Marine Litter Neue Einsatzmöglichkeiten für Bioabbaubare Kunststoffe?

Marine Litter Neue Einsatzmöglichkeiten für Bioabbaubare Kunststoffe? Simon McGowan, Hans-Josef Endres Ein Webinar des IfBB am 11.04.2017 Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 1

1.Definition Marine Litter 2.Eintragswege und Mengen 3.Auswirkungen 4.Lösungsansätze 5.Bioabbaubare Kunststoffe als Teillösung 6.Ausblick

1. Definition Marine Litter Meeresabfall: Produzierte oder verarbeitete persistente Materialien, die durch mutwilliges Verhalten oder als herrenloses Gut (unwillentlich) in die Meeresumwelt gelangen Foto: Greenpeace Foto: Chris Pallister Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 3

1. Definition Marine Litter Meeresumwelt umfasst -Küste (Strand) -Wassersäule (Meeresgrund bis Wasseroberfläche) -Meeresgrund Eintrag über den Land- oder den Seeweg -Jährlich: Eintrag von ca. 15 Mio. t Abfall -Kunststoffanteil im Durchschnitt: 75 bis 90% bis zu 12,8 Millionen Tonnen Kunststoff im Jahr (Plastic waste inputs from land into the ocean; Jenna Jambeck et al; 2015) Über 24 Tonnen pro Minute Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 4

1.Definition Marine Litter 2.Eintragswege und mengen 3.Auswirkungen 4.Lösungsansätze 5.Bioabbaubare Kunststoffe als Teillösung 6.Ausblick

1. Eintragswege- und mengen Unzureichendes Abfallmanagement Fischereiindustrie Individuelles Fehlverhalten Secondary Microplastic Abbildung: http://www.eea.europa.eu Primary Microplastic Kosmetik Kunststoffabrieb Kunststofffasern Sekundäres Microplastic Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de 6

1. Eintragswege- und mengen Unzureichendes Abfallmanagement (Deponierung) S = 20 Km T = 7 Monate Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 7

2. Eintragswege- und mengen Unzureichendes Abfallmanagement (Deponierung) S = 150 Km T =52,5 Monate Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 8

1. Eintragswege- und mengen Unzureichendes Abfallmanagement (Deponierung) Kunststoffe sind i.d.r extrem langlebig Ca. 2/3 der Oberfläche der Welt sind von Wasser bedeckt Jeder deponierte Plastikmüll ist potentieller Marine Litter Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 9

Abfall Management in Europa (2011) Ineffizientes Müllmanagment Recycled Verbrannt Deponiert Deponierung von Kunststoffabfällen ist eine Haupteintragsquelle von Marine Litter Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 10

2. Eintragswege- und mengen Unzureichendes Abfallmanagement Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 11

2. Eintragswege- und mengen Eintrag von Kunststoffabfall in Meere von bis 12,8 Millionen Tonnen (2010) 20 Länder für mehr als 80% des Meeresplastiks verantwortlich (2010) Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 12

2. Eintragswege- und mengen Quelle: Plastic waste inputs from land into the ocean; Jambeck et al.; 2015 Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 13

3. Auswirkungen Massive Steigerung der Fischereikosten durch die Reduktion des Fischbestandes, Kunststoffbeifang und Beschädigung der Fischereiausrüstung Reduzierung der marinen Artenvielfalt und massive Störung des Ökosystems Meer Verlust der Nahrungsquelle Meer Mikroplastikpartikel konzentrieren Giftstoffe an der Partikeloberfläche. Durch absichtlichen oder unabsichtlichen Verzehr der Mikropartikel können diese Giftstoffe (z.b. DDT oder PCB) in die Nahrungskette gelangen (Besser Erklären) Weitere DDT = Dichlordiphenyltrichlorethan PCB = Polychlorierte Biphenyle Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de

4. Lösungsansätze Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 17

4. Lösungsansätze Primär Maßnahmen Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 18

4. Lösungsansätze Primär-Maßnahmen (Beispiele) Vermeidung von Mikroplastik Beat the Microbead ist eine Smartphone-App zur Identifikation von Produkten, die Mikroplastik enthalten (http://www.beatthemicrobead.org) Reduktion von Einwegartikeln aus Plastik Die Drogeriekette dm verzichtet auf die Ausgabe von Plastiktüten Recycling of beschädigten Fischernetzen Skateboard deck hergestellt aus recycelten Netzen(PA) ll(www.bureoskateboards.com) Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de 19

4. Lösungsansätze Sekundär Maßnahmen Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de 20

4. Lösungsansätze Sekundär-Maßnahmen (Beispiele) Ocean Cleanup Project Zwei Prototypen wurden 2016 in Betrieb genommen Das Projekt wird von vielen Seiten kontrovers diskutiert (theoceancleanup.com) Fishing for Litter In Niedersachsen werden 3 Tonnen Plastikmüll pro Jahr durch Krabbenkutter gesammelt (https://www.nabu.de) Beach Cleanups Strandsäuberungen durch Freiwillige oder Kommunen (http://www.sdcoastkeeper.org) Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de / 21

