Forschung an der FH Münster 30.09.2019, 07:02 Uhr

Zigarettenfilter, die sich in der Umwelt selbst zersetzen

Zigaretten sind ein Genussmittel – und wer raucht nicht schon mal gerne in Gesellschaft, auf einer Party oder nach Feierabend? Doch in unseren Ozeanen müssen sie nicht schwimmen. Eine riesige Anzahl weggeworfener Zigarettenfilter verschmutzt die Meere. Forscher an der FH Münster wollen dieses Problem mit einem selbstauflösenden Zigarettenfilter lösen.

Für seine Versuche im Labor arbeitet Max-Fabain Volhard mit Zelluloseacetat, Meer- und Süßwasser und natürlich dem Katalysator Titandioxid. Foto: FH Münster/Theresa Gerks

Für seine Versuche im Labor arbeitet Max-Fabain Volhard mit Zelluloseacetat, Meer- und Süßwasser und natürlich dem Katalysator Titandioxid.

Foto: FH Münster/Theresa Gerks

Zwischen 340 und 680 Millionen Tonnen Zigaretten gelangen laut der Weltgesundheitsorganisation pro Jahr in unsere Weltmeere. Das sind erschreckende Zahlen. Oft genug sieht man als Passant am Wegesrand achtlos weggeworfene Kippen. Zigarettenkippen zählen zu den Produkten, die weltweit am häufigsten in die Natur geworfen werden. Forscher an der FH Münster wollen mit einer innovativen Lösung Abhilfe schaffen: der sich selbst auflösende Zigarettenfilter.

Zigaretten sind schlecht abbaubar

Der Doktorand Max-Fabian Volhard geht gemeinsam mit seinem betreuenden Professor Dr. Thomas Jüstel gegen Umweltverschmutzung vor. Beide forschen an einem chemischen Stoff, der dafür sorgt, dass sich Zigarettenfilter selbst auflösen. Werfen Raucher die Kippen in die Umwelt, würden sie sich nach einiger Zeit zersetzen. Prinzipiell lassen sich Zigarettenfilter schlecht abbauen, da sie zu einem großen Teil aus Zelluloseacetat bestehen. Damit ist ein Polymer gemeint, das als Basis aus Zellulose besteht und mit Essigsäure modifiziert wird. Die Acetatgruppen des Polymers sind für den schlechten Abbau verantwortlich. Ein Zusatzstoff soll das nun ändern genauer gesagt der Katalysator Titandioxid.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Rheinmetall AG-Firmenlogo
Mitarbeiter (m/w/d) Rheinmetall AG
Düsseldorf Zum Job 
-Firmenlogo
W2-Professur mit dem Fachgebiet Technischer Klimaschutz
Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen-Firmenlogo
Sachbearbeiter/in für Elektrotechnik (m/w/d) im Baubereich Bundesbau Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen
Bernau, Prenzlau, Strausberg Zum Job 
Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen-Firmenlogo
Ingenieur/in (m/w/d) für Gebäude- und Energietechnik für den Landesbau Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen
Cottbus, Neuruppin Zum Job 
Technische Universität Braunschweig-Firmenlogo
W3 Professur für "Bioverfahrenstechnik" Technische Universität Braunschweig
Braunschweig Zum Job 
Hochschule Düsseldorf-Firmenlogo
Professur "Robotik und Computer Vision" Hochschule Düsseldorf
Düsseldorf Zum Job 
Hochschule Mannheim-Firmenlogo
Professur "Maschinenbau in der Verfahrenstechnik" (m/w/d) Hochschule Mannheim
Mannheim Zum Job 
Duale Hochschule Baden-Württemberg Stuttgart-Firmenlogo
Professur für Elektrotechnik (m/w/d) Duale Hochschule Baden-Württemberg Stuttgart
Stuttgart Zum Job 
Technische Universität Braunschweig / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)-Firmenlogo
W3 Professuren und Co-Direktionen des DLR-Instituts für Verkehrssystemtechnik Technische Universität Braunschweig / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
Braunschweig Zum Job 
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau-Firmenlogo
W3-Professur für Energiesysteme und Energiemanagement (m/w/d) Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Kaiserslautern Zum Job 
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Produktmanager*in Radarwarner und R-ESM / ELINT im Bereich Spectrum Dominance (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Technische*r Projektleiter*in für Airborne Electronic Warfare Solutions (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Head of Digital Electronics Excellence (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
HENSOLDT Sensors GmbH-Firmenlogo
Governmental Business Development Manager Naval Solutions Germany (w/m/d) HENSOLDT Sensors GmbH
verschiedene Standorte Zum Job 
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Technische*r Projektleiter*in für Airborne Electronic Warfare Solutions (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
HENSOLDT Sensors GmbH-Firmenlogo
Junior Systemingenieur*in Produktentwicklung (w/m/d) HENSOLDT Sensors GmbH
HENSOLDT Optronics GmbH-Firmenlogo
SAP Consultant EWM / Logistics / TM (w/m/d) HENSOLDT Optronics GmbH
Oberkochen, Ulm Zum Job 
HENSOLDT AG-Firmenlogo
Corporate Finance und Treasury Risk Manager*in (w/m/d) HENSOLDT AG
Ulm, München/Taufkirchen Zum Job 
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Systemingenieur*in Sekundärradar / IFF (m/w/d) Hensoldt Sensors GmbH
München/Taufkirchen Zum Job 
HENSOLDT Sensors GmbH-Firmenlogo
Head of N&G Radar Planning & Cables (w/m/d) HENSOLDT Sensors GmbH

