Biologischer Abbau von Mikroplastik durch „PlasticWorms“

An der Fakultät Bioingenieurwissenschaften der Hochschule Weihenstphan-Triesdorf (HSWT) wird ein innovatives biologisches Verfahren entwickelt, bei dem Würmer und Mikroorganismen Mikroplastik in Kläranlagen abbauen können.

Superwurm auf einem Lavastein mit Biofilm unter dem Digitalmikroskop © HSWT

Mikroplastik ist in aller Munde und oft so klein, dass es mit bloßem Auge nicht zu erkennen ist. Es entsteht an vielen Stellen des täglichen Lebens und verursacht große Probleme für Mensch und Umwelt. Da Mikroplastik auch im Abwasser vorkommt und nach heutigem Stand der Technik in Kläranlagen noch nicht vollständig entfernt werden kann, sind neue Lösungsansätze gefragt. Abhilfe könnte das Forschungsprojekt PlasticWorms der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) schaffen.

Prof. Dr. Sabine Grüner-Lempart, Inhaberin der HTA-Forschungsprofessur „Sustainable Bioengineering“ an der Fakultät Bioingenieurwissenschaften, ist es zusammen mit ihrem Team gelungen, durch den Einsatz von Würmern und Mikroorganismen in einem biologischen Verfahren Mikroplastik abzubauen Die entwickelte Technologie soll nun in einer Kläranlage in der Praxis erprobt und optimiert werden, um sich als ideale Ergänzung zu den bisherigen drei Reinigungsstufen in Kläranlagen zu etablieren.

Würmer und Mikroorganismen – ein starkes Team gegen Mikroplastik

Probenahme von Mikroplastik im Ablauf der Kläranlage Petershausen mithilfe eines rotierenden Siebfilters durch Samuel Schmucker, Bachelorand im Studiengang Biotechnologie © Julian Eckert, HSWT

Der Abbau von Mikroplastik erfolgt in einem Biorieselbettreaktor, der natürliche Lavasteine aus der Vulkaneifel enthält. Deren poröse Oberfläche bietet einen optimalen Lebensraum für Mikroorganismen und Würmer. Bakterien und Pilze bilden dort einen Biofilm, der als Grundlage für den Abbau des Mikroplastiks dient. Zusätzlich werden Würmer wie Egel oder Fadenwürmer eingesetzt, die in Symbiose mit den Mikroorganismen leben. Die Würmer übernehmen die Vorzerkleinerung der Kunststoffpartikel, während die Mikroorganismen den Kunststoff in seine molekularen Bestandteile zerlegen. Das Ergebnis: schadstofffreie Biomasse und mikroplastikfreies Wasser für Mensch und Umwelt.

Im Labormaßstab konnte bereits gezeigt werden, dass der biologische Abbau von Mikroplastik funktioniert. Der Kooperationspartner ZWT Wasser- und Abwassertechnik GmbH aus Bayreuth konstruiert aktuell eine Pilotanlage im industriellen Maßstab von fünf Kubikmetern. Diese wird voraussichtlich ab Juli 2024 in der Kläranlage Petershausen (Landkreis Dachau) eingesetzt. Die innovative Technologie basiert ausschließlich auf natürlichen Materialien, Prozessen und Lebewesen und hat damit das Potenzial, sich als nachhaltiges Standardverfahren in Kläranlagen zu etablieren und langfristig Mensch und Umwelt durch mikroplastikfreies Wasser zu schützen.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) gefördert.