Was wird aus dem Grün?

Forschungsprojekt an der Hochschule Furtwangen untersucht Recycling von Kunstrasen

In Deutschland gibt es über 6000 Kunstrasenplätze. Würde man die alle nebeneinanderlegen, dann könnte die Fläche des Frankfurter Flughafens 1,5-mal mit künstlichem Grün ausgelegt werden. Kunstrasen bieten einige Vorteile im Vergleich zu natürlichem Rasen: Sie müssen beispielsweise nicht gegossen oder gemäht werden und können das ganze Jahr über genutzt werden. „Kunstrasenplätze haben aber auch Nachteile, beispielsweise sind sie auf Platz 5 der größten Mikroplastikquellen. Das liegt vor allem an den drei Tonnen Kunststoffgranulat, die pro Platz eingesetzt werden. Jährlich fliegt eine ganze Tonne Granulat mit dem Wind davon, oder verlässt an Schuhsohlen klebend den Platz und gelangt so in die Natur“, erklärt Prof. Dr. Andreas Fath von der Hochschule Furtwangen (HFU). 

Prof. Dr. Andreas Fath und Michel Mues sind Teil eines Projektteams, das sich mit der „Re-Integration von hochwitterungsbeanspruchten Altkunststoffen in die Kreislaufwirtschaft“ (RewitAl) beschäftigt. Für RewitAl haben sich die Wissenschaftler der HFU mit Forschenden der Hochschulen Aalen und Pforzheim zusammengetan. „Jede Hochschule betrachtet einen anderen möglichen Recycling-Ansatz und wir sind im engen Austausch miteinander. Die HFU bringt ihre Expertise im chemischen Ansatz ein“, berichtet Fath. 

Nicht nur während der Benutzung muss das Granulat auf den Plätzen regelmäßig aufgefüllt werden, auch nach dem Abpfiff ihrer 12 bis 15-jährigen „Spielzeit“ werden sie zu einem echten Problem beim Recycling. „Kunstrasen besteht aus fünf bis sechs verschiedenen Kunststoffen für Fasern, Granulat und Auflagefläche, die sich nur aufwändig voneinander trennen lassen. Deshalb wird Kunstrasen häufig einfach thermisch recycelt – also verbrannt“, sagt Michel Mues. Mues hat an der HFU Angewandte Biologie studiert und anschließend den Master Nachhaltige Bioprozesstechnik, bevor er im Projekt einstieg. 

„Unser erstes großes Arbeitspaket war die Analyse der Inhaltsstoffe in den verwendeten Kunststoffen. Im Granulat, das aus Altreifen hergestellt wird, fand sich beispielsweise noch Ruß von den Straßen“, erinnert sich Mues. „Dieses Arbeitspaket ist inzwischen abgeschlossen“, freut sich Prof. Fath. 

„Ich beschäftige mich mit der Funktionalisierung der Kunststoffe. Das bedeutet, ich versuche, die Kunststoffe chemisch so zu verändern, dass nützliche Eigenschaften entstehen“, erklärt Mues. Angefangen hat er dabei mit dem Granulat aus alten Autoreifen oder, chemisch ausgedrückt, aus „Styrol-Butadien-Kautschuk“ (SBR). „Wir hatten die Idee, dass sich daraus vielleicht ein guter Absorber herstellen lässt, weil Styrol enthalten ist, mit dem wir schon in anderen Projekten gute Ergebnisse erzielt haben. Außerdem hat das Granulat bereits eine große Oberfläche und bietet damit schon viel Andockfläche“, fasst Fath zusammen. Mues ergänzt: „An einen Absorber lagern sich je nach Oberflächenstruktur und Grundstoff unterschiedliche Stoffe an. So können beispielsweise Mikroplastik oder Schwermetalle aus dem Wasser gefiltert werden – ähnlich wie mit einem Magnet.“

„Im ersten Schritt vom Rasengranulat zum Absorber wird das Granulat in einem Gemisch aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid gekocht. Dabei wird es nicht nur chemisch verändert, sondern gleichzeitig auch gereinigt. Über Anpassungen von beispielsweise Temperatur und Dauer können wir die späteren Absorber-Eigenschaften beeinflussen“, erklärt Michel Mues den Prozess. „In Wasser gelöstes Kupfer wird als bläuliche Verfärbung sichtbar. Nach der Zugabe des Absorbers hat sich die Flüssigkeit wieder entfärbt. Das ist ein einfacher Beweis dafür, dass sich die Funktionalisierung erfolgreich war, denn das Kupfer im Wasser hat sich an den Absorber angelagert. Das war ein erster großer Erfolg“, sagt Mues. Als nächstes wird das Projektteam weitere Bestandteile des Kunstrasens, vermutlich die Fasern, untersuchen. „Wir hoffen, dass wir ein chemisches Verfahren finden, mit dem wir auch den Fasern zu einem neuen Leben verhelfen können“, berichtet Mues.

„Gemeinsam mit den anderen Hochschulen wird im Projekt der gesamte Prozess betrachtet, vom Abbau des Rasens über Recyclingmöglichkeiten für die einzelnen Kunststoffe – egal ob chemisch, thermisch oder mechanisch – bis hin zur Wirtschaftlichkeit dieser Methoden und möglichen Alternativmaterialien für künftige Rasen“, fasst Michel Mues zusammen. „Gemeinsam wollen wir altem Kunstrasen neues Leben schenken.“

Das Kooperationsprojekt RewitAl wird noch bis September 2027 vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg gefördert. 
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