Für naturnahe Ufersicherungen mit Pflanzen werden temporäre Filter benötigt, bis die Wurzeln die Filterfunktion übernehmen können. In dem Kooperationsprojekt mit dem Fraunhofer Institut UMSICHT, BNP Brinkmann GmbH, FKUR Kunststoff GmbH und Trivera GmbH sollen Geotextilien entwickelt werden, die die technischen Eigenschaften für drei Jahre gewährleisten und sich danach biologisch abbauen.
Aufgabenstellung und Ziel
Mit Einführung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) sind an Binnenwasserstraßen neben den technischen Anforderungen verstärkt ökologische Aspekte zu berücksichtigen. Aus diesem Grund sollen zukünftig naturnähere Ufersicherungen unter Verwendung von Pflanzen angewendet werden, wenn die hydraulischen Einwirkungen dies erlauben. Die Anwendbarkeit an Binnenwasserstraßen sowie die Belastbarkeit und ökologische Wirksamkeit dieser alternativen Ufersicherungen werden gegenwärtig in einem gemeinsamen Forschungsprojekt der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) und der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) untersucht (Auftragsnummer B3952.04.04.10151, Projekt-Website). Aus diesem Projekt ergab sich die Fragestellung für das vorliegende Forschungsvorhaben. Auch bei Ufersicherungen unter Verwendung von Pflanzen werden in der Regel zur Gewährleistung der Filterstabilität Filter benötigt. Kornfilter sind hier nicht immer anwendbar. Im Gegensatz zu den in technischen Deckwerken üblichen Geotextil-Kunststofffiltern sollen biologisch abbaubare Materialien zur Anwendung kommen, da die Filter nur temporär für die kritische Anfangsphase benötigt werden. Bisherige Erfahrungen zeigen, dass die gegenwärtig auf dem Markt angebotenen Geotextilien aus natürlichen Materialien, z. B. aus Schafwolle oder Kokosfasern, unter Wasserstraßenbedingungen nicht ausreichend stabil sind und sich zu schnell biologisch abbauen. Benötigt werden temporäre Filtervliese, bis die Pflanzenwurzeln ausreichend gewachsen sind und die Filterfunktion übernehmen können. Im Forschungsprojekt sollen entsprechende Geotextilien entwickelt und getestet werden, die die erforderlichen technischen Eigenschaften für drei Jahre gewährleisten und sich danach vollständig biologisch abbauen. Das Vorhaben ist ein von der Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördertes Kooperationsprojekt mit dem Fraunhofer-Institut UMSICHT Oberhausen und den Firmen BNP Brinkmann GmbH & Co. KG, FKuR Kunststoff GmbH und Trevira GmbH & Co. KG, FKuR Kunststoff GmbH und Trevira GmbH. Die BAW beteiligt sich als assoziierter Partner.
Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)
Mit den definiert abbaubaren Geotextilfiltern werden die Möglichkeiten erweitert, naturnahe Ufersicherungen unter Verwendung von Pflanzen anzuwenden, die den Uferschutz gewährleisten und den ökologischen Zustand an Binnenwasserstraßen verbessern können. Das ist u. a. für die Uferumgestaltungen von Bedeutung, die in den nächsten Jahren im Rahmen des Bundesprogramms „Blaues Band Deutschland“ vorgesehen sind.
Untersuchungsmethoden
Nach Definition des Anforderungsprofils der zu entwickelnden Geotextilfilter (BAW) sind Labor-, Modell- und Naturversuche zum Nachweis der Eignung der neuen Materialien als Filter in technisch-biologischen Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen durchzuführen. Die Laborversuche dienen der Auswahl geeigneter Fasern (Fraunhofer-Institut UMSICHT, FKuR Kunststoff GmbH, Trevira GmbH) und der Beurteilung des biologischen Abbaus (Fraunhofer-Institut UMSICHT), der technischen Eigenschaften (BAW) und der Durchwurzelbarkeit (BAW). Ergänzend wird ein Naturversuch am Rhein durchgeführt, um die Geotextilfilter als Teil naturnaher Ufersicherungen unter Wasserstraßenbedingungen zu testen (BAW, WSA Oberrhein).
In der Studie wird der Frage nachgegangen, inwieweit Arbeiten, insbesondere Oekobilanzen, vorliegen, die Aussagen ueber die oekologische Vertraeglichkeit der Kunststoffe aus Nachwachsenden Rohstoffen bzw. der Kunststoffe auf Erdoelbasis machen und ob die Ergebnisse der bisher durchgefuehrten Untersuchungen einen oekologischen Vergleich dieser beiden Kunststoffgruppen zulassen. Dazu wurden 20 Untersuchungen zu Kunststoffen auf Erdoelbasis und 4 Untersuchungen zu Kunststoffen aus Nachwachsenden Rohstoffen detailliert ausgewertet. Es zeigte sich, dass ausreichende Untersuchungen zur Umweltrelevanz der stofflichen Nutzung Nachwachsender Rohstoffe bisher nicht durchgefuehrt worden sind.
