29.10.2018 von Angela Mörixbauer

So weit das Auge reicht: Mikroplastik

Anfang der 1970er-Jahre wurden in den Ozeanen erstmals kleine Kunststoffteile nachgewiesen. Inzwischen ist dokumentiert, dass Meerestiere dieses Mikroplastik aufnehmen und es somit auch auf unseren Tellern landen könnte. Jahr für Jahr gelangen bis zu 4 % (13 Mio. t) des weltweit produzierten Kunststoffes ins Meer. Mit den entsprechenden Folgen. Geht es so weiter, werden 2050 gewichtsmäßig mehr Kunststoffe als Fische in den Weltmeeren schwimmen.

„Pro Sekunde landen 700 kg Plastikmüll in unseren Ozeanen“, warnte EU-Kommissions-Vizepräsident Frans Timmermans im Mai dieses Jahres. Rund 80 % aller Abfälle im Meer bestehen aus Kunststoffen. UV-Licht, Salzwasser, Wellenbewegungen und Wind führen dazu, dass der Plastikmüll sukzessive in immer kleinere Partikel zerfällt – bis zum Mikroplastik. Dieses bleibt über Jahrzehnte bestehen. Das deutsche Umweltbundesamt schätzt, dass es bis zu 450 Jahre dauern kann, bis sich eine Plastikflasche im Meer zersetzt hat. Eine Plastiktasche benötigt dagegen „nur“ 20 Jahre.

Ein Kontinent aus Plastik

In den Meeren und an Stränden sammelt sich immer mehr Kunststoffmüll. Angetrieben durch den steigenden Verbrauch von Einwegkunststoffen, die nach kurzer Verwendungsdauer entsorgt werden. Rund die Hälfte des Kunststoffabfalls im Meer besteht daraus. Der anhaltende Trend zu Außer-Haus-Konsum und Fertiggerichten verstärkt die Problematik. In den späten 1990er-Jahren wurden Kunststoffabfälle in enormen Ausmaßen im Pazifik und später in praktisch allen Weltmeeren entdeckt. Einer der bekanntesten Müllteppiche – der „Northern Pacific Garbage Patch“ – treibt zwischen Kalifornien und Hawaii, ist rund viermal so groß wie Deutschland und wird von manchen bereits als „achter Kontinent“ bezeichnet.

Das Aus für den Strohhalm

Timmermans ließ prüfen, welche Einwegartikel aus Plastik besonders häufig an Stränden angespült werden. Dazu zählen u. a. Plastikteller und -besteck, Einwegrasierer, Wattestäbchen, Luftballons und Luftballonhalter sowie Strohhalme. Diese Produkte möchte die EU nun verbieten, sofern sie sich sinnvoll ersetzen lassen. In die Schlagzeilen hat es jedoch weniger der umfangreiche und komplexe Gesetzesentwurf geschafft, sondern der Aufschrei, dass uns die EU Strohhalme verbieten will. Doch im Kommissionspapier finden sich viele weitere Vorschläge. Etwa jener, dass bis 2025 die Mitgliedsstaaten 90 % aller Plastikflaschen recyceln sollen, und bis 2030 sollen alle Kunststoffverpackungen wiederverwertbar sein. Nicht zuletzt hat das kürzlich von China beschlossene Einfuhrverbot für bestimmte Kunststoffabfälle zur Handlung gedrängt. Denn derzeit lagert die EU etwa die Hälfte der europäischen Kunststoffabfälle in Drittländer aus. Mehr als 85 % davon nach China.

Primäres oder sekundäres Mikroplastik?

Je nach Herkunft unterscheidet man primäres und sekundäres Mikroplastik. Primäres Mikroplastik wird gezielt in dieser Größe produziert. Es kann in Kosmetikprodukten enthalten sein, z. B. Peelings, Zahnpasten, Handwaschmitteln oder Duschgels. Dort dient es als Füllstoff oder Filmbildner, beeinflusst die Fließfähigkeit und Stabilität. Der Großteil kommt in sogenannten Rinse-off-Produkten zum Einsatz, wird also nach der Anwendung abgewaschen, und gelangt in die Kanalisation. Allerdings sind laut Schätzungen nur 0,1–1,5 % des gesamten Plastikeintrags in die Nordsee darauf zurückzuführen. Ein gesundheitliches Risiko für Verbraucher ist unwahrscheinlich. Dennoch haben sich mittlerweile viele Kosmetikunternehmen zum freiwilligen Verzicht auf Mikroplastik bekannt. In den USA wurden mit dem „Microbead-free Waters Act of 2015“ Kunststoffpartikel in Rinse-off-Produkten verboten.
Der zweite wichtige Bereich, in dem primäres Mikroplastik anfällt, ist die Kunststoffindustrie. So werden etwa spezielle Kunststoff-Mikrogranulate für Gewebebeschichtungen oder 3D-Druckverfahren eingesetzt. Als Zwischenprodukt wird Kunststoff häufig in Granulatform beigestellt. Auf offenem Betriebsgelände gelagert, sind diese Pellets UV-Strahlung, Wind und Wetter ausgesetzt und können in die Umgebung oder Kanalisation gelangen. Die 2015 vom Umweltbundesamt veröffentlichte Studie „Plastik in der Donau“ zeigte, dass rund 10 % der Mikroplastikbelastung im Donaustrom aus industriellen Quellen stammen. Auch hier sind freiwillige Initiativen entstanden. Etwa der „Zero Pellets Loss“-Pakt zwischen dem Fachverband der Chemischen Industrie Österreichs und dem Landwirtschaftsministerium. Bereits im ersten Jahr konnten die Betriebe ihre Kunststoff-Verluste in die Umwelt um 90 % reduzieren. Sekundäres Mikroplastik dagegen entsteht durch Zerfallprozesse von Kunststoffabfällen in der Umwelt. Auch beim Waschen synthetischer Kleidung, z. B. aus Fleece, gelangen Mikroplastikfasern ins Abwasser. Sekundäres Mikroplastik erfüllt also keinen Zweck. Hinsichtlich der Auswirkungen auf die Umwelt ist es durchaus bedeutend, ob es sich um primäres oder sekundäres Mikroplastik handelt. Letzteres zeigt Alterungserscheinungen: Die Oberfläche der Plastikteilchen wird aufgeraut, porös und kann dadurch wie ein Schwamm wirken, der Umweltschadstoffe bindet, konzentriert und wieder abgibt.

