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Mikrokunststoffe in Komposten und Gärprodukten aus Bioabfallverwertungsanlagen und deren Eintrag in landwirtschaftlich genutzte Böden - Erfassen, Bewerten, Vermeiden

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Laforsch, Christian; Ruth, Freitag; Kandeler, Ellen; Brümmer, Franz; Bonten, Christian; Kranert, Martin; Forberger, Jens

2019

Projektbericht - Zwischenbericht

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Beschreibung

Hinsichtlich der Belastung und Gefährdung terrestrischer Ökosysteme durch Mikrokunststoffe (MKS) (Kunststoffpartikel < 5 mm) gibt es im Gegensatz zu aquatischen Ökosystemen, die bereits relativ gut untersucht sind, erhebliche Wissenslücken. Im Hinblick auf die landwirtschaftliche Verwertung von aus Bioabfällen hergestellten Komposten und Gärprodukten ist die Bewertung des Eintrages von MKS bisher nur unzureichend möglich, da dieser Eintragspfad kaum untersucht ist. Wesentlicher Grund hierfür ist das Fehlen einer standardisierten Analytik für MKS in Feststoffen wie Komposten, Gärprodukten und Böden. MKS ist ein Sammelbegriff für Partikel verschiedenster Kunststoffsorten mit unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit sowie chemischen und mechanischen Eigenschaften, die zudem in unterschiedlichen Abbaustufen in der Umwelt vorliegen können.

An dieser Stelle setzt das Vorhaben Mikrokunststoffe in Komposten und Gärprodukten aus Bioabfallverwertungsanlagen und deren Eintrag in Böden - Erfassen, Bewerten, Vermeiden (MiKoBo) an. Es werden Methoden zur Identifizierung und Quantifizierung von MKS in Komposten, Gärprodukten und Böden erarbeitet, das Potential von Bioabfall-verwertungsanlagen als Quelle für MKS abgeschätzt und die Wirkung von eingetragenen MKS auf die Bodenqualität bestimmt. Das Projekt MiKoBo ist in drei Themenbereiche gegliedert.

Im ersten Themenbereich wird eine Methodik zur Erfassung von MKS in Feststoffproben unter Berücksichtigung verschiedener Partikelklassen auf Basis von bestehenden Ansätzen adaptiert und weiterentwickelt. Gleichzeitig werden geeignete Prüf- und Referenzmaterialien hergestellt, um das Verhalten von MKS unter definierten Randbedingungen untersuchen zu können. Dabei werden sowohl herkömmliche, biologisch nicht abbaubare, als auch biologisch abbaubare Kunststoffe betrachtet.

Der zweite Themenbereich umfasst die Entstehung und das Verhalten von MKS in Bioabfallverwertungsanlagen sowie die Bewertung der Vorgänge in den Behandlungsprozessen im Hinblick auf eine Minimierung des Eintrags von MKS in landwirtschaftliche Böden. Dabei soll das Verhalten der MKS über die gesamte Prozesskette vom Bioabfall bis zum fertigen Kompost / Gärprodukt erfasst werden. Die Untersuchungen werden durch Satellitenexperimente in Technikumsanlagen (Vergärung, Kompostierung) und durch Laborversuche unterstützt.

Im dritten Themenbereich werden das Verhalten von MKS im Boden sowie Auswirkungen von MKS auf Bodenorganismen und -funktionen anhand von Abbauversuchen und ökotoxikologischen Tests in Feld- und Laborversuchen untersucht.

Ziel des Vorhabens ist die Bestimmung, Quantifizierung und Bewertung von MKS in Komposten, Gärprodukten und Böden. Dabei soll die Entwicklung von Methoden zur Identifikation und Quantifizierung von Kunststoffen in terrestrischen Systemen eine wesentliche Rolle spielen, da bislang hierfür noch keine geeigneten, standardisierten Verfahren etabliert sind.

MiKoBo wird erforderliche Maßnahmen und Handlungsempfehlungen ableiten und in enger Kooperation mit dem Umweltministerium Baden-Württemberg einen Leitfaden zum Themengebiet erstellen.