Studie im Auftrag der Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre 02. Dez 2021 Von Stephan W. Eder

Abflussrohr als Umweltsünder

Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht), Oberhausen, untersuchte, wie stark der Abrieb von Abflussrohren aus Kunststoff zur Mikroplastikbelastung der Umwelt beiträgt. Die freigesetzte Abriebmenge liegt dem Institut zufolge mit mehr als 200 t/Jahr in ähnlicher Größenordnung wie die von Rasentrimmern.

Kanalsanierung nach dem Inliner-Prinzip: Ein Schlauch aus glasfaserverstärktem Kunststoff wird eingezogen und mit UV-Licht ausgehärtet. Auf diese Weise kommen Kunststoffe auch in älteren Kanälen zum Einsatz. Nach Zahlen des Fraunhofer-Umsicht bestehen rund 18 % des öffentlichen Abwasserkanalnetzes aus Kunststoff.
Foto: Bettina Reckter

Es ist längst bekannt – kleinste Kunststoffpartikel, sogenanntes Mikroplastik, sind überall in der Umwelt vorhanden; in der Luft, im Wasser, im Boden. Wo sie genau herkommen, wie die Verbreitungswege sind, welche Mengen genau woher stammen – es gibt noch viele Lücken im Mengengerüst und wenig ist geregelt. Das zeigte unsere Redaktion schon vor einem Jahr in unserer Schwerpunktberichterstattung. Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) aus Oberhausen hat sich jetzt speziell dem Abrieb aus Kunststoffabflussrohren gewidmet und so eine weitere Datenlücke gefüllt.

Mittlerweile bestehen knapp 18 % des 595 000 km langen öffentlichen Abwassernetzes aus Kunststoff; das sind, so rechnet das Umsicht vor, 106 920 km, unterirdisch verlegt. Im Privatbereich kommt die anderthalb- bis zweifache Strecke bezogen auf das gesamte öffentliche Netz hinzu. Das Fraunhofer Umsicht schätzte jetzt im Auftrag der Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre ab, welche Menge an Mikroplastikpartikeln durch den Verschleiß von Abwasserrohren aus Kunststoff in die Umwelt gelangt.

Aggressive Bedingungen fördern Mikroplastikabrieb in Kanalrohren

Wie viel an Mikroplastik jetzt insgesamt in die Umwelt gelangt, hängt davon ab, welche Netze die Forschenden betrachtet haben (öffentliche oder private Netze), und, was man unterscheiden muss: Wie viel Abrieb wird erzeugt und wie viel davon gelangt tatsächlich in die Umwelt und wird freigesetzt?

„In den Kanälen herrschen sehr aggressive Bedingungen durch Feuchtigkeit, Strömung und Abrasivstoffe“, schildert Jürgen Bertling, stellvertretender Abteilungsleiter Nachhaltigkeits- und Ressourcenmanagement beim Umsicht, und ergänzt: „Durch den Verschleiß setzen die Rohre schließlich Mikroplastikpartikel frei.“

Die Teilchen, die so abrasiv einwirken auf die Rohwände, kommen aus dem Niederschlagswasser und finden sich deshalb in Regen- und Mischkanälen. Einen Teil der Partikel halten Abwasserbehandlungsanlagen zurück. Diese Partikel werden aber dann auch wieder teilweise mit dem Klärschlamm auf Feldern ausgebracht und so erneut in der Umwelt freigesetzt. Reine Regenwasserkanäle führen die Teilchen dagegen meist ungeklärt oder nur durch einfache Absetzbecken in die Vorfluter.

46 t/Jahr an Mikroplastik kommen aus öffentlichen Kanalnetzen

Mikroplastikabrieb von Abwasserrohren aus Kunststoff im öffentlichen Kanalnetz. Grafik des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht).
Foto: Fraunhofer Umsicht

Nach Erkenntnissen des Fraunhofer Umsicht fallen in öffentlichen Kanalnetzen in Deutschland jährlich 120 t an Mikroplastikabrieb an. Davon hält die Abwasserbehandlung rund 62 %, ergo werden 46 t/Jahr freigesetzt.

„Im privaten Bereich gestaltet sich die Abschätzung durch die wenigen Daten schwieriger“, räumt das Institut in einer Mitteilung ein. So sei der Rohrdurchmesser kleiner, der Kunststoffanteil bei den verbauten Rohren aber höher. Schlussendlich schätzt das Team den Abrieb auf 500 t/Jahr, nach der Abwasserbehandlung würden dann 190 t/Jahr in die Umwelt gelangen. Hinzu kommen Mikroplastikteile, die als Späne beim Verarbeiten und Verlegen anfallen: unter 10 t/Jahr.

Mikroplastikemissionen von Kunststoffrohren vergleichsweise eher gering

Grob summiert ergeben sich ungefähr 250 t/Jahr, laut Fraunhofer Umsicht liegt das in einer ähnlichen Größenordnung wie die jährliche Mikroplastikbelastung aufgrund von Rasentrimmern mit 123 t. „Die Ergebnisse der Abriebmengen liegen somit weit unter den Abriebmengen, die zum Beispiel durch Pellets entstehen“, so das Institut. Die liegen bei 14 924 t/Jahr. Die emittierten Polymere PE (Polyethylen) und PVC (Polyvinylchlorid) würden allerdings als in der Umwelt besonders schwer abbaubar gelten.

Laut eigenen Angaben arbeitet Fraunhofer Umsicht seit 2015 an der Thematik, Mikroplastikemissionen besser zu erfassen und abzuschätzen. Im Juni 2018 habe man rund 70 Quellen für Mikroplastikemissionen identifizieren können, die primären Mikroplastikemissionen in Deutschland habe das Team auf 330 000 t/Jahr geschätzt. Mit Folgen: Den Abtrag der rund 5000 Kunstrasenplätze in Deutschland hatten die Forschenden aus dem Duisburger Institut zu 8000 t/Jahr abgeschätzt. Vor zwei Jahren diskutierte die EU ein Verbot dieser Plätze, inzwischen arbeitet die Branche an neuen Technologien ohne das Granulat.

Die aktuelle Auftragsstudie ist Teil des Projektes, „einzelne Quellen genauer zu bestimmen und auch die Transferpfade in die Umwelt aufzuschlüsseln“, so das Umsicht.

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