Die Zukunft der Nachhaltigkeit: Wie gelingt der Wandel?

Nürnberg - Die Wissenschaft beschäftigt sich mit vielen Zukünften. Wie sieht unser Leben in einigen Jahren und Jahrzehnten aus? Mit dem Thema Nachhaltigkeit und innovativen Recyclingsystemen beschäftigen sich mehrere Lehrstühle der FAU - im Zukunftsmuseum berichteten sie aus der Praxis.

Was in der Zukunft wirklich passieren wird, das lässt sich nur schwer vorhersagen oder planen. Sich darüber Gedanken machen und über die möglichen Herausforderungen diskutieren, das ist jetzt schon möglich. Im Deutschen Museum Nürnberg widmet sich das Format "überMorgen - der Zukunftsplausch" den möglichen Zukünften, die uns in zehn, 20 oder 50 Jahren erwarten. In Kooperation mit dem Zentralinstitut für Wissenschaftsreflexion und Schlüsselqualifikationen (ZiWiS) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sprechen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über das, was kommen wird - in der Künstlichen Intelligenz, der Medizin oder der Nachhaltigkeit.

Mit Letzterem und innovativen Recyclingsystemen beschäftigen sich gleich mehrere Bereiche an der FAU, wie der Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften. Für Prof. Marcus Halik beginnt das Thema schon bei der Sprache. Laut ihm müsste der Begriff Müll gänzlich aus dem Wortschatz gestrichen werden. "Wir haben kein Müll- sondern ein Recyclingproblem", sagte Halik bei seinem Impulsvortrag im Zukunftsmuseum.

Eine Kreislaufwirtschaft, also das Erhalten von Rohstoffen mittels Wiederverwendung ist bei vielen Materialien, wie beispielsweise Lithium, nur zu einem sehr kleinen Prozentsatz möglich, da es schlichtweg keine Recyclingsysteme dafür gibt. Aber auch das weit verbreitete Plastik wird laut Halik noch immer unzureichend recycelt. Das Problem: "Plastik baut sich nicht ab. Es wird nur kleiner, dabei wird die Anzahl der Teilchen immer größer", erklärte er. Kleinste Partikel landen im Wasser und letztlich auch in unserer Nahrung.

Eine weitere Ressource, die nur unzureichend wieder aufbereitet wird, ist Wasser. Halik hat mit Studierenden das Start-Up "Magnetic Water Cleaning" gegründet. Die Forschungsgruppe hat ein kostengünstiges Verfahren entwickelt, indem mit Hilfe von magnetischen Partikeln Mikro- und Nanoplastik, Öle oder Pflanzenschutzmittel wie Glyphosat aus kontaminierten Wasser gefiltert kann. Eine Anwendung ist unter anderem in Erdölförderanlagen und Klärwerken geplant.

Für Prof. Kathrin Castiglione vom Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik muss Recycling in Deutschland ganz neu gedacht werden, vor allem im Bereich des Elektroschrotts. Durch den wachsenden globalen Markt und die technologische Kurzlebigkeit der Elektronik wächst der Anteil am Elektroschrott stetig an, 2016 wurden nur 20 Prozent der weltweit anfallenden 45 Millionen Tonnen recycelt. "Diese Abfälle sind aufgrund einer deutlich höheren Konzentration an Edelmetallen im Vergleich zu primären Rohstoffquellen eine wichtige Ressource zur Gewinnung von Metallen wie Gold, Platin, Palladium oder Seltenen Erden", erklärt Castiglione.

Eine effiziente und umweltfreundliche Rückgewinnung ist durch die sogenannte Biolaugung und Biosorption möglich - und einer Pflanze, die jeder kennt: Moos. Bei einer Biolaugung produzieren Mikroorganismen Säuren, die zur Auflösung und damit zur Extraktion von Metallen, beispielsweise Gold, aus festen Partikeln führen. Um das Gold wieder als Feststoff mit möglichst hoher Reinheit zu gewinnen, wird die Biosorption eingesetzt. Das gelöste Gold wird an der Oberfläche biologischer Zellen, beispielsweise an Moos, gebunden. "Wird das Moos verbrannt, bleibt das Gold zurück. Das Verfahren ist CO₂-neutral, da bei der Verbrennung nur das CO₂ freigesetzt wird, das zuvor in der Biomasse des Mooses fixiert worden war", so Castiglione.

Beim Einkauf von Lebensmitteln, vor allem Obst und Gemüse fällt auf: Es bleibt eine Menge Plastik zurück. Prof. Dr. Andrea Büttner vom Lehrstuhl für Aroma- und Geruchsforschung forscht zu nachhaltigen Lebensmittelverpackungen. Per se seien gewisse Verpackungen nicht schlecht, denn "ohne gehen Lebensmittel schneller kaputt, was auch nicht nachhaltig ist", sagt sie. Auch hier brauche es neue Verpackungsformen, die besser recycelt werden können.

Bis die entwickelt sind, könne jeder seinen Beitrag leisten: "Wir alle sind gefordert, uns die Mühe zu machen, Materialien zu sammeln und zur Sammelstelle zu bringen", sagt sie und gibt ein einfaches Beispiel. "Es ist eine große Herausforderung, aus einem Gelben Sack den Gestank aus dem Kunststoff zu bekommen, um danach ansprechende Produkte gewinnen zu können."

Auch sieht vollständig recycelter Kunststoff dann nicht mehr so aus, wie die Konsumenten das kennen. Statt weiß ist er leicht bräunlich. Auch hier spielen die Verbraucher eine wichtige Rolle: "Die Kunden müssen Abweichungen in der Farbe akzeptieren, wenn es zu 100 Prozent recycelt werden soll", fügt Castiglione hinzu. Einen ersten Schritt ging der amerikanische Getränkehersteller Coca-Cola, der im Herbst die ersten vollständig recycelten PET-Flaschen präsentierte.

Die Politik, so der Tenor der drei Forschenden, müsse sich verstärkt der Thematik widmen, "das Ziel muss eine 100 Prozent Recycling-Strategie sein", schlug Halik vor. Für eine wirklich nachhaltige Zukunft seien "Mut, ein langer Atem und Risikobereitschaft" notwendig, so Büttner.