Schwimmfarne als Vorbild 23.08.2016, 12:18 Uhr

Mit einem Pelz aus Karlsruhe lässt sich eine Ölpest beseitigen

Ölkatastrophen könnten bald mit deutscher Technik wirkungsvoll bekämpft werden. Ingenieure haben nach dem Vorbild von Schwimmfarnen ein Material entwickelt, das kein Wasser aufnimmt, dafür aber große Mengen Öl. Anschließend lässt sich der Nanopelz einfach aus dem Wasser fischen – mit seiner Ölfracht.

Strand in Gulf Shores in Alabama: Nach dem Untergang der Ölplattform Deepwater Horizon kamen chemische Dispersionsmittel zum Einsatz, um einen Teil der 780 Millionen Liter Öl zu binden. Mit verheerenden Folgen für die Umwelt. KIT-Forscher entwickeln deswegen eine umweltfreundliche Alternative.  

Strand in Gulf Shores in Alabama: Nach dem Untergang der Ölplattform Deepwater Horizon kamen chemische Dispersionsmittel zum Einsatz, um einen Teil der 780 Millionen Liter Öl zu binden. Mit verheerenden Folgen für die Umwelt. KIT-Forscher entwickeln deswegen eine umweltfreundliche Alternative.  

Foto: Dan Anderson/dpa

Auf der Suche nach einer umweltfreundlichen Möglichkeit, Ölteppiche zu entfernen, entwickelt eine Forschergruppe des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) den so genannten Nanofur – ein Nanopelz aus Kunststoff mit winzigen Härchen und Kratern.

Die Krux: Nanofurs Fähigkeit, Öl zu binden, variiert je nach Form und Länge der Härchen. Die Lösung: ein Blick in die Natur. „Wir untersuchen in der Natur vorkommende Nano- und Mikrostrukturen, um sie für technische Entwicklungen zu übernehmen“, erklärt KIT-Wissenschaftler Hendrik Hölscher.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Bauleiter Bautechnik - Stationen SuedOstLink (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordinator (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Bauleiter E-Technik - Stationen SuedOstLink (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
ENERCON GmbH-Firmenlogo
Entwicklungs- und Versuchsingenieur (m/w/d) Akustik ENERCON GmbH
Aurich bei Emden Zum Job 
Corventis GmbH-Firmenlogo
Applikationsingenieur (m/w/d) Corventis GmbH
Großraum Ravensburg Zum Job 
Iventa-Firmenlogo
Wind Engineer (m/f/d) Iventa
Hamburg, Köln, Wien (Österreich) Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Fachingenieur (w/m/d) Konstruktiver Ingenieurbau, Bauwerkserhaltung Die Autobahn GmbH des Bundes
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Praktikum / Abschlussarbeit - IT Product Lifecycle Management HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
HARTING Electric Stiftung & Co. KG-Firmenlogo
Produktmanager Industriesteckverbinder (m/w/d) HARTING Electric Stiftung & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
HARTING Electric Stiftung & Co. KG-Firmenlogo
Prozessexperte SAP APO ePP/DS (m/w/d) HARTING Electric Stiftung & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
Firmengruppe Max Bögl-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) für Magnetschwebebahnsystem Firmengruppe Max Bögl
Sengenthal Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
SAP Inhouse Consultant PP/APO ePPDS HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp, Berlin Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Praktikum / Abschlussarbeit im Bereich DevOps HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Berlin, remote Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauingenieur / Bautechniker als Bauleiter (m/w/d) für Hochbauprojekte Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Liebenau bei Nienburg / Weser Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
SAP Inhouse Consultant PP/APO ePPDS HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauleiter (m/w/d) Tiefbau - Straßenbau Magdeburg Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Magdeburg Zum Job 
ANDRITZ HYDRO GmbH-Firmenlogo
System Engineer (m/w/d) - Oil Hydraulics and Subsystems Compact Hydro ANDRITZ HYDRO GmbH
Ravensburg Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Statiker (m/w/d) Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Liebenau bei Nienburg / Weser Zum Job 
FRITSCH Bakery Technologies GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Leiter Elektrokonstruktion (m/w/d) FRITSCH Bakery Technologies GmbH & Co. KG
Markt Einersheim Zum Job 

