Wissenschaftsdisziplinen
Geowissenschaften (10%); Physik, Astronomie (90%)
Keywords
Turbulent channel flow,
Multiphase flows,
Particle laden flows,
Micro fibers
Abstract
Die Fragmentierung von großen Plastikabfällen, Fischereiausrüstung und vor allem Abwasser aus
Waschmaschinen und Wäschereien führen zu einer dramatisch zunehmenden Verschmutzung der
Meere durch Mikrofasern mit enormen Auswirkungen auf die Meeresumwelt und die Nahrungskette.
Photoabbau, chemische, mechanische und biologische Zersetzung führen zu einer Versprödung der
Kunststoffe, die wiederum durch die Wellenbewegung in kleinere Teile zersplittern. Diese anisotropen
länglichen Mikrofasern mit einer Größe von etwa 1 mm können an der Wasseroberfläche bleiben, aber
auch durch Ablagerung, Drift, Trübungsströmungen und thermohaline Zirkulationen in tiefe
Meeresregionen transportiert werden. Es besteht ein dringender Bedarf an effizienten und nachhaltigen
Sanierungslösungen, die auf einem systematischen Verständnis und Modellierung des Verhaltens von
Mikrofasern in den Ozeanen beruhen müssen. In der TU Wien Turbulent Water Channel wird eine
turbulente Strömung mit einer freien, welligen Wasseroberfläche experimentell realisiert und die
Dispersion von kleinen Kunststofffasern untersucht. Mittels laseroptischer Messungen wird die
dreidimensionale, zeitabhängige Form und Dynamik der Fasern zusammen mit den lokalen turbulenten
Strömungsmerkmalen aufgezeichnet und analysiert, wodurch eine große öffentliche Datenbank
entsteht, die zur Kalibrierung von Ausbreitungsmodellen für Mikroplastik in der freien
Oberflächenströmung der Ozeane verwendet werden kann.