Tauchuntersuchungen zeigen den Bedarf an innovativen Abfallsammellösungen

Die Bedrohung, die die weltweite Abfallproduktion für uns darstellt, ist weitaus größer, als wir uns je vorstellen können. Die Lage ist, gelinde gesagt, erschreckend und verschlechtert sich mit jedem Tag. 

Berichte deuten darauf hin, dass die weltweite Produktion von hergestellten Chemikalien in nur einer Generation um 40.000 % auf 400 Millionen Tonnen gestiegen ist. Im Jahr 2023 überstieg das erzeugte Volumen an gefährlichem Abfall 350 Millionen Tonnen. 

Laut einem Bericht aus dem Jahr 2021 ist das Problem in den USA, einer der größten und bedeutendsten Volkswirtschaften der Welt, besonders ausgeprägt. Die Studie ergab, dass die USA dreimal mehr Abfall produzieren als der globale Durchschnitt. 

Statistisch genauer betrachtet produzierte die Vereinigten Staaten durchschnittlich 773 kg Lebensmittel-, Plastik- und Gefahrabfall pro Person. Die US‑Zahlen wirkten noch gravierender, wenn man sie mit denen von China und Indien verglich. China und Indien zusammen, obwohl sie mehr als 36 % der Weltbevölkerung ausmachen, erzeugen 27 % des weltweiten kommunalen Abfalls. Im Gegenzug erzeugen die Amerikaner dreimal mehr Abfall als die Bürger Chinas. 

Dieses Problem der in großer Menge erzeugten Abfälle beschränkt sich nicht nur auf Deponien an der Oberfläche. Eine kürzlich durchgeführte, erstmalige Umfrage machte die Welt auf die Gefahren von unter Wasser abgelagertem Abfall aufmerksam. Es war die allererste Tauchuntersuchung des Seebodens des Lake Tahoe. Und sie wies auf hohe Mengen an Plastik und anderem Müll unter der Wasseroberfläche hin. 

Erstmalige Untersuchung des Seebodens des Lake Tahoe

Die Untersuchung wurde von Forschern des Desert Research Institute (DRI) und des UC Davis Tahoe Environmental Research Center in Zusammenarbeit mit der gemeinnützigen Organisation Clean Up the Lake durchgeführt. Die Untersuchenden analysierten die am Seeboden gefundenen Müllarten genau. Die Ergebnisse waren wie folgt: 

• Im Durchschnitt wurden 83 Stück Plastikmüll pro Kilometer gefunden. 
• Der Seeboden in der Nähe von Hidden Beach und South Sand Harbour wies mehr Müll als der Durchschnitt auf, nämlich 140 bzw. 124 Gegenstände pro Kilometer. 
• Obwohl kein Abschnitt ohne Plastikmüll gefunden werden konnte, gehörten zu den häufigsten Gegenständen Lebensmittelbehälter, Flaschen, Plastiktüten und Spielzeug.
• Die Forscher konnten die sechs häufigsten Plastikarten in den gesammelten Proben bestimmen. Diese waren Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol, Polyester/Polyethylenterephthalat, Polyethylen, Polypropylen und Polyamid.

Die Kenntnis über die Art der Plastikproben würde in vielerlei Hinsicht helfen. Laut Julia Davidson, einer Studentin, die an dem Projekt mitarbeitet:

“Wir können diese Mülldaten nutzen, um auf die dominierenden Plastikarten hinzuweisen und sie mit Mikropplastikdaten zu vergleichen.” 

Und Davidsons Bemerkungen führen uns zum noch größeren Problem der Mikroplastik. 

