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
Stadtbetrieb Wetter (Ruhr)-Firmenlogo
Bauingenieur/in (m/w/d) Fachrichtung Tiefbau / Straßenbau Stadtbetrieb Wetter (Ruhr)
Wetter (Ruhr) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Brandschutzbeauftragte*r mit Zusatzfunktionen Tram (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Planungsingenieur (w/m/d) Streckenplanung Die Autobahn GmbH des Bundes
Uwe Wenzel WW-Personalkonzepte e.K.-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Wärmepumpensysteme und Regelungen Uwe Wenzel WW-Personalkonzepte e.K.
Großraum Hamburg Zum Job 
Landeshauptstadt München-Firmenlogo
Verkehrsingenieur*innen für die Verkehrswende (w/m/d) Landeshauptstadt München
München Zum Job 
Framatome-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) für nukleare Entsorgung Framatome
Karlstein am Main, Erlangen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur als Bauwerksprüfer (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektingenieurin / Projektingenieur (w/m/d) Verfahrenstechnik Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Technische Universität Graz-Firmenlogo
Universitätsprofessur für Nachhaltige Antriebssysteme und angewandte Thermodynamik (m/w/d) Technische Universität Graz
Graz (Österreich) Zum Job 
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektingenieurin / Projektingenieur (w/m/d) Elektrotechnik Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Lübeck Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
(Umwelt-)Ingenieur (w/m/d) für Boden, Abfall, Altlasten und Georisiken Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Fuest Familienstiftung-Firmenlogo
Bauzeichner, Bautechniker oder Innenarchitekt (m/w/d) Fuest Familienstiftung
Timm Technology GmbH-Firmenlogo
Sales Manager / Vertriebsingenieur (m/w/d) Timm Technology GmbH
Reinbek Zum Job 
Caljan GmbH-Firmenlogo
Maschinenbauingenieur / Konstrukteur Sondermaschinenbau (m/w/d) Caljan GmbH
Halle (Westfalen) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
(Senior) Projektmanager*in Niederspannung (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Ingenieur* Produktmanagement für Navigationsdienste DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Langen (Hessen) Zum Job 
VAHLE-Firmenlogo
Ingenieur Automatisierungs- und Steuerungstechnik (m/w/d) VAHLE
Kamen, Großraum Dortmund Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Patentingenieur (m/w/d) der Fachrichtung Physik und/oder Elektrotechnik mit der Möglichkeit zur Ausbildung zum "European Patent Attorney (m/w/d/)" Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Flugsicherungsingenieur (w/m/d) DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Europäischer Patentanwalt (m/w/d) der Fachrichtung Physik, Informatik, Elektrotechnik oder Nachrichtentechnik Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München 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 arbeitete während seines Studiums der Kommunikationsforschung bei verschiedenen Tageszeitungen. 2012 machte er sich als Journalist selbstständig. Zu seinen Themen gehören Automatisierungstechnik, IT und Industrie 4.0.

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.