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Aqua-Drohnen auf Jagd nach Meeresmüll, alte Fischernetze für neues Garn und „Adieu, Geisternetze“

2. April, 2020
VON The Explorer

Von Arne Duinker / Institut für Meeresforschung

Norwegische Technologien im Einsatz gegen die zunehmende Plastikverschmutzung der Meere.

Zwölf Millionen Tonnen Plastik landen jährlich in den Ozeanen. Dort zerfallen die Fischernetze, Angelschnüre, Flaschen, Einkaufstüten oder Baufolien in Mikroplastik, das in den Mägen von Fischen und Vögeln landet und sich in der maritimen Nahrungskette einnistet.

Norwegen ist von der Plastikverschmutzung der Ozeane besonders betroffen – leben die Einwohner doch seit prähistorischen Zeiten vom Meer und mit dem Meer. Nicht zuletzt die jahrzehntelangen Erfahrungen in der Offshore-, Schifffahrts-, Fischerei- und Aquakulturindustrie prädestinieren die Norweger dafür, Lösungen, Produkte und Technologien zu entwickeln, die zur Bekämpfung der Plastikverschmutzung im Ozean beitragen und damit das gefährdete Meeresökosysteme schützen. Der Schwerpunkt der Forschungstätigkeit norwegischer Unternehmen liegt dabei auf der Entwicklung neuer Materialien, auf Technologien zur Ozeanreinigung, auf der Wiederverwendung von Materialien und auf Veränderungen der Wertschöpfungskette. Hier sind einige Beispiele

Die das Meer absaugen...

Idealerweise sollte Plastikmüll aufgenommen werden, bevor er auf den Meeresboden sinkt oder bevor Wetter, Wind und Sonne ihn in Mikroplastik zerlegen. Das Unternehmen SpillTech AS, 1971 gegründet, produziert Hochleistungs-Polypropylen-Sorptionsmittel für die industrielle Wartung und Reinigung von Industrie-Verschmutzungen. Die Firma ist unter anderem ein Spezialist für die Beseitigung von Ölteppichen auf dem Meer. Ihr Wissen über die Ölabsaugtechnologie führte zur Entwicklung des Abfallsammlers PortBin, der einem Abfallkorb mit Löchern ähnelt. Das Gerät arbeitet nach dem Prinzip der Absaugetechnologie an Wehren: Auf der Wasseroberfläche wird ein Sog erzeugt, der Abfälle in einen Behälter treibt, der bei Bedarf manuell entleert wird. „Ein

wichtiger Aspekt der Entwicklungsarbeit war es, sicherzustellen, dass die Ausrüstung einfach zu handhaben und dennoch robust genug ist, um in Häfen und Erholungsgebieten entlang der Küste eingesetzt zu werden“, erklärt Trond Lindheim, Eigentümer des Unternehmens. Der PortBin hält rauem Wetter und Wellen stand und benötigt nur eine minimale Infrastruktur. Er kann in Häfen an Kaimauern, speziell in den Ecken, in denen sich der Schmutz sammelt, befestigt werden und wird in drei verschiedenen Größen angeboten. Für die Abfallsammlung in Flüssen bietet das Unternehmen den PortBin Trash Trawl.

PortBin ist erst der Anfang. SpillTech will eine komplette Toolbox für das Sammeln von Meeresabfällen an der Küste erstellen. Derzeit entwickelt das Unternehmen gemeinsam mit Kunden eine Reihe von Lösungen, sowohl für den Einsatz am Meeresboden als auch an kleinen Arbeitsbooten und als autonome Lösung.

PortBin wird derzeit von den örtlichen Hafenbehörden in Oslo, Sandefjord, Kristiansand, Bergen, Stord, Kragerø, Trondheim, Bærum und Kopenhagen genutzt. In Bergen beispielsweise sammelt ein einzelner kleiner PortBin in sechs Monaten über 12.000 Plastikstücke. Etwa 60 Prozent des Kunststoffs stammen aus Einwegverpackungen für Lebensmittel und Getränke sowie aus anderen Artikeln für den privaten Verbrauch. Darüber hinaus arbeitet SpillTech mit Organisationen des Privatsektors und Industriepartnern zusammen, um weitere Anwendungen seiner Technologie auf internationalen Märkten zu untersuchen.

