Nach einer Studie des Fraunhofer-Instituts UMSICHT in Oberhausen ist der Abrieb von Fahrzeugreifen die weltweit größte Quelle von Mikroplastik. Im Schnitt wiegt ein PKW-Reifen am Ende seines Lebens 1 bis 1,5 kg weniger als zur Beginn. Die Differenz gelangt zu großen Teilen als Mikroplastik in die Umwelt.
Um die Frage nach dem Verbleib der Mikroplastik-Partikel aus Reifenabrieb zu beantworten, werden dringend neue Analysemethoden benötigt, um diese Partikel sicher zu erkennen und zu zählen. Wir haben eine Pilotstudie durchgeführt, um die Möglichkeiten der automatischen SEM-EDX-Analytik bei der Quantifizierung von Reifenabrieb in Umweltproben zu testen.
Unser Projektpartner hat uns eine Kehrichtprobe zur Verfügung gestellt, die von einer realen Straße entnommen wurde. Ein Teil dieser Partikelprobe haben wir mittels Vakuumfiltration auf eine Membrane präpariert.
Um den Reifenabrieb in der Kehricht-Probe zu finden, haben wir zunächst Referenzpartikel von realen Reifen entnommen und diese mittels SEM-EDX untersucht. Nachfolgend ist eine mikroskopische Aufnahme und ein Elementspektrum eines Reifengummi-Partikels auf Silbermembrane aus den Referenzproben dargestellt.
Der Vergleich des Abriebs von verschiedenen Fabrikaten hat gezeigt, dass Reifengummi neben Kohlenstoff (C), Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) insbesondere Schwefel (S) enthält. Je nach Hersteller sind mineralische und metallische Füllstoffe (Si, Ca, Al, Fe, Zn) zusätzlich beigemischt, um die Härte des Gummis einzustellen. Dieser chemische „Fingerabdruck“ ist einzigartig und erlaubt die präzise Unterscheidung des Reifenabriebs von anderen anorganischen und organischen Bestandteilen, die im Straßenkehricht vorkommen.
Durch diesen Wissensvorsprung ist es uns gelungen die automatische SEM-EDX-Partikelanalyse zu erweitern und den Reifenabrieb in der Kehrichtprobe quantitativ zu ermitteln. In folgender Tabelle zeigen wir exemplarische Ergebnisse unserer Analyse der Kehricht-Probe, die Analyse stellt alle Partikel größer als 5 µm dar.
