Mikroplastik im Abwasser von Waschmaschinen: Standardisierte Prüfmethoden als Grundlage für wirksame Lösungen

DKE: Sie sind seit über 30 Jahren auf die Entwicklung von neuen Technologien für Waschmaschinen spezialisiert. Wie sind Sie auf dieses Thema gekommen, und was fasziniert Sie daran?

Czyzewski: Ich habe Verfahrenstechnik studiert und mich bewusst für den Bereich Waschmaschinenentwicklung entschieden, quasi die kleine Verfahrenstechnik in einem Hausgerät. Über die Jahre kamen immer wieder neue technologische, ökologische und auch gesellschaftliche Fragen hinzu – diese Vielfalt sorgt dafür, dass es nie langweilig wird. Außerdem ist eine Waschmaschine ein Gerät, das Relevanz für alle hat, so dass es auch im Privaten spannend ist, von meinem Beruf zu erzählen.

DKE: Bevor wir in unser Thema einsteigen, ein kurzer Blick in Ihr Fachgebiet: Was sind die größten Herausforderungen bei der Entwicklung von Waschmaschinen, was hat sich im Lauf der Zeit geändert?

Czyzewski: Zunächst ist immer die Frage, was Konsumentinnen und Konsumenten erwarten. Seitdem ich Waschmaschinen entwickle, steht die Reduktion des Wasser- und Energieverbrauchs im Fokus. Die Hersteller haben beispielsweise in den letzten 30 Jahren den Wasserverbrauch deutlich reduziert, bei einem Baumwollprogramm durchschnittlich von mehr als 100 Litern auf etwa die Hälfte. Andere wichtige Aspekte sind eine geringe Lautstärke und ein sehr gutes Waschergebnis.

Um solche Anforderungen umzusetzen, arbeiten wir heute mit moderner Sensorik – so lässt sich damit der Wasserverbrauch an die Wäschemenge anpassen, oder es wird gemessen, ob ausreichend gespült wurde und ebenfalls Wasser eingespart werden kann. Andere Treiber für Effizienz sind moderne Motoren oder eine intelligente Steuerung. Nicht zuletzt achten wir darauf, dass die Bedienung einfach und intuitiv ist, denn das ist Konsumenten ebenfalls wichtig.

Neben diesem Blumenstrauß an Herausforderungen, die aus dem Produkt und seiner Verwendung im Alltag hervorgehen, haben wir technische und regulatorische Anforderungen, die immer komplexer werden. Beispielsweise bin ich schon gespannt, was das nächste Energie-Label für uns bereithält.

DKE: Mikroplastik ist eines der großen Probleme unserer Zeit. Für primäres Mikroplastik gibt es zahlreiche Beschränkungen, so dass es vielen Produkten nicht mehr beigemengt wird. Sekundäres Mikroplastik jedoch bleibt ein Thema, aus vielfältigen Quellen. Seit wann beschäftigen Sie sich damit – auch im Rahmen der Normung –, und (wo) gab es bislang aus Ihrer Sicht Fortschritte?

Czyzewski: Ich setze mich seit über zehn Jahren mit diesem Thema auseinander, und ich kann Ihnen dazu eine kleine Anekdote erzählen. Wir saßen damals in einer Projektgruppe an einem Tisch und es wurde ein Video eingespielt: eine Waschmaschine, ein Meer, massive Verschmutzungen. Diese plakative Reduktion hat uns gestört, weil überhaupt keine fundierte Basis dahinterstand.

Zehn Jahre Forschung haben dafür gesorgt, dass wir heute deutlich besser verstehen, wie und wodurch Mikroplastik in die Umwelt gelangt. Wesentliche Beiträge kommen vom Reifenabrieb, von industriellem Kunststoffverlust, von Plastikabfällen, die Partikel absondern, sowie von Lacken und Farben, die abblättern. Eine weitere Quelle ist der Waschprozess, in dem Kunststofffasern freigesetzt werden.

