Wie ein Roboter-Fisch die Weltmeere von Mikroplastik befreit

Sein Name ist Gillbert und er ist nicht wie die anderen Fische! Gewöhnliche Fische nehmen Mikroplastik meist nur unfreiwillig über ihre Nahrung auf. Gillbert hingegen ist ein Mikroplastik-Jäger! Mit seiner Hilfe soll es möglich sein, die Meere von Mikroplastik zu befreien. Wir zeigen euch, was dahinter steckt und warum Gillbert eine innovative und zugleich notwendige Idee ist.

Eine Ansammlung von Plastik schwimmt ungehindert im Meer Fotograf:in: Naja Bertolt Jensen, Copyright: CC0 Unsplash

Der Kreislauf von Mikroplastik

Wir haben im Zusammenhang mit Outdoor-Bekleidung bereits über Mikroplastik berichtet. Kurz zusammengefasst besteht Mikroplastik aus nicht abbaubaren Kunststoffpartikeln mit einer Länge von etwa 0,1 Mikrometern bis zu 5 Millimetern. Diese werden zum Beispiel beim Waschen von synthetisch hergestellter Kleidung freigesetzt. So gelangt das Plastik dann in Flüsse, Grundwasser und Ozeane. Muscheln und Krabben nehmen Mikroplastik auf, während größere Fische die Kleintiere fressen. Über größere Fische kommen Menschen wieder damit in Kontakt. Man ist sich noch nicht einig, was Mikroplastik im menschlichen oder tierischen Organismus auslösen kann. Jedoch wird der Weichmacher Bisphenol A als besorgniserregender Stoff eingestuft, da er das Hormonsystem beeinflusst. Mikroplastik ist wie jede Form von Plastik auch nach Jahrzehnten nicht abbaubar und verschmutzt in Folge dessen den Planeten. Eine Erfindung wie Gillbert ist daher mehr als willkommen und könnte zukünftig dabei helfen, Mikroplastik im Wasser aufzuspüren und zu sammeln.

Vom Wettbewerb zum Fisch

Im Sommer 2022 fand an der Universität von Surrey, Großbritannien, der “Natural Robotics Contest” statt. Bei diesem galt es, ein Design für einen Roboter zu entwerfen, der auf Tieren oder Pflanzen basiert und dabei helfen soll, die Welt zu verbessern. Die Studentin Eleanor Mackintosh gewann mit ihrer Idee vom Mikroplastik sammelnden Roboter-Fisch. Die Universität von Surrey entwarf daraufhin mithilfe eines 3D-Druckers einen Prototypen. Der etwa 50 cm lange Fisch besitzt Kiemen aus feinmaschigem Netz, das Mikroplastik einfängt. “Gills” bedeutet im Englischen “Kiemen”, somit ist Gillbert ein treffender Name für den kleinen Plastik-Fisch.

Einfach schwimmen!

Das Konzept von Eleanor Mackintosh Fotograf:in: University of Surrey, Copyright: University of Surrey

Wie genau sammelt Gillbert nun Mikroplastik? Das Prinzip ist erstaunlich einfach. Seine Schwanzflosse bewegt sich stetig von links nach rechts. Zu Beginn schwimmt er mit offenem Maul, bis dieses mit Wasser voll gelaufen ist. Seine Kiemen sind geschlossen und der Fisch dehnt sich bei der Wasseraufnahme aus. Hat er sein maximales Volumen erreicht, öffnet er die Kiemen und das Wasser strömt wieder hinaus, wobei ein feinmaschiges Netz zwischen den Kiemen verhindert, dass das Mikroplastik entweicht. Auf diese Weise sammelt er Kunststoffpartikel ab 2 mm Größe.

Gillbert leuchtet auch im Dunkeln! Fotograf:in: University of Surrey, Copyright: University of Surrey

Der Roboter-Fisch der Zukunft

Im jetzigen Stadium ist Gillbert nur ein Prototyp. Seine Entwicklung ist noch nicht ausgereift genug, als dass er bereits jetzt eingesetzt werden könnte. Beispielsweise ist er momentan nicht in der Lage, autonom zu schwimmen und ist von einer Fernbedienung und einer Leine abhängig. Das feine Kiemennetz soll noch dichter werden, um mehr Plastik auffangen zu können. Und auch die Form möchte Mackintosh verbessern, um ihn dynamischer zu gestalten. Zusätzlich müsste Gillbert das Mikroplastik auch analysieren und nicht nur einfangen. Durch eine Docking-Station könnte sich der Fisch aufladen und gleichzeitig Proben abgeben. In einem YouTube-Video zu Gillbert erwähnt ein Nutzer auch die Risiken, die eine fischförmige Ansammlung von Plastik auf andere Tiere haben kann, falls er als Beute betrachtet wird. Trotz der ersten Prototypenphase ist der Fisch Open Source und kann mit einem 3D-Drucker auch Zuhause gedruckt werden.

Wenn Mackintosh und die Forscher der Universität von Surrey an diesem Konzept weiter feilen, können wir demnächst dazu beitragen, die Weltmeere von Plastik zu befreien! Und auch heimische Gewässer können dank Open Source Blaupause für Gillbert und seine Nachfahren gesäubert werden. Wir können nur hoffen, dass durch den Natural Robotics Contest noch weitere innovative Konzepte zur Problemlösung das Prototypen-Stadium erreichen.