1.Definition Marine Litter 2.Eintragswege und mengen 3.Auswirkungen 4.Lösungsansätze 5.Bioabbaubare Kunststoffe als Teillösung 6. Ausblick

4. Biokunststoffe als Teillösung Foto::F. Kesselring, FKuR Willich Einsatz von bioabbaubaren Werkstoffen, wenn 1. Produktverlust wahrscheinlich 2. Bioabbaubarkeit erfüllt Funktion Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de 23

4. Biokunststoffe als Teillösung Bioabbaubare Kunststoffe können das Marine Litter Problem nicht lösen Produkteigenschaften, Preis, Abbaubedingungen, Bioabbaubare Kunststoffe können Teillösungen darstellen Mögliche Anwendungen: Foto: Synprodo Foto: Stephan Glinka / BUND) Foto: Costalnet) Fisch-Boxen Peeling-Partikel Hummerfallen Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de 24

4. Biokunststoffe als Teillösung Einsatz von bioabbaubaren Kunststoffen für marine Anwendungen Fehlende Langzeitdaten und Testmethoden Foto: Buetzberg_Radlader? Relativ einheitliches Habitat Aerobes und feuchtes Milieu Temp: >60 C (industriell) => Hohe mikrobiologische Aktivität Foto: Kiel Marine Science Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 25

4. Biokunststoffe als Teillösung? Foto: greensafestore Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 26

4. Biokunststoffe als Teillösung Viele Normen zur Überprüfung der marinen oder aquatischen Abbaubarkeit ISO 14851, 14852, 14853, 16221, 18830, sowie ASTM D 6691-09, 6692-01, 7081-05, 7473-12 und 7991 Aber: Unterschiedliche Prüfparameter Unterschiedliche Prüfbedingungen: mit/ohne Sediment, künstliches/natürliches Meerwasser Prüftemperaturen: 15 30 C Tlw. keine Toxizitätsanalyse Für den zielgerichteten Einsatz sind Langzeittestdaten und verlässliche Nachweißmethoden notwendig Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 27

6. Ausblick Erhöhte Forschungsaktivität im Bereich des Nachweises des Abbaus von bioabbaubaren Kunstoffen unter marinen Bedingungen Grundlagenforschung zur Verbesserung der Abbaubaubarkeit von Biokunstoffen unter marinen Bedingen am IfBB Erste erfolgreiche Testergebnisse in Süßwasser Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 29

Vielen Dank! Bei weiteren Fragen: Simon McGowan simon.mcgowan@hs-hannover.de Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 30

Verwendete Bildquellen Folie 07 Mülldeponie http://www.gelsenkirchener geschichten.de/userpix/230/230_muelldeponie_1980er_1.jpg Folie 07 Strand https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/384/bilder/bild_nordseestrand.jpg Folie 07 Tüte IfBB / McGowan Folie 10 Diagramm https://streetsandminds.files.wordpress.com/2014/09/waste recycle chart.jpg Folie 11 Gelber Sack IfBB / McGowan Folie 11 Müll im Park Bine Nicole Pernsteiner / https://www.muenchen.tv/grillsaison-muenchner-parks-sind-keine-muellhalden-106116 Folie 11 EPS Abfall IfBB / McGowan Folie 13 Diagramm http://science.sciencemag.org/content/347/6223/768/tab figures data Folie 18 Abbildung IfBB / Henkel Folie 19 Logo Beat t. MB. http://www.beatthemicrobead.org/ Folie 19 DM Filiale https://www.dm.de/unternehmen/medien und presse/pressemitteilungen/unternehmen/dm plastiktueten c777470.html Folie 19 Skateboard https://bureo.co/collections/bureo/skateboards Folie 21 Ocean Clean up http://img.t3n.sc/news/wp content/uploads/2016/05/the ocean clean up meer plastik Folie 21 Fishing for Litter Ein Dahmer (on Work) / https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/fishing_for_litter_5278.jpg Folie 21 Beach Clean up http://baef480c1b9a59094802 bb7fd020772cbf1cd099f3b22c712b0b.r79.cf2.rackcdn.com/7e8dd0ca 51B5 4B6E B8F2 92441D9A4DFE.jpg Folie 23 Mulchfolie https://de.wikipedia.org/wiki/mulchfolie#/media/file:mulch_film_made_of_pla Blend_Bio Flex.jpg Folie 24 Hartschaumbox http://www.packagingeurope.com/images/news/synprodo_biofoam_1_2013_08.jpg Folie 24 Peeling Partikel https://www.bund.net/meere/mikroplastik/hintergrund/ Folie 24 Hummerfalle http://www.coastalnets.co.uk/images/creel pot lrg.jpg Folie 25 Kompostierung http://www.stadtreinigung.hamburg/export/sites/default/images/ueberuns/kompostwerk/buetzberg_radlader.jpg Folie 25 Meer http://www.einfachgutelehre.uni kiel.de/wp content/uploads/2014/12/ozean im wandel1.png Folie 26 Besteck https://www.greensafestore.com/compostable cutlery p/cpla 004.htm Hochschule Hannover IfBB Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe www.ifbb-hannover.de Seite 31