Der große Fortschritt besteht darin, dass wir die Quellen von Mikroplastik identifizert und, getrieben von der Normung, standardisierte Messmethoden entwickelt haben. Darauf basierend lassen sich Strategien für Minderungsmaßnahmen entwickeln.

DKE: Textile Mikrofasern gelangen unter anderem durch Waschmaschinen in das Abwasser, was Kläranlagen vor Herausforderungen stellt. Welche weiteren Quellen sollten berücksichtigt werden, um die Ausbreitung in der Umwelt zu reduzieren?

Czyzewski: Um das Problem textiler Mikrofasern zu adressieren, reicht es nicht, nur auf die Waschmaschine zu schauen. Wir müssen die ganze Wertschöpfungskette in den Blick nehmen, also die Herstellung der Faser, die Produktion der Textilien und deren Nutzung, bei der Abrieb entsteht. Ich bin auch in den ISO-Gremien aktiv, in denen Textilienhersteller das Problem umfassend adressieren. Da wird beispielsweise durch stabilere Nähte dafür gesorgt, dass die einzelnen Stoffteile nicht ausfasern.

Wenn wir nun die letzte Station anschauen, die Kläranlagen, so möchte ich betonen, dass diese in Deutschland sehr gut arbeiten. Sie sind in der Lage dazu, große Teile der Partikel zurückzuhalten. Die Frage ist dann eher, was passiert mit dem Klärschlamm – denn wenn er in die Landwirtschaft gelangt, dann sind die Fasern wieder in der Umwelt. Das heißt, technische Möglichkeiten zur Filterung sind da, aber die Frage ist, was passiert danach mit den Fasern.

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DKE: ISO und CEN, das europäische Komitee für Normung, arbeiten international bereits auf verschiedenen Ebenen daran, die Absonderung von textilen Mikrofasern zu untersuchen und daraus abzuleiten, wie sie sich eindämmen lässt. 2022 wurde im Rahmen des Unterkomitees IEC SC 59D, das sich mit der Leistungsfähigkeit von elektronischen Wäschepflegegeräten befasst, eine Projektgruppe mit einer Studie zum Thema Mikroplastik im Abwasser von Waschmaschinen beauftragt. Wie kam es dazu, was genau war der Auftrag?

Czyzewski: Auf europäischer Ebene hat sich damit bereits 2020 die CENELEC TC 59X Working Group 1 beschäftigt, entsprechend der von Ihnen genannten IEC SC 59D auf internationaler Ebene. Ich habe in beiden Gremien den Vorsitz, so dass ich den Prozess von Anfang an begleitet habe.

Wir haben zunächst eine intensive Literaturrecherche betrieben und Konzepte für mögliche Prüfverfahren geschrieben. Daran haben sich Mitglieder des europäischen Hausgeräteverbands APPLiA massiv beteiligt, die bis heute in den Normungsgremien vertreten sind. 2021 wurde ein Industriekonsortium gegründet, um Testmaterialien und Laboraufbauten zu entwickeln.

Der Abschlussbericht aus diesen Aktivitäten war 2022 die Grundlage für das IEC SC 59D, mit der Normungsarbeit zu beginnen. 2023 wurde das Preliminary Work Item der IEC aufgesetzt, an dem bis heute rund 60 Expertinnen und Experten beteiligt sind. Der Auftrag: Wir finden heraus, welche Partikel sich nach dem Waschvorgang im Abwasser befinden. Denn wenn ich vergleichbare Messmethoden dafür habe, was sich darin befindet, kann ich mögliche Filterlösungen bewerten.

DKE: Sie waren an der Studie maßgeblich beteiligt. Welche Unternehmen, Forschungspartner etc. haben an der Studie mitgearbeitet, wie lief die Zusammenarbeit und wie haben Sie die Studie aufgesetzt?