Schwimmfarne sind Meister der Ölabsorption

Um die bestmögliche Kombination aus Haarlänge und -form  zu finden, haben die Wissenschaftler Schwimmfarne (Salvinia) unter die Lupe genommen – Pflanzen mit 2 bis 20 cm großen Blättern, die in den Tropen Mittel- und Südamerikas an der Wasseroberfläche treiben. „Dass die Blätter dieser Pflanzen wasserabstoßend sind, war bereits bekannt“, sagt Forscherin Claudia Zeiger. „Wir haben erstmals ihre Eigenschaft Öl zu absorbieren untersucht.“

Das Blatt eines Schwimmfarns absorbiert den Öltropfen in 30 Sekunden: Das Geheimnis der Absorption sind so genannte Trichome – haarähnliche Ausläufer auf der Blattoberfläche.

Das Blatt eines Schwimmfarns absorbiert den Öltropfen in 30 Sekunden: Das Geheimnis der Absorption sind so genannte Trichome – haarähnliche Ausläufer auf der Blattoberfläche.

Quelle: KIT

Ein Video zeigt, wie aufnahmefähig die Schwimmfarn-Blätter sind: Ein Wissenschaftler gibt mit einer Pipette einen rund 2 cm großen Öltropfen in ein mit Wasser gefülltes Reagenzglas. Anschließend taucht er mit einer Pinzette ein Blatt – ebenfalls rund 2 cm groß – in den Tropfen. Es dauert nur 30 s, bis das Öl vollständig aufgenommen ist. Das Wasser ist vom Öl gesäubert, das Blatt schwarz wie die Nacht.

Haar-Enden in Schneebesen-Form sind die Gewinner

Das Geheimnis der Absorption sind sogenannte Trichome – haarähnliche Ausläufer auf der Blattoberfläche, die zwischen 0,3 und 2,5 mm lang sind. Absorbieren Blätter mit den längsten Haaren das meiste Öl? Könnte man annehmen, ist aber nicht so. „Ausschlaggebend für die Öl-Aufnahmefähigkeit ist die Form der Haarenden“, sagt Zeiger. Das meiste Öl absorbierten Blätter der Schwimmfarn-Art Salvinia molesta. Ihrer Haarenden sind in der Form eines Schneebesens miteinander verbunden.

Mit diesen Erkenntnissen entwickeln die Wissenschaftler Nanofur weiter. Bislang befindet sich das Material im Prototypstadium. Die Forscher arbeiten auf eine großtechnische Fertigung zu.

Blatt der Schwimmfarn-Art Salvinia molesta. Ihre Haarenden sind in der Form eines Schneebesens miteinander verbunden. Dadurch kann die Pflanze hervorragend Öl absorbieren. 

Blatt der Schwimmfarn-Art Salvinia molesta. Ihre Haarenden sind in der Form eines Schneebesens miteinander verbunden. Dadurch kann die Pflanze hervorragend Öl absorbieren.

Quelle: KIT

Nanofur könnte in Zukunft im Kampf gegen Ölkatastrophen zum Einsatz kommen. Hier besteht bislang folgendes Problem: Natürliche Materialien wie Sägemehl oder Pflanzenfasern sind wenig effektiv, weil sie große Mengen Wasser aufsaugen. Bakterien waren angesichts der Ölmenge überfordert. Und chemische Dispersionsmittel haben verheerende Folgen für die Umwelt, wie der Untergang der Ölplattform Deepwater Horizon am 20. April 2010 zeigte.

Damals kam beim Versuch, 780 Millionen Liter Öl zu binden, das hochgiftige Bindemittel Corexitin zum Einsatz. Zwei Jahre nach der Katastrophe verendeten an dem eingesetzten Gift 16-mal so viele Delfine wie sonst in einem Jahrzehnt.

Die Ölbohrinsel Deepwater Horizon war nach einer Explosion im April 2010 gesunken. Das Unglück führte zu einer verheerenden Ölpest im Golf von Mexiko.

Die Ölbohrinsel Deepwater Horizon war nach einer Explosion im April 2010 gesunken. Das Unglück führte zu einer verheerenden Ölpest im Golf von Mexiko.

Quelle: U.S. Coast Guard

 

Ein Beitrag von:

  • Patrick Schroeder

    Patrick Schroeder arbeitet als freiberuflicher Journalist für Zeitschriften und Onlinemagazine wie die VDI Nachrichten und Ingenieur.de.

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.