Die unsachgemäße Entsorgung von Plastikabfällen in der Umwelt ist ein seit Jahren bekanntes Problem. Durch Umwelteinflüsse zerfallen Plastikgegenstände in kleine Partikel, das sogenannte Mikroplastik, ohne jedoch vollständig abgebaut zu werden.  Mikroplastik kann von Lebewesen aufgenommen werden und potentiell schädliche Wirkungen entfalten. In vielen Fällen werden Kosmetika Mikroplastikpartikel zugesetzt, beispielsweise als Peelingpartikel, Filmbildner oder um die Viskosität eines Produktes einzustellen. Laut einer Statistik des Umweltbundesamts wurden im Jahr 2007 in Deutschland rund 330 Tonnen Shampoos und Spülungen verkauft. Tagtäglich werden diese silikonhaltigen Kosmetikprodukte verwendet und gelangen mit dem Abwasser in Oberflächengewässer. In Kläranlagen können die Silikone und anderen Polymere nur teilweise herausgefiltert und abgebaut werden, unabhängig davon, ob es sich dabei um Mikroplastik im Sinne von Kleinstpartikeln oder um die flüssige oder wachsartige Form handelt.

Die Vermeidung von petrochemischem Plastik durch Verwendung biobasierter, biologisch abbaubarer Polymere gewinnt seit geraumer Zeit immer mehr an Bedeutung, da diese sich deutlich weniger schädlich auf die Umwelt auswirken. In enger Kooperation mit Partnern aus der Academia und der Industrie sollen in diesem Projekt Biopolymer-basierte, bioabbaubarer Polymerpartikel zur Integration in Shampoo-Formulierungen entwickelt werden. Am Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie der TUM werden die entwickelten Partikel hinsichtlich ihrer Umweltverträglichkeit in aquatischer Umgebung untersucht.

Dies beinhaltet folgende Arbeitspakete:

• Etablierung geeigneter Verfahren zur Messung der Abbaubarkeit der Biopolymere
• Identifikation von wasserchemischen und biotischen Parametern, welche den Abbau der Biopolymer-Partikel beeinflussen
• Bilanzierung des Rückhalts der Biopolymer-Partikel in Kläranlagen und der Eintragsmenge in die aquatische Umwelt
• Abbau innerhalb von Kläranlagen und nach Einleitung in die aquatische Umwelt
• Bioakkumulation und ökotoxikologische Wirkungen auf Modellsysteme
• Vergleich mit einer klassischen Shampoo-Formulierung

Neben klassischen Tests zur Bioabbaubarkeit basierend auf Richtlinien der OECD und ECHA werden spektroskopische Analysen (Fourier-Transform-Infrarot Spektroskopie) der Partikel sowie die Aufnahme und Abbau durch aquatische Modellorganismen durchgeführt.

Projektpartner

Technische Universität Bergakademie Freiberg

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

BS-Partikel GmbH

Biomedcos UG

AS Automation GmbH

 

Gefördert durch