Mikroplastik im Meer: Neue Methode

Mikroplastik im Meer könnte größtenteils auch aus Beschichtungen sowie Farbanstrichen von Schiffen und Bauwerken im Meer stammen. Daten dazu gibt es allerdings kaum. Das Helmholtz-Zentrum Hereon und das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) haben daher eine neue Methode entwickelt, um derartige Partikel zu analysieren. In Kürze testen sie die Methode an Proben aus Offshore-Windparks in der Nordsee. So kann die Belastung künftig besser erfasst und das Risiko für die Meeresumwelt bewertet werden.

„Abriebe von Partikeln entstehen nicht nur im Straßenverkehr, sondern zum Beispiel auch in der Schifffahrt“, erklärt BSH-Wissenschaftler Dr. Marten Fischer. „Farbanstriche und Beschichtungen gegen Bewuchs und Korrosion bestehen überwiegend aus Kunststoffen. Durch Verwitterung und Verschleiß entsteht Mikroplastik – Partikel, die kleiner sind als 5 Millimeter“. Doch wie viele Partikel gelangen so ins Meer?

Ein Partikel aus der Beschichtung einer Brücke. Foto: BSH/ Marten Fischer

Um das herauszufinden, kombinierte ein Forschungsteam verschiedene chemisch-analytische und mathematisch-statistische Methoden. „So können wir verschiedene Typen von Partikeln genauer erfassen und sicher voneinander unterscheiden. Dadurch können wir das potentielle Risiko von Partikeln aus Beschichtungen und Farbanstrichen für die Meere besser einschätzen“, erläutert Dr. Lars Hildebrandt, Erstautor der kürzlich veröffentlichten Studie am Hereon.

Derartige Partikel könnten vermehrt auch durch den Ausbau der Offshore-Windenergie und die zunehmende Schifffahrt in die Meeresumwelt gelangen. Die Studie wurde unter anderem durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) im Zusammenhang mit dem BMDV-Expertennetzwerk gefördert. Dort werden Abriebe aus der Verkehrsinfrastruktur und dem Verkehr selbst untersucht.

Untersuchung von Partikeln in Offshore-Windparks

Nun kommt die neue Methode direkt zum Einsatz. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind vom 22. April bis zum 2. Mai 2024 mit dem BSH-Forschungsschiff ATAIR unterwegs, um die deutschen Meeresgewässer zu überwachen. Dabei nehmen sie auch Wasser- und Sedimentproben in Offshore-Windparks und in der Deutschen Bucht, die sie im Labor auf Partikel aus Farbanstrichen und Beschichtungen untersuchen.

Die Probenahme findet im Rahmen des europäischen Interreg-Projekts Anemoi statt. Bis Ende 2026 untersuchen elf Partner aus sechs verschiedenen Ländern des Nordseeraums die stofflichen Emissionen von Offshore-Windenergieanlagen. Neben Partikeln aus Farbanstrichen und Beschichtungen stehen ebenfalls Spurenmetalle und organische Schadstoffe im Fokus der Untersuchungen.

Der Ausbau der Offshore-Windenergie in Nordsee und Ostsee ist ein wichtiger Bestandteil der Energiewende. Die Untersuchungen von Hereon und BSH tragen dazu bei, die Meeresumweltüberwachung kontinuierlich zu verbessern. So können die Auswirkungen von neuartigen Substanzen auf die Meeresumwelt bewertet und wirksame Maßnahmen umgesetzt werden, die den Eintrag in die Meere reduzieren.

Hintergrund Hereon und BSH

Das Helmholtz-Zentrum Hereon betreibt internationale Spitzenforschung für eine Welt im Wandel: Rund 1.000 Beschäftigte erschaffen Wissen und Innovationen für mehr Resilienz und Nachhaltigkeit – zum Wohle von Klima, Küste und Mensch. Dabei verfolgen die verschiedenen Hereon-Institute interdisziplinäre und ganzheitliche Forschungsansätze. In dieser Publikation lag der Schwerpunkt des Hereon-Instituts in der Analyse von Farbpartikeln in der Meeresumwelt. Als Beitrag zur Nachhaltigkeit liegt im Institut für Oberflächenforschung einer der weiteren Schwerpunkte auf dem Design korrosionsbeständiger Oberflächen, die die Lebensdauer erhöhen und zusätzliche Funktionalitäten bieten können.

Das BSH ist die zentrale maritime Behörde in Deutschland. Zuständig für Schifffahrt. Für Meeresschutz. Für Offshore. Für Meeresvermessung. Für Meeresdaten. Für maritime Ressortforschung. Insgesamt engagieren sich 1000 Beschäftigte in über 100 unterschiedlichen Berufen an den Standorten in Hamburg und Rostock sowie auf fünf Vermessungs-, Wracksuch- und Forschungsschiffen. Wir unterstützen die Schifffahrt, fördern eine nachhaltige Meeresnutzung und schützen die Meeresumwelt – und damit das Klima. Für die kommenden Generationen. Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie ist eine Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV).

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Lars Hildebrandt
Helmholtz-Zentrum Hereon
Institut für Umweltchemie des Küstenraumes
T: +49 (0)4152 87-1883
lars.hildebrandt@hereon.de

Originalpublikation:

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.134173

https://www.hereon.de/innovation_transfer/communication_media/news/113774/index.php.de