Eine Aqua-Drohne auf der Jagd nach Meeresmüll

Eine Aquadrohne mit modularem Schwimmdock ist die jüngsten Entwicklungen von Clean Sea Solutions AS (CSS), ein Unternehmen der Ocean Tech, das innovative Lösungen entwickelt, um Plastikmüll im Meer zu vermeiden und zu reduzieren. Die Entwicklungen werden zur Sammlung von Plastikmüll in und unter der Wasseroberfläche in Seen, Wasserkanälen, Flüssen und Flussmündungen, Häfen, Yachthäfen und anderen nahen Küstengebieten eingesetzt.

Die CSS-Aqua-Drohne, ein vollelektrisches, autonom schwimmendes U-Boot zum Sammeln von Abfällen, entstand in Zusammenarbeit mit der Stadt Oslo und wird bereits im Osloer Hafen eingesetzt. Sie funktioniert auf der Basis von Computer-Informationen und Fernerkundung mittels Ultraschall- oder 3D-Laserscanning-Technologien (LIDAR). Der Roboter sammelt Müll und lagert ihn an Bord. Ist der Müllbehälter voll, wird er an einer speziellen Dockingstation entsorgt, wo die Drohne zugleich für die nächsten Mission aufgeladen wird.

Zwei weitere Produkte des Unternehmens sind in der Entwicklung: Der Clean Sea Flexi Bin ist ein solarbetriebener schwimmender Container zur Abfallsammlung, der Clean Sea River Pod holt in Flüssen stromabwärts Abfälle über und unter der Oberfläche aus dem Wasser.

Der PortBin von SpillTech sammelt schwimmende Abfälle.

Aus Stroh mach Gold, aus Abfall mach Diesel!

Das norwegische Unternehmen Quantafuel ist ein auf die Pyrolyse von gemischten Kunststoffabfällen und die von Rohöl spezialisiertes Unternehmen. Das heißt: Quantafuel nutzt Kunststoffabfälle zur Herstellung von umweltfreundlicherem

Kraftstoff. Quantafuel verwendet ein eigenes katalytisches System, um verschiedene chemische Prozesse anzupassen und Materialien mit geringem Kohlenstoffgehalt – hauptsächlich, aber nicht ausschließlich Kunststoff – in hochwertige synthetische Kraftstoffe umzuwandeln. Basierend auf dem RSB-Standard für fortschrittliche Kraftstoffe reduziert der Diesel von Quantafuel die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen um 90 Prozent.

Im Herbst 2018 eröffnete Quantafuel sein erstes europäisches Werk in Skive im Norden Dänemarks. Hier werden Kohlenstoffabfälle, hauptsächlich aus Kunststoff, genutzt, um sauberen, kohlenstoffarmen Kraftstoff zu erzeugen. Dieser synthetische Diesel reduziert den Ausstoß von Treibhausgasen um 66 Prozent gegenüber herkömmlichem Diesel. Der deutsche Chemiekonzern BASF hat Ende 2019 20 Millionen Euro in das Werk investiert. Gemeinsam wollen die Partner die beim chemischen Recycling genutzte Technologie von Quantafuel – bestehend aus einem integrierten Pyrolyse- und Aufreinigungsprozess – weiterentwickeln und so die daraus resultierenden Produkte für den Einsatz als Rohstoffe in der chemischen Industrie optimieren. In einem zweiten Schritt strebt Quantafuel an, die gemeinsam weiterentwickelte Technologie an Dritte zu lizenzieren.

Ein norwegisches Werk außerhalb von Oslo befindet sich im Bau. Quantafuel erwartet eine starke Nachfrage in Europa und in den USA und will weiter expandieren.

Quantafuel ist nicht das einzige Unternehmen, das saubereren Kraftstoff aus Kunststoff herstellt. Aber das Unternehmen geht davon aus, dass seine patentierten katalytischen Systeme ihm einen klaren Vorteil gegenüber Wettbewerbern verschaffen.

Alte Fischernetze für neues Garn

Nofir bereitet aus dem Meer gefischte alte Fischernetze und Schnüre auf und bietet sie der Textilindustrie zur Verwendung an. Jedes Jahr tragen die Nofir-Mitarbeiter etwa 7.000 Tonnen Rohmaterial für das Kunststoffrecycling zusammen. In Werken in Litauen und der Türkei werden die Materialien sortiert und für das Recycling vorbereitet. Aus dem Kunststoffabfall wird unter anderem ECONYL® hergestellt, ein starkes Nylongarn, das in Kleidung, Teppichen und anderen Textilien verwendet werden kann.