Mikroplastik und seine schädliche Wirkung

Mikroplastik bezeichnet winzige Kunststoffpartikel, die weniger als 5 Millimeter im Durchmesser messen. Sie können durch den Zerfall größerer Kunststoffabfälle, Mikroperlen in Körperpflegeprodukten oder synthetische Fasern, die beim Waschen von Kleidung freigesetzt werden, entstehen. Aufgrund ihrer Größe und Langlebigkeit können diese Mikroplastikpartikel großen Schaden anrichten. Tiere können sie aufnehmen und die dabei aufgenommenen Giftstoffe, die sie aus der Umgebung aufgenommen haben, an höhere Organismen weitergeben, was sowohl physische als auch chemische Schäden verursacht. 

Mikroplastik und andere während der Tauchuntersuchung entdeckte Kunststoffkategorien benötigen daher innovative Abfallsammellösungen. Sie sind allgegenwärtig, und einfache Sauberkeitsaktionen, egal wie konsequent und häufig sie durchgeführt werden, werden niemals ausreichen, um sie zu beseitigen. 

Das Aufräumen des unter Wasser entstandenen Chaos ist umso schwieriger, weil die Verschmutzungen nicht leicht zu lokalisieren sind und schwer zugänglich liegen. In den folgenden Abschnitten betrachten wir einige Unternehmen, die speziell an der Reinigung von Wasserwegen, Seen, Flüssen und Ozeanen arbeiten. 

#1. River Cleaning 

Das aus einer Reihe schwimmender Geräte bestehende Flussreinigungssystem muss diagonal im Flusslauf positioniert werden, damit es Plastikabfälle auffangen und zum Flussufer transportieren kann, wo spezielle Lagerungen installiert sind. 

Es gibt zwei Versionen des River Cleaning‑Systems:

• River Cleaning Plastic
• River Cleaning Plastic V4.22 

Die erste Version hat ihre Verankerungsstruktur unterhalb der Wasseroberfläche, während die zweite sie über dem Wasser hält. Die erste ist eine selbstnivellierende Lösung, die sich leicht in die Umgebung einfügt und in allen Arten von Wasserwegen ihre Wirkung entfalten kann. Die zweite bietet den zusätzlichen Vorteil, Strom erzeugen zu können und zudem effizient in kanalisierten Wasserwegen zu arbeiten. 

Insgesamt sind die Lösungen nachhaltig, da sie Energie direkt aus der Strömung des Flusses beziehen, ohne zusätzliche Energiequellen zu benötigen. Sie haben keinerlei Auswirkungen auf das Ökosystem.  

Das River Cleaning‑System gewann den European Advanced SDG Award für seinen Beitrag zur Erreichung der nachhaltigen Entwicklungsziele der Vereinten Nationen. 

Am 1. Januar 2021 erhielt River Cleaning eine nicht offengelegte Summe bzw. nicht‑aktienbasierte Unterstützung von Cleantech Open. Das Startup hat seinen Sitz in Casola, Emilia‑Romagna, Italien. 

#2. The Great Bubble Barrier

Die Lösung des Great Bubble Barrier kann Plastik über die gesamte Breite und Tiefe von Flüssen auffangen und so verhindern, dass es im Ozean landet. Bisher hat die Lösung eine Fangrate von 86 % erzielt. Sie kann Plastik effektiv entfernen, das zwischen 1 Millimeter und 1 Meter groß ist. All dies wurde erreicht, ohne die regulären Aktivitäten im Fluss zu beeinträchtigen. Das System ist rund um die Uhr in Betrieb. 

Die Great Bubble Barrier‑Lösung basiert auf einem perforierten Rohr, das am Grund des Gewässers platziert wird, durch das Luft gepumpt wird. Diese gepumpte Luft erzeugt einen Schaumvorhang. Dieser Vorhang blockiert Kunststoffe und leitet suspendierte Kunststoffe an die Oberfläche. Wie beim River Cleaning‑System muss auch dieses diagonal im Gewässer positioniert werden, um den Plastikabfall zur Seite und zum Auffangsystem zu führen. 