Das Mineral Titandioxid als Zigarettenkiller

Titandioxid kommt als Mineral in der Erdkruste vor. Es reagiert auf Sonnenlicht. Sobald Titandioxid von der UV-A-Strahlung angeregt wird, bildet der Stoff Radikale. Auf die Zigarettenfilter kann das wie folgt übertragen werden: Titandioxid greift die Polymerstruktur des Filters an und löst ihn nach und nach auf. Wer jetzt denkt, das funktioniert in wenigen Monaten, liegt falsch. Volhard gibt an, dass nach circa 5 Jahren nur noch Wasser und Kohlenstoffdioxid von der Kippe übrig bleiben. An der Umsetzung forscht der 32-Jährige auf dem Steinfurter Campus der FH Münster.

Gift im Glimmstengel

Nach dem Abrauchen finden sich über 4.000 Giftstoffe im Zigarettenfilter. Weltweit gibt es Milliarden Raucher. Die verbrennen laut Bericht der Weltgesundheitsorganisation (WHO) rund 5,6 Billionen Zigaretten pro Jahr. Die Stoffe, die nach dem Abrauchen in den Filtern entstehen, machen die Kippen zu toxischem Sondermüll. Volhard möchte Titandioxid so modifizieren, dass es das Zelluloseacetat wirksam zersetzt. Um die Reaktion der Radikale zu erforschen, nutzt der Doktorand selbstgebaute Photoreaktoren. Diese imitieren das UV-Spektrum der Sonne. Nicht nur in Münster weiß man um die schädliche Wirkung von Zigarettenfiltern in der Umwelt. Thomas Novotny, Professor von der Universität San Diego, warnt ebenfalls: Eine Kippe, aufgelöst in einem Liter Wasser, tötet nach 4 Tagen Lebewesen wie Fische.

In Laborversuchen hat Volhard bereits nachgewiesen, dass Kunststoff sich in Meerwasser grundsätzlich zersetzen lässt. Unternehmen haben auch schon Interesse an dem Konzept bekundet, schrecken aber vor den Kosten zurück. Um eine Plastikflasche zu zersetzen, bedarf es einige hundert Milligramm des Katalysators. Die Kunststoffindustrie gilt immer noch als sehr preisempfindlich.

Eine Zigarette wiegt 6 Gramm. Soll die Kippe nach dem Abrauchen komplett zersetzen, wären sogar nur wenige Milligramm Titandioxid notwendig. Umgerechnet bedeutet das: die Zigarette wird einen Cent teurer. Eine Zigarette kostet in Deutschland um die 30 Cent.

Weitere Themen:

E-Zigarette im Mund explodiert

Strom speichern im Zigarettenfilter

Wie Ingenieure gute Vorsätze fürs neue Jahr erfolgreich umsetzen

Ein Beitrag von:

  • Sarah Janczura

    Sarah Janczura

    Sarah Janczura schreibt zu den Themen Technik, Forschung und Karriere. Nach einem Volontariat mit dem Schwerpunkt Social Media war sie als Online-Redakteurin in einer Digitalagentur unterwegs. Aktuell arbeitet sie als Referentin für Presse und Kommunikation beim VDI e.V.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.