Neue Mikroplastik-Filter für Waschmaschinen reinigen sich selbst

Im Gehirn, der Plazenta, der Muttermilch, dem Boden und der Luft - überall dort konnten Forschende Mikroplastik nachweisen. Dabei handelt es sich um Plastikteilchen, die kleiner als 5 Millimeter groß sind und für zahlreiche Probleme bei Lebewesen sorgen können. 

Forschende der Universität Bonn haben nun ein Filtersystem entwickelt, das Mikroplastik bei jedem Waschgang herausfiltern kann. In ersten Tests konnte der Filter 99 Prozent der Plastikfasern aus dem Abwasser von Waschmaschinen filtern und sich darüber hinaus auch noch selbst reinigen. Die Ergebnisse der Studie wurden im Journal npj Emerging Contaminants veröffentlicht. 

Waschmaschinen als Quelle für Mikroplastik

Studien deuten darauf hin, dass Mikroplastik in Verbindung mit der Entwicklung von Krebs,  Herzinfarkten oder Fortpflanzungsproblemen bei Menschen stehen könnte. Einen wesentlichen Beitrag zur Mikroplastik-Problematik tragen Waschmaschinen. Durch den Textilabrieb gelangt das kleine Plastik in den Klärschlamm, welcher oft als Dünger auf Feldern ausgebracht wird und somit in die Umwelt gelangt. 

Ein Haushalt mit 4 Personen produziert bis zu 500 Gramm Mikroplastik pro Jahr, heißt es in der Aussendung der Forschenden. Zwar sind Waschmaschinen auch jetzt schon mit Filtersystemen ausgestattet. Diese bringen aber auch Nachteile mit sich. Wie zum Beispiel: “Einige von ihnen verstopfen schnell, andere bieten keine ausreichende Filterung”, sagt Leandra Hamann, die an der Studie beteiligt war. 

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Tierische Lösungen für menschliche  Probleme

Um eine bessere Lösung zu finden, richteten sie ihren Blick, wie bei vielen anderen Erfindungen auch, ins Tierreich. Fische liefern mit ihren Kiemenreusen die Idee für ein natürliches Filtersystem. 

Dabei handelt es sich um ein Organsystem, das die Form eines Trichters aufweist und klitzekleine Planktonteilchen durch die bezahnten Kiemenbögen filtern kann. Frisst der Fisch, entsteht durch die Anspannung eine Art Netz. Gewisse Fischarten, wie Sardinen, die sich hauptsächlich durch sogenannte Filtration ernähren, haben eine besonders dichte Kiemenreuse. Dabei nutzen sie ihre Kiemen, um den für sie interessanten Plankton herauszufiltern.

Bei der Nahrungsaufnahme fließt dann auch Wasser durch die dafür durchlässige Trichterwand und wird schlussendlich wieder an die Umgebung abgegeben. „Das Plankton ist dafür jedoch zu groß; es wird von der natürlichen Siebstruktur zurückgehalten. Dank der konischen Form rollt es dann in Richtung Speiseröhre, wo es gesammelt wird, bis der Fisch schluckt, wodurch das System geleert und gereinigt wird, “ sagt Alexander Blanke, der ebenfalls an der Studie beteiligt war. 

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Gegen verstopfte Waschmaschinen-Filter 

Dieses Prinzip wollen die Forschenden jetzt auch für Waschmaschinen nutzen, da man so das Problem der verstopften Waschmaschinen-Filter lösen kann. Das funktioniert so: Das mit Mikroplastik verschmutzte Wasser trifft durch den von ihnen entwickelten umgedrehten Trichter nicht frontal auf, sondern wird dann zum nächsten, eigentlichen, konisch geförmten Filterelement weitergeleitet und von den Fasern im vom Kiemen inspirierten System aufgefangen.

Das Mikroplastik wird dann durch den Trichter in einen separaten Filterauslass geleitet und dort gesammelt, bis es von Besitzerinnen und Besitzern entsorgt werden kann. Das spezielle Filtergehäuse ermögliche durch den Wasserfluss auch eine regelmäßige Reinigung. 

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Anmeldung zum Patent

In Experimenten und mit Hilfe von Computersimulationen suchten die Forschenden nach der perfekten Breite für die Öffnung des Trichters bzw. die Maschenweite. „Wir haben somit eine Kombination von Parametern gefunden, die es unserem Filter ermöglicht, mehr als 99 Prozent der Mikroplastikpartikel aus dem Wasser zu filtern, ohne dabei zu verstopfen“, sagt Hamann. Wichtig sei dafür vor allem der Winkel, mit dem Wasser auftrifft und die Einlassgeometrie.

Der Filter kann in Waschmaschinen eingebaut werden und wurde nun für ein europaweites Patent angemeldet, damit er bald in Deutschland produziert werden kann. Laut den Forschenden sei die Herstellung des Filtersystems auch nicht teuer, da es keine aufwendigen Mechanismen enthält.