Schwimmfarne als Vorbild im Kampf gegen Ölverschmutzungen

21. August 2016, 18:17
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Manche Wasserpflanzen können in kurzer Zeit große Mengen Öl aufnehmen: Ihre Blätter sind wasserabstoßend und absorbieren gleichzeitig Öl

Karlsruhe/Bonn – Die Auswirkungen von Ölkatastrophen auf maritime Ökosysteme sind verheerend, die Beseitigung von Ölverschmutzungen problematisch: Sowohl das Verbrennen wie auch der Einsatz chemischer Mittel, die die Zersetzung beschleunigen, belasten ihrerseits die Umwelt. Viele natürliche Materialien zum Aufsaugen des Öls sind wiederum wenig effektiv, weil sie zugleich große Mengen Wasser aufnehmen.

Auf der Suche nach einer umweltfreundlichen Abhilfe haben haben die Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Bonn nun verschiedene Schwimmfarn-Arten verglichen. Wie sie im Fachblatt "Bioinspiration & Biomimetics" berichten, können Schwimmfarne der Gattung Salvinia in kurzer Zeit große Mengen Öl aufnehmen, denn ihre Blätter sind zugleich stark wasserabstoßend und in hohem Maße absorbierend.

Nützliche Härchen

"Dass die Blätter dieser Pflanzen wasserabstoßend sind, war bereits bekannt, wir haben erstmals ihre Eigenschaft Öl zu absorbieren untersucht", sagt Studienleiterin Claudia Zeiger vom KIT. Die aus tropischen und subtropischen Regionen stammenden Schwimmfarne sind mittlerweile auch in Teilen Europas heimisch – und gelten mancherorts als lästiges Unkraut.

Doch ihr Potenzial sei groß, so Zeiger: Versuche zeigten, dass Salvinia-Blätter bereits nach weniger als 30 Sekunden die maximale Absorption erreichen und anschließend zusammen mit dem aufgenommenen Öl abgeschöpft werden können. Die Wasserpflanzen besitzen an der Blattoberfläche Trichome – haarähnliche, zwischen 0,3 und 2,5 Millimeter lange Ausläufer. Beim Vergleich unterschiedlicher Salvinia-Arten zeigte sich, dass nicht etwa die Blätter mit den längsten Haaren besonders viel Öl absorbierten. "Ausschlaggebend für die Öl-Aufnahmefähigkeit ist die Form der Haarenden", so Zeiger.

Das meiste Öl absorbieren die Blätter der Art Salvinia molesta, deren Haarenden in der Form eines Schneebesens miteinander verbunden sind. Diese Erkenntnis wollen die Forscher nun nutzen, um das an ihrem Institut entwickelte Material Nanofur zu verbessern. Dieser "Nanopelz" aus Kunststoff ahmt den wasserabstoßenden und ölanziehenden Effekt von Salvinia nach, um Öl und Wasser zu trennen – und könnte schnell und günstig hergestellt werden. (red, 21. 8. 2016)

  • Die Wasserpflanze Salvinia molesta kann dank feiner Haare auf der Blattoberfläche Mineralöl von Wasserflächen aufnehmen und binden.
    foto: c.zeiger/kit

    Die Wasserpflanze Salvinia molesta kann dank feiner Haare auf der Blattoberfläche Mineralöl von Wasserflächen aufnehmen und binden.

  • Gleichzeitig sind die schneebesenförmigen, wachsbeschichteten Härchen wasserabweisend.
    foto: w. barthlott/nees-institut

    Gleichzeitig sind die schneebesenförmigen, wachsbeschichteten Härchen wasserabweisend.

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