Zahlreiche Kleinwasserkraftanlagen (<1MW) in den Augsburger Stadtkanälen erzeugen umweltfreundlich elektrische Energie. Vor der Turbine hält ein Rechen das Treibgut im Wasser zurück. Das ausgetragene Rechengut setzt sich zusammen aus einem biogenen Anteil (z.B. Totholz und Laub) und einem anthropogenen Anteil (z.B. Kunststoff, Gummi, Glas, Metall, Sperrmüll etc.). Die Kunststoffpartikel werden dabei unterschieden in Makro-, Meso- und Mikroplastik. Sie schwimmen dabei nicht nur an der Oberfläche, sondern verteilen sich auch auf die tieferen Wasserschichten.  

Neben dem Schutz der Turbine trägt die Treibgut-Entnahme an den Wasserkraftanlagen insbesondere des Plastikmülls zum Schutz der Binnengewässer und letztendlich der Weltmeere bei. Denn die Flüsse fungieren als Transportwege – u.a. auch für Kunststoffabfälle – in die Meere.

Derzeit gibt es nur sehr wenige zuverlässige Daten zur Art, Menge und Zusammensetzung des Zivilisationsmülls in Kanälen und Bächen. Es liegen zwar erste Süßwasserstudien vor (s. unten: Literaturliste), die Forschung konzentriert sich bisher jedoch insbesondere auf das Müllvorkommen in den Weltmeeren.

Ziel des Transferprojekts ist es, anhand von Standardmethoden zur Mikroplastik-Beprobung von Fließgewässern eine Konstruktion speziell für die Bedingungen der Augsburger Stadtkanäle umzusetzen. Als lokaler Bezug ist eine Messstelle am Hanreibach vor dem Wasserkraftwerk vorgesehen.

Im Sommersemester 2021 führten Lehrende und Studierende der Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Hochschule Augsburg das Projekt „Erfassung- von Makro- und Mikroplastik vor einem Wasserkraftwerk am Hanreibach in Augsburg“ durch. Erzielt wurden damit sehr gute und aussagekräftige Ergebnisse insbesondere für den Aspekt Makroplastik. Für das Messen und Analysieren von Mikroplastik wurde festgestellt, dass hierzu verfeinerte Messeinrichtungen und Auswertemethoden anzuwenden sind. Dies ist Aufgabenstellung des nachfolgenden Transferprojekts im Wintersemester 2021/22.

Im Wintersemester 2021/22 werden Lehrende und Studierende der Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Hochschule Augsburg eine Sammelstation für Mikroplastik konzipieren und konstruieren. Installiert werden soll diese am Wasserkraftwerk am Hanreibach in Augsburg. Basis hierfür ist der Projektbericht aus dem Sommersemester 2021 „Erfassung- von Makro- und Mikroplastik vor einem Wasserkraftwerk am Hanreibach in Augsburg“ der Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Hochschule Augsburg. Zur Umsetzung der Konstruktion stehen weitere Studien mit bereits erprobten und eingesetzten Messeinrichtungen zur Verfügung (s. unten: Literaturliste).

Im Sommersemester 2022 führten Lehrende und Studierende der Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Hochschule Augsburg die Probenentnahme sowie erste Tests zur Mikroplastikbeprobung am Hanreibach druch. Um ein standardisiertes Verfahren zu schaffen wurde eine Testreihe mit einer Blindprobe durchgeführt. Dabei konnten die Ausrüstung sowie die Einsatzstoffe zur chemischen Aufbereitung und Trennung der Probe untersucht werden. Die Art und Menge des Oxidationsmittels zur Entfernung des biogenen Anteils aus den Siebproben sowie die Nasssiebung mit einer Ethanol-Wasser-Mischung wurden optimiert.

Dabei zeigt der Nachweis von Polyethylenterephthalat (PET) im Hanreibach in Augsburg, dass eine gesteigerte Aufmerksamkeit für unsere Umwelt von Nöten ist. Mit diesem Transferprojekt und Nachfolgeprojekten wird an der Hochschule Augsburg weiter zur Mikroplastikbelastung und ihre Umwelteinflüsse geforscht.

Im Wintersemester 2022/23 erfolgte die Mikroplastik-Beprobung als oberflächennahe Messung mit einem Manta-Trawl nicht nur an den Augsburger Stadtkanälen wie dies noch im Wintersemester 21/22 der Fall war, sondern an unterschiedlichen Messorten, darunter war auch der Brunnenlech an der Hochschule Augsburg.