Czyzewski: Für dieses Projekt ist das crossfunktionale Zusammenarbeiten auf Augenhöhe unerlässlich. Hausgerätehersteller, Filterhersteller, Waschmittelhersteller, Forschungseinrichtungen, Universitäten und Prüfinstitute, die die Anwendbarkeit möglicher standardisierter Messmethoden bewerten konnten – alle sind dabei.

Verschiedene Arbeitsgruppen haben parallel Themen wie Analytik, Testmaterialien oder Versuchsstandsaufbauten bearbeitet. Wir haben uns regelmäßig zu Prüferfahrungen und wissenschaftlichen Erkenntnissen ausgetauscht und sind immer weiter vorangekommen. Ich bin schon ein bisschen stolz darauf, dass wir trotz verschiedener Perspektiven und Ziele konsequent miteinander, nicht gegeneinander arbeiten und immer wieder ein gemeinsames Verständnis erlangen.

DKE: Es gibt Textilien aus synthetischen Fasern, Baumwollfasern oder Mischgewebe, es gibt drei Typen an Waschmaschinen und verschiedene andere Faktoren, die zu berücksichtigen sind. Was genau haben Sie analysiert, mit welchem Ergebnis?

Czyzewski: Das Thema ist, wie Sie es in Ihrer Frage schon andeuten, sehr komplex, denn nicht nur die Zusammensetzungen der Textilien variieren. Sie verhalten sich zudem über die Lebensdauer hinweg unterschiedlich, es gibt unterschiedliche Trage-, Wasch- und Trockenbedingungen mit entsprechenden Auswirkungen und vieles mehr.

In mehreren Labors fanden analytische Untersuchungen mit verschiedenen Rahmenbedingunen statt. So wurde beispielsweise für eine Textilie aus einem Mischgewebe mit 52 Prozent Baumwolle und 48 Prozent Polyester das Abwasser aus vierzig aufeinander folgenden Waschzyklen erfasst und filtriert. Das heißt, am Ende des Abwasserschlauchs befand sich ein sehr feinmaschiger Filtersack, danach wurde das Wasser in einem Tank aufgefangen und mittels TGA (Thermogravimetrische Analyse) oder DSC (Differential Scanning Calorimetry) analysiert.

Das Ergebnis war auch für uns spannend: Je öfter die Textilie gewaschen wurde, desto weniger Polyester- und desto mehr Baumwollfasern waren im Abwasser enthalten. Der Anteil an Kunststofffasern lag am Ende nur noch bei sieben Prozent.

DKE: Die Studie lief, wie Sie schon sagten, als Preliminary Work Item. Das heißt, es sollte geprüft werden, ob das Thema zur Ergänzung einer bestehenden Norm oder für die Entwicklung einer neuen Norm genügend Relevanz hat. Wie ist hier der Stand?

Czyzewski: Zunächst werden wir die Ergebnisse der Analytik-Gruppe als wissenschaftlichen Bericht auf dem IEC Dashboard öffentlich zugänglich machen, damit jeder Einsicht haben kann, den die Thematik interessiert. Außerdem wird eine Testmethode für alle Arten von Waschmaschinen und Filtertechniken – also intern und extern – entwickelt, mit denen im Labor untersucht werden kann, ob Filter effizient arbeiten.

Darauf basierend werden wir in der IEC eine Technische Spezifikation erarbeiten. Die Filtrationsleistung von Waschmaschinen und Filtern soll vergleichbar und reproduzierbar gemessen werden können. Dafür haben wir zum Beispiel einen Flusensirup entwickelt, der aus Flockfasern, Waschmittel und Testschmutz besteht. Das wird in einer definierten Menge in die Waschmaschine gegeben, um danach zu messen, was davon nach der Filterung im Abwasser ankommt.

Ich denke, diese Ergebnisse zeigen den Erfolg des Preliminary Work Items und die Relevanz des Themas sehr gut auf.

