Neue Ansätze gegen die Plastikverschmutzung der Ozeane

Neue Ansätze gegen die Plastikverschmutzung der Ozeane
© Bigstock (Rich Carey) Die Plastikverschmutzung der Ozeane hat negative Auswirkungen auf die Artenvielfalt und die Tiergesundheit

Die Plastikverschmutzung der Ozeane ist eines der akuten Umweltprobleme. Laut WWF gelangen jedes Jahr zwischen 4,8 und 12,7 Millionen Tonnen Plastik in die Meere – mit negativen Auswirkungen auf die Artenvielfalt, die Tiergesundheit und sogar auf den menschlichen Organismus. Über Speisefische und andere Meeresfrüchte kann sogenanntes Mikroplastik auch auf unseren Tellern landen. Plastik enthält oft auch Zusatzstoffe wie Weichmacher und Flammschutzmittel, die den Meeresbewohnern schaden und durch die Nahrungskette auch den Menschen erreichen können.

Interaktive Karte zeigt das Ausmaß der Verschmutzung

Der WWF hat eine interaktive Karte vorgestellt, die das Ausmaß des Problems auf Basis wissenschaftlicher Daten sichtbar macht. Der Global Plastic Navigator[i] zeigt, in welchen Ländern besonders viel Plastikmüll in die Umwelt gelangt, welche Flüsse am meisten Plastikmüll transportieren und wie weit dieser auf Oberflächen der Ozeane verbreitet ist. Die Karte stellt die modellierte Plastikkonzentration auf Basis von Messdaten aus 24 Expeditionen dar.

Künstliche Intelligenz entdeckt Plastik in den Ozeanen

Wissenschaftler des britischen Plymouth Marine Laboratory haben ein KI-System entwickelt, das Verschmutzungen durch Plastik im Meer entdeckt, indem es Aufnahmen von Satelliten analysiert, die die Erde umkreisen.

Das von Sentinel-2-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation gesammelte Material wird von der künstlichen Intelligenz auf im Meer schwimmende Objekte untersucht. Anhand der Eigenschaft der Objekte Licht zu absorbieren und zu reflektieren entsteht dann eine sogenannte spektrale Signatur, die ihre Klassifizierung durch den Algorithmus ermöglicht. Im Schnitt erzielte das System eine Genauigkeit von 86 % beim Unterscheiden zwischen Kunststoff und natürlichen Produkten, wie zum Beispiel Seetang.

Die Technik wird noch weiter verfeinert, um später auch in trüberen Küstengewässern und Flüssen eingesetzt werden zu können.

Das „Pacific Garbage Screening”-Projekt

Neben Ansätzen zur Lokalisierung des Kunststoff-Mülls sind intelligente Lösungen gefragt, die das vorhandene Plastik aus dem Meer fischen können. Eine große Herausforderung ist dabei, neben dem Müll nicht auch gleich Meeresbewohner mit einzufangen.

Das „Pacific Garbage Screening”-Projekt[ii] und die daraus resultierende Lösung sind im Rahmen der Masterarbeit der Architektin Marcella Hansch an der RWTH Aachen entstanden. Die Idee basiert auf dem Prinzip der umgekehrten Sedimentierung. Plastik an sich ist schwimmfähig, wird jedoch aufgrund der Windverhältnisse auf dem offenen Meer in Tiefen von bis zu 30 Meter gedrückt. Dementsprechend muss das Wasser zunächst „beruhigt” werden, damit das Plastik an die Oberfläche gelangt. In einer speziell entwickelten Plattform im Meer durchläuft das durchströmende Wasser mehrere Sedimentierungsbecken. Drin steigt das Plastik an die Oberfläche, lagert sich dort ab und kann später entsorgt werden. Fische und andere Meerestiere können dank der offenen Bauweise jederzeit wieder aus der Konstruktion herausschwimmen.

Mithilfe einer sogenannten Plasmavergasungsanlage wird der Plastikmüll aus dem Meer an Bord der schwimmenden Plattform sogar zur Energiegewinnung genutzt. So entstehen als Endprodukt die Gase Wasserstoff und Kohlendioxid. Der Wasserstoff wird zur Energieversorgung der Anlage genutzt, während das Kohlendioxid mit Hilfe von Algenkulturen ebenfalls in Wasserstoff umgewandelt wird. Auf diese Weise arbeitet die gesamte Anlage komplett emissionsfrei. Das System ist für den Einsatz im offenen Meer konzipiert, soll aber zunächst in kleineren Dimensionen an Flussmündungen getestet werden.

Das „Ocean Cleanup”-Projekt

Eine andere Vorgehensweise hat Boyan Salt beim „Ocean Cleanup”-Projekt[iii], das wir in einem früheren Beitrag ausführlich vorgestellt haben. Bei diesem Konzept wird der Müll von einer V-förmigen Konstruktion mit „Fangarmen” gesammelt, ohne dass sich Fische und andere Meerestiere darin verfangen können. Der Abfall wird auf einer zentralen Plattform gesammelt und von Schiffen abgeholt.

Der erste Test verlief zwar enttäuschend, da zu wenig Müll in den Fangarmen hängen blieb – das System wurde inzwischen jedoch erweitert und wird aktuell mit unterschiedlichen Driftgeschwindigkeiten getestet.

[i] https://plasticnavigator.wwf.de/#/de/stories/?st=0&ch=0&layers=surface-concentration
[ii] https://www.pacific-garbage-screening.de/
[iii] https://theoceancleanup.com/

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