Untersuchung des Transport- und Akkumulationsverhaltens durch Verknüpfung neuer analytischer Ansätze mit virtuellen Experimenten
Infolge unsachgemäßer Entsorgung, einer unzureichenden Behandlung von Abwasser sowie über Mischwasserentlastungen und diffuse Oberflächenabflüsse gelangen Mikroplastik-Partikel in die Fließgewässer. Aufgrund von bisher nicht standardisierter Methodik der Probenahme, Aufbereitung und Detektion liegen nur wenig belastbare Messdaten vor, die zudem häufig nicht komparabel sind. Mit dem Verfahren der Dynamischen Differenzkalorimetrie konnte in diesem interdisziplinären Forschungsprojekt ein neuer analytischer Ansatz zum Nachweis von Partikeln aus dem Abwasser erprobt und daraus Methoden zur Entfernung abgeleitet werden (Fachgebiet Abwasserwirtschaft). Neben der quantitativen Erfassung der Partikelkonzentration wurden dabei auch unterschiedliche Kunststofffraktionen und charakteristische Parameter der Partikel identifiziert. Im nächsten Schritt wurden diese Parameter in das hydrologische Modellsystem HEC-HMS übertragen, um das Akkumulations- und Transportverhalten von Mikroplastikpartikeln in Fließgewässern über das vorhandene Sedimenttransportmodul zu untersuchen (Fachgebiet Ingenieurhydrologie und Wasserbewirtschaftung). Als wesentliches Resultat kann dabei festgehalten werden, dass es für eine erfolgreiche Modellierung von Mikroplastik-Partikeln in Fließgewässern einer Überarbeitung der hydrologischen Modelle durch Entwicklerseite bedarf. Um charakteristische Parameter wie Kornform und Dichte sowie maßgebliche Prozesse der Biofilmbildung und Partikelaggregation zu berücksichtigen, ist eine Anpassung der Wertebereiche bzw. Implementierung der Prozesse in die entsprechenden Transportmodule notwendig.
Projektpartner:
FG Ingenieurhydrologie und Wasserbewirtschaftung und FG Abwasserwirtschaft, TU Darmstadt
Laufzeit:
01.06.2017 – 30.11.2017
Auftraggeber:
Forschungsförderprogramm am FB 13 – Externe Mittel (FOREX)