Zudem kann mit der aktuellen Konstruktion gewährleistet werden, dass das Netz nicht mehr durch spitze oder kantige Gegenstände beschädigt wird, wodurch das Planktonnetz nicht mehr in Mitleidenschaft gezogen wird. Im nächsten Semester kann eine weitere Projektgruppe die Messung des Mikroplastikgehalts mithilfe der Messeinrichtung und die daraus folgende Auswertung in den Augsburger Gewässern durchführen, wobei da vor allem praktisch gearbeitet wird.

Bäche und Kanäle in Augsburg

Das reich verzweigte Netz an Bächen und Kanälen gehört zu den Besonderheiten Augsburgs. Mehr als 135 km lang ist das Gewässernetz im Stadtgebiet, das unterteilt wird in die Typologie Lechkanäle und Quellbäche. Hinzu kommen noch 35 km Flusslauf von Lech, Wertach und Singold. Insgesamt umfasst das Kanalnetz in Augsburg 640 Kilometer, 40 Wasserkraftanlagen und 7 Wassertürme. Neben der kulturhistorischen Bedeutung sind die Augsburger Gewässer auch ökologisch von hohem Wert. 

Eine Besonderheit Augsburgs sind die Lechkanäle in der Innenstadt und im sogenannten Textilviertel. Es handelt sich dabei um technische Bauwerke, die nicht nur zur Trinkwasserversorgung angelegt wurden, sondern auch um die Kraft des fließenden Wassers zu nutzen: zur Energieerzeugung (Mühlen), als Transportwege (Flößer) und Entsorgungsmöglichkeit. Auch der Hanreibach liegt in diesem Stadtgebiet.

• WasSerleben: Wasser in Augsburg – Natur, Kultur und Technik
• Stadt Augsburg: Wassser macht Geschichte. Damals. Heute. Morgen, 2000 Jahre einzigartiges Augsburger Wassersystem, Juni 2018, Broschüre

Wasserkraftanlagen leisten siginifikanten Beitrag zur Entsorgung von Plastikmüll aus Gewässern

In Bayern entfernen Wasserkraftwerksbetreiber jedes Jahr zehntausende Tonnen Treibgut, Zivilisationsabfall und Plastik aus Bächen, Kanälen und Flüssen, so das Resümee, der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten MicBin-Studie. In einem Teilprojekt untersuchten die Projektpartner speziell die Entsorgung von Plastikabfälen im bayerischen Donaugebiet. Dabei konnte festgestellt werden, dass jedes Jahr bis zu etwa 920 Tonnen Makroplastik von den Beitreibern von Wasserkraftanlagen von den Einlaufrechen entfernt und entsorgt werden.

in: zek Hydro, Ausgabe 1, 2021, S. 46-47

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Literatur

Hochschule Augsburg, Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik: Projektbericht: Erfassung von Makro- und Mikroplastik vor einem Wasserkraftwerk am Hanreibach, 2021

Bayerische Landesamt für Umwelt: Mikroplastik in bayerischen Seen – eine Pilotstudie, 2019

LUBW, LfU u.a.: Mikroplastik in Binnengewässern Süd- und Westdeutschlands. Teil 1 Kunststoffpartikel in der obeflächennahen Wasserphase, 2018

Liedermann, Marcel u.a.: Direkte Mikro- und Makroplastiktransportmessungen an großen und mittleren Flüssen sowie im Ablauf von Kläranlagen, in: Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft 2020, 72, S. 394-402, Link

Gemeinsam Zukunft entwickeln, das ist ganz im Sinne des Transferverständnisses der Hochschule Augsburg.

Im Transferprojekt „Mikroplastik-Beprobung” entwickeln Lehrende und Studierende der Hochschule Augsburg gemeinsam mit den örtlichen Wasserkraftwerksbetreibern innovative Lösungen zur Analyse des Mikroplastikanteils im Treibgut der Augsburger Stadtkanäle. Damit leisten sie einen zentralen Beitrag für das Zukunftsthema Gewässerschutz.

Das Projekt „Mikroplastik-Beprobung” wird begleitet von HSA_transfer – der Agentur für kooperative Hochschulprojekte der Hochschule Augsburg im Rahmen der Bund-Länder-Förderinitiative Innovative Hochschule. Dadurch hat die Hochschule Augsburg die Chance erhalten, im gemeinsamen Austausch mit Partnern aus Wirtschaft und Gesellschaft ihre Transferaktivitäten weiter auszugestalten und ihr Transferprofil zu stärken.

Weitere Informationen:

• Transfer und Third Mission - das Transferverständnis der Hochschule Augsburg
• HSA_transfer
• Innovative Hochschule
• Nachhaltigkeit