Der Great Bubble Barrier führte von Januar 2018 bis Mai 2018 eine Crowdfunding‑Kampagne durch. Dabei wurden 55.584 Euro von 1.240 Unterstützern gesammelt. Im September 2018 gewann er zudem die Postcode Lotteries Green Challenge, einen der weltweit größten Wettbewerbe im Bereich nachhaltiges Unternehmertum, bei dem über 800 grüne Start‑Ups aus aller Welt ihre nachhaltigen Geschäftspläne einreichten. Als Gewinner erhielt der Great Bubble Barrier eine Finanzierung sowie sechs Monate Experten‑Coaching, um seine Geschäftsmöglichkeiten zu optimieren. 

Im Jahr 2019 implementierte The Great Bubble Barrier den ersten Bubble Barrier in einem Kanal von Amsterdam, in Auftrag der Regionalen Wasserbehörde Amstel, Gooi en Vecht und der Stadt Amsterdam.

#3. Ichthion

Ichthion, ein britisch‑ecuadorianisches Startup, begann 2017 in den Laboren des Imperial College London. 

Derzeit umfasst das Portfolio des Unternehmens drei Technologielinien: Azure, Cobalt und Ultramarine. Diese unterscheiden sich in ihrer Eignung für bestimmte Umgebungen und Gewässertypen, verfolgen jedoch das gleiche Ziel, Makro‑ und Mikroplastik daran zu hindern, in die Phytoplankton‑Wachstumszonen der Küstengebiete einzudringen. 

Im Folgenden werfen wir einen kurzen Blick auf diese drei Linien. 

Cobalt: Für Mikroplastik in Flüssen und Küstengebieten

Cobalt ist eine selbstreinigende, kanalgeführte Turbomaschine, die entweder als stromerzeugende Turbine oder in modifizierter Form in ein Schiff integriert werden kann. Sie nutzt die relative Bewegung ihrer Trägerinfrastruktur, um Plastikverschmutzungen aus Fluss‑ und Meeresumgebungen zu entfernen. 

Azure: Für Makroplastik in Flüssen

Dieses Technologiesystem fungiert als verbesserte Barriere in Flüssen und verhindert, dass Plastikabfälle in marine Umgebungen gelangen. Die Lösung kann bis zu 80 Tonnen Plastik pro Tag aus jedem Fluss sammeln. 

Ultramarine: Dynamisches System für Schiffe

Dieses System kann nachgerüstet oder in großen Schiffen installiert werden. Es nutzt das Ausmaß und die Effizienz von Ram‑Filter‑Feeder‑Systemen, die über eine sekundäre Sortierstufe verfügen. 

Ichthion war einer der Gewinner des Innovate‑UK‑Wettbewerbs „Towards Zero Waste“, für den es ein Fördergeld von 600.000 $ für die Entwicklung seiner Technologien erhielt. 

Das Unternehmen schloss 2019 zudem seine Seed‑Finanzierungsrunde ab. Laut im November 2020 veröffentlichten Berichten unterzeichnete es einen Vertrag über 1 Million $ mit der University of Santa Bárbara für den Einsatz seiner Azure‑Technologie. Gleichzeitig strebte das Unternehmen im Rahmen seiner Series‑A‑Runde eine Investition von 9,4 Millionen USD an.

Klicken Sie hier, um zu erfahren, wie Mikroplastik unsere Körper verschmutzt.

Der Bedarf an innovativen Abfallsammellösungen und weitere Beispiele dazu

Insbesondere das Management von Unterwasserabfällen muss drastisch verbessert werden. Schätzungen zufolge gibt es im Ozean 50–75 Billionen Stück Plastik und Mikroplastik. 

Fast vier Fünftel der gesamten Meeresverschmutzung werden durch Plastikabfälle verursacht, wobei jährlich 8–10 Millionen metrische Tonnen Plastik in den Ozean gelangen. Jeder Einweg‑Plastikgegenstand benötigt zwischen 500 und 1.000 Jahre, um zu zerfallen, und zerfällt überhaupt nicht. Wenn dieser Trend anhält, wird es bald einen Zeitpunkt geben, an dem das Plastikgewicht alle Fische im Meer übertrifft. 