Vor dem Hintergrund der Etablierung einer nachhaltigen Wirtschaftsweise stellen biobasierte Kunststoffe wie PLA eine der Möglichkeiten dar, die unvermeidliche Einspeisung von Neuware in den Kunststoffkreislauf mit einem möglichst geringen Verbrauch an fossilen Rohstoffen und reduzierten CO2-Emissionen zu gestalten. Das Vorhaben adressiert die Entwicklung eines chemischen Recyclingprozesses für PLA-Materialien bis zum Demonstrationsmaßstab sowie die Integration einer entsprechenden Demonstrationsanlage in eine Syntheselinie für flexible PLA-Grades. Die einzusetzenden PLA-Rezyklate stammen dabei aus post-industrial- und zugänglichen post-consumer-Quellen. Die wesentlichen Arbeitsziele des Vorhabens sind i) die Erarbeitung eines geeigneten Gesamtprozesses zur Herstellung von Dilactid aus Alt-PLA, ii) die Erarbeitung einer Matrix für Lactidausbeute und -qualität in Abhängigkeit von Alt-PLA-Inputqualitäten und Prozessparametern sowie iii) der Nachweis, dass derartig rezykliertes PLA in Neuware-Qualität vorliegt. Mit der Errichtung der vorgesehenen, in eine Syntheseanlage integrierten Recycling-Demonstrationsanlage soll erstmals die zirkuläre Produktion eines biobasierten Kunststoffes in Deutschland realisiert werden.
Vor dem Hintergrund der Etablierung einer nachhaltigen Wirtschaftsweise stellen biobasierte Kunststoffe wie PLA eine der Möglichkeiten dar, die unvermeidliche Einspeisung von Neuware in den Kunststoffkreislauf mit einem möglichst geringen Verbrauch an fossilen Rohstoffen und reduzierten CO2-Emissionen zu gestalten. Das Vorhaben adressiert die Entwicklung eines chemischen Recyclingprozesses für PLA-Materialien bis zum Demonstrationsmaßstab sowie die Integration einer entsprechenden Demonstrationsanlage in eine Syntheselinie für flexible PLA-Grades. Die einzusetzenden PLA-Rezyklate stammen dabei aus post-industrial- und zugänglichen post-consumer-Quellen. Die wesentlichen Arbeitsziele des Vorhabens sind i) die Erarbeitung eines geeigneten Gesamtprozesses zur Herstellung von Dilactid aus Alt-PLA, ii) die Erarbeitung einer Matrix für Lactidausbeute und -qualität in Abhängigkeit von Alt-PLA-Inputqualitäten und Prozessparametern sowie iii) der Nachweis, dass derartig rezykliertes PLA in Neuware-Qualität vorliegt. Mit der Errichtung der vorgesehenen, in eine Syntheseanlage integrierten Recycling-Demonstrationsanlage soll erstmals die zirkuläre Produktion eines biobasierten Kunststoffes in Deutschland realisiert werden.
Vor dem Hintergrund der Etablierung einer nachhaltigen Wirtschaftsweise stellen biobasierte Kunststoffe wie PLA eine der Möglichkeiten dar, die unvermeidliche Einspeisung von Neuware in den Kunststoffkreislauf mit einem möglichst geringen Verbrauch an fossilen Rohstoffen und reduzierten CO2-Emissionen zu gestalten. Das Vorhaben adressiert die Entwicklung eines chemischen Recyclingprozesses für PLA-Materialien bis zum Demonstrationsmaßstab sowie die Integration einer entsprechenden Demonstrationsanlage in eine Syntheselinie für flexible PLA-Grades. Die einzusetzenden PLA-Rezyklate stammen dabei aus post-industrial- und zugänglichen post-consumer-Quellen. Die wesentlichen Arbeitsziele des Vorhabens sind i) die Erarbeitung eines geeigneten Gesamtprozesses zur Herstellung von Dilactid aus Alt-PLA, ii) die Erarbeitung einer Matrix für Lactidausbeute und -qualität in Abhängigkeit von Alt-PLA-Inputqualitäten und Prozessparametern sowie iii) der Nachweis, dass derartig rezykliertes PLA in Neuware-Qualität vorliegt. Mit der Errichtung der vorgesehenen, in eine Syntheseanlage integrierten Recycling-Demonstrationsanlage soll erstmals die zirkuläre Produktion eines biobasierten Kunststoffes in Deutschland realisiert werden.