Ermittlung der Emissionen von Mikroplastik beim Wäschewaschen

Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Freisetzung von Mikroplastikfasern aus synthetischen Textilien beim Waschvorgang. Ziel der Arbeit ist es, die freigesetzte Mikroplastikmenge unter realitätsnahen Bedingungen zu quantifizieren und den Einfluss verschiedener Waschparameter auf die Emission zu untersuchen.Nach einer theoretischen Einführung zu Kunststoffen, Mikroplastik und insbesondere Mikrofasern sowie deren Umweltrelevanz und potenziellen Auswirkungen auf Organismen erfolgt eine detaillierte Beschreibung des experimentellen Vorgehens. In einer handelsüblichen Waschmaschine wurden praxisnah gebrauchte Kleidungsstücke aus Kleiderspenden gewaschen, wobei Standardwaschprogramme, handelsübliche Waschmittel und Mischtextilien (Baumwolle und Synthetik) zum Einsatz kamen. Das Abwasser wurde vollständig gesammelt, filtriert und gravimetrisch analysiert. Zur Bestimmung des Biomasseanteils in den Rückständen wurde das Verfah-ren der selektiven Auflösung (SDM) gemäß DIN EN ISO 21644:2021 angewendet.In mehreren Versuchsreihen wurden zeitliche Faktoren sowie spezifische Waschparameter – darunter Schleuderdrehzahl, Waschmittelzugabe und der Einsatz eines Mikroplastikrückhaltesystems (Waschbeutel) – untersucht. Unter realitätsnahen Bedingungen lagen die absoluten Emissionen pro Waschgang zwischen 0,1 g und 0,5 g; bezogen auf die Wäschemenge ergaben sich spezifische Emissionen von 0,03–0,14 g/kg. Beim Einsatz eines Waschbeutels konnten diese auf 0,01–0,02 g/kg reduziert werden. Auf Basis dieser Werte wurde eine Abschätzung der jährlichen Mikroplastikfreisetzung durch häusliche Waschprozesse in Österreich vorgenommen. Im Mittel ergibt sich daraus eine Belastung von rund 140 t Mikroplastik pro Jahr, von denen nach Abzug der Rückhaltung in Kläranlagen schätzungsweise etwa 7 t in aquatische Systeme gelangen.Die Arbeit leistet einen fundierten Beitrag zur Charakterisierung textilbedingter Mikroplas-tikemissionen und zeigt potenzielle Hebel zur Minderung dieser Umweltbelastung auf. Die Er-kenntnisse sind für Konsument:innen, Hersteller, Umweltpolitik und Forschung gleichermaßen relevant und bilden eine Grundlage für künftige Strategien zur Reduktion textilbezogener Umwelteinträge sowie für weiterführende Forschung im Bereich nachhaltiger Textilproduktion und -pflege.

This master’s thesis focuses on the release of microplastic fibres from synthetic textiles during household washing processes. The aim of the study is to quantify the amount of microplastic released under realistic conditions and to examine the influence of various washing parameters on emission levels.Following a theoretical introduction to plastics, microplastics, and in particular microfibres – in-cluding their environmental relevance and potential effects on organisms – the experimental procedure is described in detail. Under practical conditions, used garments from clothing donations were washed in a standard household washing machine using conventional programmes, commercial detergents, and mixed textiles (cotton and synthetics). The resulting wastewater was completely collected, filtered, and analysed gravimetrically. To determine the biomass content in the residues, the method of selective dissolution (SDM) in accordance with DIN EN ISO 21644:2021 was applied.Several test series were conducted to examine temporal effects and specific washing parameters, including spin speed, detergent use, and the application of a microplastic retention system (wash-ing bag). Under realistic conditions, the absolute emissions per wash cycle ranged from 0,1 g to 0,5 g; based on laundry weight, specific emissions ranged from 0,03 to 0,14 g/kg. When using a washing bag, emissions were reduced to between 0,01 and 0,02 g/kg. Based on these values, an estimate of the annual microplastic release from household washing processes in Austria was carried out. On average, this results in approximately 140 t of microplastics per year, of which an estimated 7 t enter aquatic systems after wastewater treatment.The study provides a well-founded contribution to the characterisation of textile-related microplastic emissions and highlights potential levers for reducing this environmental burden. The findings are relevant to consumers, manufacturers, environmental policy, and research alike, offering a foundation for future strategies aimed at reducing microplastic pollution from textiles and for advancing research in the field of sustainable textile production and care.