Pacific Garbage Screening: Mit nachhaltiger Architektur gegen die Verschmutzung der Meere

Wenn jede Minute ein Müllwagen seinen Inhalt ins Meer entleeren würde, wäre der Protest der Strandbesucher weltweit groß. Von den acht Millionen Tonnen Kunststoff, die jährlich in den Ozeanen enden, bekommen die meisten wenig mit. Über Meeresströmungen landet der Abfall in „Müllstrudeln“ – weitab von der Küste und wenig öffentlichkeitswirksam. Doch sie sind ein großes Problem. Das ambitionierte Architekturprojekt „Pacific Garbage Screening“ will nicht nur die zunehmende Verschmutzung der Weltmeere stoppen. Es liefert die CO₂-neutrale Recyling-Lösung für den Plastikmüll gleich mit.

Der größte maritime Müllstrudel befindet sich im Nordpazifik: 100 Millionen Tonnen Abfall auf einer Fläche, die so groß ist wie Mitteleuropa. Neunzig Prozent davon sind nicht abbaubare Kunststoffe: eine immense Bedrohung für die Meeresbewohner. Und die Müllmenge wächst weiter. Im Jahr 2050 könnte es in unseren Ozeanen mehr Plastik als Fische geben – so das alarmierende Ergebnis einer Studie. Dabei ist die Verschmutzung der Meere nur ein Problem. Die entsorgten Kunststoffe werden durch Erosion, Salzwasser und Sonneneinstrahlung zu Mikropartikeln zerkleinert und gelangen in unsere Nahrungskette.

Leider lässt sich der Müll nicht einfach aus dem Meer klauben. Kunststoffe haben unterschiedliche Dichten. Die von typischen Plastikabfällen ist zwar niedriger als die von Wasser, aber der Großteil der unerwünschten Altprodukte schwimmt nicht an der Oberfläche. Er sammelt sich strömungsbedingt in Müllstrudeln. Bis 30 Meter reichen diese vermüllten Wassersäulen in die Tiefe. Eine Filterung mit Netzen ist aufgrund des hohen Wasserdrucks statisch nicht umsetzbar. Außerdem würden Meerestiere und Plankton mit herausgesiebt.

Das Pacific Garbage Screening (kurz: PGS) nutzt nachhaltige Architektur zur Reinigung des Meeres. Die Idee ist ebenso revolutionär wie einfach: Wenn die entsorgten Plastikteile wegen ihrer niedrigeren Dichte erst bei geringer Strömung an der Oberfläche schwimmen, muss dafür gesorgt werden, dass die Strömung minimiert wird. Die Lösung ist eine Plattform, die im Wasser schwimmt und Plastikpartikel durch ihre spezielle Bauweise ohne Netze aus dem Wasser filtert und weiterverarbeitet. Das PGS ist 400 mal 400 Meter groß und reicht bis 35 Meter unter die Wasseroberfläche. Die strömungsoptimierte Form verhindert, dass Druck auf die Plattform wirkt. So soll die Station innerhalb des Müllstrudels über Zugsysteme bis in 4.000 Meter Tiefe am Meeresboden verankert werden können. Speziell ausgerichtete, horizontale Unterteilungen schaffen zudem eine Art Kanalsystem unter Wasser, das die Meeresströmung punktuell beruhigt und das Prinzip eines Sedimentierungsbeckens umkehrt: Die Plastikpartikel steigen durch ihren eigenen Auftrieb an die Wasseroberfläche und können ohne Gefahr für die Meeresbewohner abgeschöpft werden.

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Aber damit ist die Aufgabe des Pacific Garbage Screening noch nicht beendet. Die Polymerketten sind durch die Einwirkungen im Wasser so kurz geworden, dass ein werkstoffliches Recycling des Plastikmülls nicht mehr sinnvoll möglich ist. Die Alternative: eine thermische Verwertung durch Plasmavergasung. Die Kunststoffe werden direkt auf der Plattform in ein synthetisches Gas aus Wasserstoff und CO₂ überführt. Den Wasserstoff speichern Brennstoffzellen für die energetische Versorgung der Plattform. Von dem Kohlendioxid ernähren sich Algenkulturen, die großflächig auf der Wasseroberfläche gezüchtet und zur Erzeugung von biologisch abbaubarem Algenkunststoff verwendet werden. Die CO₂-Neutralität des PGS ist somit gewährleistet.

Nachhaltige Architektur bietet viele Lösungsansätze, um Missständen in unserer Gesellschaft zu begegnen. Eine Umweltschutz-Station, die autark arbeitet und einen CO₂-neutralen Lösungsansatz für eines der großen Umweltprobleme unserer Zeit liefert, ist ein vielversprechender. Das PGS-Konzept ist rund, bislang allerdings noch in der Theorie. Machbarkeitsstudie und Maßstabsmodell sind die nächsten Schritte, um seine Funktionalität perspektivisch auch in der Praxis unter Beweis zu stellen.