Durch den Abrieb von Synthetikfasern gelangen beim Wäschewaschen jedes Jahr in Deutschland etwa vier Kilogramm Mikroplastik pro Person in die Umwelt. Diese winzigen Partikel landen über das Abwasser auch in Gewässern, wo sie von Fischen aufgenommen werden. Doch einige Wasserlebewesen besitzen mit ihren Kiemen ein Filtrationssystem, um Nahrungspartikel vom Wasser zu trennen und damit auch Mikroplastik auszusieben. Im Projekt Fishflow wollen Forschende der Universität Bonn mit dem Fraunhofer UMSICHT und der Firma Hengst nach dem Vorbild von Fischkiemen nun einen neuartigen Filter für Waschmaschinen entwickeln, der effektiv und nachhaltig Mikroplastikpartikel aussiebt.

Filtergeometrie der Kiemen vermessen

„Es gibt viele filtrierende Tiere, aber der Apparat der Fische, von den Kiemenbögen bis zur Weiterleitung der Nahrung in den Verdauungstrakt, weist im Vergleich die höchste Ähnlichkeit zu den Verhältnissen in der Waschmaschine auf”, sagte Alexander Blanke vom Institut für Evolutionsbiologie und Ökologie der Universität Bonn. Leandra Hamann vom Fraunhofer UMSICHT hat im Vorfeld bereits die Kiemengeometrie verschiedenster Fische vermessen – darunter die von Makrelen und Sardinen, die als sogenannte Filtrationsmeister gelten. Um die effizienteste Filtergeometrie aufzuspüren, werden nun anhand der Messdaten Computermodelle der Kiemen erstellt, Simulationen durchgeführt und dann am 3D-Drucker nachgebaut. Schließlich sollen die bionischen Modelle der Kiemenstrukturen im Strömungskanal und zuletzt auch in einer Waschmaschine getestet werden.

Effiziente Filterleistung und nachhaltige Herstellung

Ziel des Projektes Fishflow ist es, einen effizienten Filter zu entwickeln, der mehr als 90% der Mikroplastikpartikel in der Waschmaschine auffängt. Außerdem soll der Filter möglichst lange halten und nachhaltig hergestellt sein. „Wir werden schon früh bei der Produktentwicklung eine Ökobilanz durchführen, um den ökologischen Nutzen zu bewerten“, sagt Ilka Gehrke vom Fraunhofer UMSICHT. Im Projekt arbeiten Forschende aus den Bereichen Biologie, Material- und Ingenieurswissenschaften zusammen, um möglichst schnell einen Prototyp des bionischen Waschmaschinenfilters präsentieren zu können. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für ein Jahr mit rund 500.000 Euro gefördert.

bb