Die Schwere der Lage hat globale Gemeinschaften dazu veranlasst, so effizient und schnell wie möglich zu innovieren. Neben den bereits genannten Unternehmen hat das World Economic Forum mehrere weitere Initiativen zur Kenntnis genommen. 

Das Unternehmen Chemolex, ein Sozialunternehmen, und Smart Villages, eine gemeinnützige Initiative, haben zehn Plastikauffangvorrichtungen entlang des Athi River und seiner Nebenflüsse, des Nairobi River und des Ngong River, installiert. Die Lösung hat nicht nur mehr als 1.000 Tonnen aus den kenianischen Wasserwegen umgeleitet, sondern das umgeleitete Material wurde zur Herstellung von Plastik‑Zaunpfosten, Pflasterfliesen, Bodenbelägen und Dachmaterialien für Bauprojekte verwendet. 

Die Lösung verwendet einen Fördermechanismus, ebenso wie die Kingston Harbour‑Abfangsysteme in Jamaika. Die jamaikanischen Abfangsysteme, eingesetzt von der niederländischen gemeinnützigen Organisation The Ocean Cleanup, nutzen eine Barriere‑ und Fördersystem, um Abfälle in den Rinnen zu stoppen, zu extrahieren und an Land zur Wiederverwertung oder effizienten Entsorgung zurückzuführen.w

Die Reinigung von Wasserbetten von Plastik hat ebenfalls den Einsatz von KI angezogen. Beispielsweise hat die panamaische gemeinnützige Organisation Marea Verde ein wasserradbetriebenes Abfallsammelsystem speziell für den Juan‑Díaz‑Fluss installiert. KI unterstützt das System dabei, den Müll zu kategorisieren und seine Datenerfassungsfähigkeiten zu verbessern. Die Lösung hat bereits mehr als zwanzig 1,3‑Kubikmeter‑Beutel mit Plastikflaschen gesammelt. 

Während einige Lösungen so anspruchsvoll sind, dass sie KI einsetzen, gibt es auch solche, die aus Bambus gebaut sind. Im Song‑Hong‑Fluss in Vietnam wurden Plastikabfallfallen mit zwei schwimmenden Booms und Netz installiert, die schwimmenden Müll zu einer am Ufer befestigten Falle leiten. In den ersten vier Monaten nach Installation wurden mehr als 450 Kilogramm schwimmender Abfälle aus dem Gewässer entfernt. 

Die Vielfalt der Lösungen zeigt, dass das Problem zwar weit verbreitet ist, es jedoch zahlreiche Ansätze zu seiner Bewältigung gibt. Wir müssen zudem bedenken, dass das Fehlen von Recyclinganlagen eine weitere Herausforderung darstellt, die innovative Abfallsammellösungen adressieren müssen. 

Eine Schätzung besagt, dass von den bisher von Menschen produzierten 8,3 Milliarden Tonnen Plastik nur 9 % verwertet werden konnten. Im Wesentlichen benötigen wir Lösungen, die nicht nur Plastikabfälle auffangen und verhindern, dass sie unter Wasser gelangen, sondern uns auch beim Recycling unterstützen, um viele unserer Bedürfnisse zu decken. Dieser Markt potenzieller regenerativer Lösungen hatte 2020 ein Volumen von 3 Billionen Pfund Sterling und wird weiter wachsen. 

Wir können daher vernünftigerweise erwarten, dass mehr Investitionen in diese Richtung fließen. Während innovative Start‑Ups weiterhin das Mikrokosmos dieses Bereichs darstellen, müssen sie zudem große Technologieunternehmen einbinden, die ihre Ressourcen investieren können, um die Lösungen in kurzer Zeit weltweit zu skalieren. 

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