einem wei­te­ren For­schungs­pro­jekt REC-MP wird die Metho­de bereits als ein­fa­cher und kos­ten­güns­ti­ger Schnell­test für die Bepro­bung von Gewäs­sern adap­tiert. In dem nun von der Veo­lia Stif­tung geför­der­ten Pro­jekt wird die Wei­ter­ent­wick­lung zu einem kon­ti­nu­ier­li­chen Ana­ly­se­instru­ment angestrebt.

Die Poten­tia­le einer kon­ti­nu­ier­li­chen Mikroplastik-Detektion

Ein ein­fa­ches und kos­ten­güns­ti­ges kon­ti­nu­ier­li­ches Detek­ti­ons­in­stru­ment für Mikro­plas­tik in Was­ser wird eine flä­chen­de­cken­de, har­mo­ni­sier­te Bepro­bung und somit qua­li­fi­zier­te Daten­er­fas­sung von Mikro­plas­tik-Belas­tun­gen in Ober­flä­chen­ge­wäs­sern, Meer­was­ser und Abwas­ser lie­fern. Evi­denz­ba­siert kön­nen die Orte iden­ti­fi­ziert wer­den, die hohe Belas­tun­gen auf­wei­sen und wo auf­grund ihrer Lage, z.B. angren­zen­de Grund­was­ser­vor­kom­men oder Natur­schutz­ge­bie­te, kon­kre­te Hand­lungs­maß­nah­men unmit­tel­bar erstre­bens­wert sind.
“Mikro­plas­tik fin­den wir in unse­ren Bin­nen­ge­wäs­sern, an den Küs­ten und in den Mee­ren. Das bleibt nicht ohne Aus­wir­kun­gen auf die Öko­sys­te­me. Wir wol­len die Umwelt­ri­si­ken die­ser neu­ar­ti­gen Ver­schmut­zung ver­ste­hen und sie ver­min­dern. Unser Stif­tungs­pro­jekt soll eine Echt­zeit-Ana­ly­se von Mikro­plas­tik im Was­ser ermög­li­chen“, beschreibt Boris Les­jean, Lei­ter Inno­va­ti­on Veo­lia Deutsch­land, die Zie­le der Pro­jekt­för­de­rung. „Das ist ein wich­ti­ger Schritt, um unser Wis­sen über Mikro­plas­tik in Gewäs­sern zu ver­tie­fen und geeig­ne­te Schutz­maß­nah­men zu defi­nie­ren”, so Les­jean wei­ter, der sei­tens Veo­lia Stif­tungs­pa­te für das Pro­jekt ist und die Wissenschaftler:innen eng beglei­ten wird.

Ver­ant­wor­tungs­be­wusst, lösungs­ori­en­tiert, förderwürdig

Eine kon­ti­nu­ier­li­che Detek­ti­on von Mikro­plas­tik in Gewäs­sern bringt wert­vol­le Daten über die Ein­trags­quel­len und Ver­tei­lung von Mikro­plas­tik. Dies hat nicht nur wis­sen­schaft­lich eine hohe Rele­vanz, son­dern auch gesamt­ge­sell­schaft­lich. “Einer der För­der­schwer­punk­te der Veo­lia Stif­tung ist der Schutz der lebens­wich­ti­gen Res­sour­ce Was­ser. Das aktu­el­le Pro­jekt von Was­ser 3.0 ver­bin­det bei­spiel­haft wis­sen­schaft­li­che Exper­ti­se mit den prak­ti­schen Her­aus­for­de­run­gen der Bedro­hung unse­rer Gewäs­ser durch Mikro­plas­tik — das ist unbe­dingt för­der­wür­dig!”, begrün­det Syl­ke Freu­den­thal, Beauf­trag­te für nach­hal­ti­ge Ent­wick­lung bei Veo­lia Deutsch­land und Vor­stands­mit­glied der Veo­lia Stif­tung, die Ent­schei­dung das For­schungs­vor­ha­ben zu fördern.

„Dank der drei­jäh­ri­gen För­der­zu­sa­ge der Veo­lia Stif­tung kön­nen wir unse­re Detek­ti­ons­me­tho­de für Mikro­plas­tik so vor­an­brin­gen, dass sie ech­ten Mehr­wert für Wis­sen­schaft, Poli­tik, Indus­trie, Gesell­schaft und Umwelt gene­riert. Es ist die­se Art der lösungs­ori­en­tier­ten und ver­ant­wor­tungs­be­wuss­ten For­schung für die unser Herz bei Was­ser 3.0 schlägt.“
— Dr. Kat­rin Schu­hen, Geschäftsführerin