DKE: Wie helfen diese Ergebnisse Herstellern konkret dabei, ihre Waschmaschinen so auszurüsten, dass weniger oder kein Mikroplastik abgesondert wird?

Czyzewski: Wenn wir durch Technische Spezifikationen reproduzierbare, robuste und international anerkannte Prüf- und Messverfahren etablieren, dann lässt sich zum einen die Wirksamkeit von technischen Maßnahmen zur Reduktion von Mikroplastik im Abwasser bewerten. Zum anderen werden Innovationen von Waschmaschinen- und Filterherstellern dadurch vergleichbar, was Transparenz schafft.

Ein Punkt, den wir bisher nicht angesprochen haben, wäre mir noch wichtig: Egal, welche Filterlösung genutzt wird, darin befinden sich nicht nur fein säuberlich sortiert die Mikrofasern aus den Textilien. Darin befinden sich Schmutz, Sand, Waschmittelreste, jede Menge Baumwollfasern oder auch der Mageninhalt eines Babys, um es ganz plakativ zu sagen. Eine relevante Lösung für unser Problem muss jenseits des Labors funktionieren, also im Alltagsgebrauch.

Damit stellen sich weitere Fragen, die noch nicht geklärt sind: Wird ein zugesetzter Filter von Hand gespült, am besten am Waschbecken, so dass der gesammelte Inhalt im Abwasser landet? (lacht, Anm. d. Red.) Wie können wir genau das vermeiden und für eine einfache, angenehme Handhabung sorgen? Wir brauchen am Ende Produkte, die in der Breite Akzeptanz finden und damit ihre volle Wirkung entfalten können.

DKE: Ist vorstellbar, dass eine Regulierung in diese Richtung erfolgen wird, so dass Hersteller besser früher als später reagieren?

Czyzewski: Das ist nicht nur vorstellbar, das war in der Tat schon angedacht. In den USA haben einige Bundesstaaten bereits an Gesetzesentwürfen gearbeitet, die Mikrofaserfilter in Waschmaschinen für Hersteller als verpflichtend vorsahen, ebenso in Frankreich und Großbritannien. Ich denke, wir haben in diesem Gespräch hinreichend hergeleitet, dass so eine Vorschrift wenig sinnvoll ist, um das Problem adäquat zu adressieren. Die Entwürfe sind inzwischen wieder vom Tisch.

DKE: Zum Abschluss noch eine Frage zur weiteren Perspektive: Welche weiteren Schritte sind aus Ihrer Sicht notwendig, um das Thema Mikroplastik in den Griff zu bekommen?

Czyzewski: Wie schon erwähnt, sind alle Bereiche der Wertschöpfung in den Blick zu nehmen. Textilhersteller können die Quellen reduzieren, durch Garne, Nähte, robustere Verarbeitung etc. Gleichzeitig möchte ich darauf hinweisen, dass Kunstfasern sehr viel langlebiger und multifunktionaler sind als Baumwolle. Wir sollten die Umweltwirkung also über den Lebenszyklus hinweg betrachten und Kunstfasern nicht nur verteufeln. Damit kommen wir Konsumenten ins Spiel: Wir sollten bewusster konsumieren, Kleidung länger benutzen und zum Beispiel unnötige Waschzyklen vermeiden, um sie zu schonen.

Waschmaschinen und Filter sind ein wichtiger Baustein im System, aber nicht die alleinige Lösung für das Problem. Wir müssen faktenbasiert analysieren, welche Ansätze wirksam, verhältnismäßig und praxistauglich sind. Die internationale Normung schafft Vergleichbarkeit und ermöglicht eine sachgerechte Bewertung von Maßnahmen – und damit den größten Umweltnutzen.

DKE: Herzlichen Dank für das Gespräch!

Redaktioneller Hinweis:

Die Antworten entsprechen den persönlichen Ansichten und Meinungen der Interviewpartnerin und müssen nicht denen der DKE entsprechen.

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