Uni-Forscher sagen Mikroplastik Kampf an – mit dieser Innovation

Erfindung aus Hannover

Dieses Gel soll Mikroplastik verschwinden lassen

Winzig klein und schädlich für Mensch und Umwelt: Mikroplastik ist zu einem riesigen Problem geworden. Forscher aus Hannover haben dem Material jetzt den Kampf angesagt.

Mikroplastik ist mittlerweile überall: in den Meeren, Flüssen, Seen – und längst auch in unseren Körpern. Für Wissenschaftler gilt die Belastung als eines der größten Umweltprobleme unserer Zeit. Nun haben Forscher der Leibniz Universität Hannover ein neuartiges Material entwickelt, das die winzigen Kunststoffteilchen im Wasser selbstständig aufspüren und abbauen kann. Die Ergebnisse erschienen im Fachjournal „Nature Communications“.

Das vom Team um Sebastian Polarz entwickelte Hydrogel funktioniert wie ein kleines Shuttle, das zwischen Grund und Wasseroberfläche pendelt. Zunächst sinkt es nach unten, wo es Mikroplastikteilchen aufnimmt. Gleichzeitig nimmt das Material Spuren von Glukose auf, die in vielen Gewässern vorkommen. Ein eingebettetes Enzym wandelt die Glukose in Sauerstoff um, der in den Poren gespeichert wird und dem Gel Auftrieb verleiht.

Das Material steigt daraufhin an die Oberfläche – ähnlich wie ein Heißluftballon unter Wasser. Dort erwärmt es sich, schrumpft und setzt die Gasblasen wieder frei, wodurch es erneut absinkt. Mit jedem Kreislauf beginnt der Prozess von vorne.

Der Clou liegt darin, dass das Hydrogel an der Wasseroberfläche durch Lichteinwirkung reaktive Sauerstoffverbindungen erzeugt, die das aufgenommene Plastik zersetzen. Im Idealfall bleibt am Ende nur Wasser und CO2 zurück. „Unser System vereint mehrere Funktionen in einem einzigen Material: Bewegung, Aufnahme von Schadstoffen und deren Abbau – ganz ohne externe Steuerung“, sagt Erstautor Dennis Kollofrath.

Noch handelt es sich um einen Prototyp, doch die ersten Tests im Labor verliefen vielversprechend. Künftig könnte das Konzept sogar auf andere Plastikarten wie Polyethylen oder PET ausgeweitet werden.

Wie groß das Problem mit Mikroplastik ist, zeigen die Zahlen: In den Weltmeeren schwimmen nach aktuellen Schätzungen und auf Grundlage einer Studie von 2024 rund 24 Billionen Mikroplastikpartikel. Ihr Gesamtgewicht liegt zwischen 82.000 und knapp 600.000 Tonnen – das entspricht zig Milliarden Plastikflaschen. Jedes Jahr gelangen zusätzlich etwa 3,8 Millionen Tonnen Mikroplastik in die Ozeane, vor allem durch Farben, Reifenabrieb oder die Industrieproduktion.

Ohne Gegenmaßnahmen könnte sich die Menge an Plastik, die jährlich in die Ozeane fließt, bis 2040 fast verdreifachen – auf bis zu 29 Millionen Tonnen. Hochrechnungen gehen davon aus, dass sich die kumulierte Menge an Plastikmüll im Meer bis dahin auf rund 600 Millionen Tonnen summieren könnte. In einigen Regionen könnten die Konzentrationen an Mikroplastikpartikeln bis 2050 sogar fünfzigmal höher liegen als heute.

Das Hydrogel aus Hannover ist damit nicht die Lösung des gesamten Problems, wohl aber ein vielversprechender Ansatz bei der Bekämpfung des Problems. Ob aus dem Laborversuch eines Tages ein großtechnisches Verfahren wird, ist jedoch noch offen.