Nofir bereitet aus dem Meer gefischte alte Fischernetze und Angelschnüre auf und bietet sie der Textilindustrie zur Verwendung an

Wenn Abfall einen Wert bekommt....

Norwegen ist ein Champion der Rückgabe von Plastikflaschen: 95 Prozent aller Plastikflaschen werden über ein nationales Flaschenpfandsystem erfasst. Nach dem Vorbild des norwegischen Pfandsystems hat Empower, ein 2018 gegründetes Start-up, ein Abgabesystem für Plastikflaschen entwickelt und bereits in verschiedenen Ländern der Welt installiert. Ziel ist es, Kunststoffabfällen einen Wert zu geben. In mehreren Ländern, darunter Indien, Libyen und Sri Lanka, wurden zertifizierte Recyclingstationen eingerichtet, an denen die Einwohner Plastikmüll gegen Token eintauschen können. Der gesamte Kunststoff wird bei der Abgabe digital registriert, sodass er durch die Wertschöpfungskette verfolgt werden kann.

Dies schafft Transparenz und Rückverfolgbarkeit und ermöglicht es, Abfallströme abzubilden und sicherzustellen, dass der Kunststoff dort landet, wo er den höchsten Wert hervorbringt und die niedrigsten Kosten für die Gesellschaft verursacht

Rücknahmeautomaten à la Norwegen für die ganze Welt

Die norwegischen Unternehmen Tomra Systems ASA und RVM Systems AS, führend bei technischen Lösungen für die Flaschenrückgabe, bieten eine breite Palette an Lösungen und Anwendungen. In Norwegen entwickelte Rücknahmeautomaten und verwandte Technologien werden in Dutzenden von Ländern innerhalb und außerhalb Europas verwendet. Dies hat dazu beigetragen, die norwegische Kunststoffrecycling-Technologie zu verbreiten und die Kunststoffverschmutzung zu verringern.

Adieu, Geisternetze

Jedes Jahr werden rund 13.000 Fischernetze auf See zurückgelassen, die als Plastik im Ozean verbleiben und zu Geisternetzen werden, die Fischen und Meeressäugern große Probleme bereiten. Die Forscherinnen und Forscher von SINTEF Ocean untersuchen daher seit 2016 die Verwendung biologisch abbaubarer Materialien zur Herstellung von Kiemennetzen.

In einer vergleichenden Untersuchung der Eigenschaften von biologisch abbaubarem PBSAT (Polybutylensuccinat-Co-Adipat-Co-Terephthalat) und konventionellen Polyamid (PA)-Kiemennetzen stellten sie nach einem Feldversuch auf der Insel Hitra fest, dass sowohl die abbaubaren als auch die traditionellen Kunststoffnetze an Zugfestigkeit verlieren und immer steifer werden. Nach 25 Monaten zeigten die PBSAT-Kiemennetze eine 35-prozentige Verringerung der Zugfestigkeit aufgrund des Abbaus und waren damit um 26 Prozent schwächer als die durchschnittliche Festigkeit der Nylonnetzproben.

Fangversuche mit Kabeljau, Seelachs und Heilbutt in Grönland in der jeweiligen Angelsaison 2016, 2017 und 2018 haben gezeigt, dass die Fischereieffizienz mit den umweltfreundlichen Netzen um zehn bis 20 Prozent geringer ist als bei herkömmlichen Nylon-Kiemennetzen. Grund für diesen Unterschied sei die geringere Elastizität der abbaubaren Netze, stellen die Wissenschaftler fest.

Fischer, die mit abbaubaren Netzen fischen, werden demnach früher ein neues Netz kaufen müssen als diejenigen, die herkömmliche Nylonkiemennetzen nutzen. Doch mit dieser Investition werden sie in großem Maße dazu beitragen, dass die Geisternetze nach und nach aus den Gewässern verschwinden.

Die Nutzung biologisch abbaubarer Netze kann verhindern, dass immer mehr „Geisternetze“ im Meer herumschwimmen

Von Kjartan Mæstad / Institut für Meeresforschung