Schadpotenzial von Mikroplastik

So können zum einen schädliche Stoffe, die Kunststoffen bei der Herstellung zugesetzt werden, später in der Umwelt frei werden. Dazu zählen u. a. Weichmacher (z. B. Phthalate), Flammschutzmittel, UV-Stabilisatoren, Farbstoffe, Blei-, Zinn- und Cadmiumverbindungen oder Rest-Monomere (z. B. Bisphenol A; BPA). Zum anderen können sich Schadstoffe aus der Umwelt an der Oberfläche von Mikroplastik anlagern. Besonders persistente organische Schadstoffe wie Dichlordiphenyldichlorethan (DDT) und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) werden auf diese Weise konzentriert.

Definition Mikroplastik:
Bislang existiert keine einheitliche Definition für Mikroplastik. Das macht den Vergleich von Studienergebnissen schwierig und erschwert konkrete Aussagen über Ausmaß und Folgen. Gemäß der Definition der EFSA ist es eine heterogene Mischung aus unterschiedlich geformten Materialien mit einer Größe von 0,1 µm bis 5 mm. Im menschlichen Körper können nur Partikel kleiner als 150 µm vom Magen-Darm-Trakt in den Blutkreislauf aufgenommen werden und hiervon wiederum nur maximal 0,3 %.

Mikroplastik in Lebensmitteln

Meerestiere nehmen aus dem Wasser Mikroplastik auf, das so in die Nahrungskette gelangt. Rückstände in Fisch finden sich jedoch meist im Magen und Darm, die der Mensch üblicherweise nicht verzehrt. Anders als bei Muscheln oder Austern, wo der Verdauungstrakt mitgegessen wird. In Meersalz hat man ebenfalls bereits Mikroplastik nachgewiesen. Durch den Eintrag aus der Atmosphäre kann es indirekt über Blüten und Bienen auch in den Honig gelangen. Doch die Belastungen sind (noch) gering.
Grund zur Besorgnis könnten allerdings hohe Schadstoffkonzentrationen sein, die sich im sekundären Mikroplastik anreichern. Diese Problematik leistet allerdings nur einen kleinen Beitrag zur Gesamtexposition. Im Worst Case würde sich die Exposition durch polychlorierte Biphenyle (PCB) um weniger als 1 ‰ erhöhen, jene von PBA um weniger als 2 %. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) klassifiziert demnach die Schadstoffmengen, die beim Verzehr von mit Mikroplastik belasteten Lebensmitteln aufgenommen werden, als vernachlässigbar gering.
Die Erforschung der toxikologischen Folgen von Mikroplastik in Lebensmitteln steckt noch in den Kinderschuhen. Die in vielen Studien verwendeten Nachweismethoden sind sehr unterschiedlich, die Ergebnisse nur bedingt vergleichbar. Eine endgültige gesundheitliche Bewertung ist daher zurzeit nicht möglich.

Auf Umwegen in die Umwelt

Mikroplastik kann auf unterschiedlichen Wegen in die Umwelt gelangen. Obwohl Kläranlagen einen großen Teil der Partikel- und Faserfracht zurückhalten und im Klärschlamm binden, ist keine vollständige Reinigung möglich. Zudem landet in der EU mehr als ein Drittel des Klärschlamms als Dünger auf den Feldern. Etwa 40 % werden deponiert und rund 11 % verbrannt.
In Klärschlamm gebundenes Mikroplastik ist auf Feldern Wind, Regen und UV-Strahlung ausgesetzt. Das fördert die weitere Zersetzung. Bei deponiertem Klärschlamm kann Mikroplastik über das Deponiesickerwasser austreten, falls Abdichtungen mangelhaft sind. Lediglich das Verbrennen bei mehr als 300 °C baut Kunststoffe vollständig ab.

Trinkwasserbelastung gering

Böden und Sedimente bilden eine natürliche Barriere für die Ausbreitung von Partikeln und Schadstoffen in das Grundwasser. Allerdings hängt das von der Partikelgröße, den Mikroplastikeigenschaften sowie vielen anderen Faktoren ab. Untersuchungen zum Vorkommen von Mikroplastik im Grundwasser sind jedoch kaum vorhanden. Eine Studie des Alfred-Wegener-Instituts im Auftrag des Oldenburgisch-Ostfriesischen Wasserverbands konnte 2014 keine Mikroplastikpartikel im Grundwasser dieser Region nachweisen. Im Trinkwasser fanden die Forscher sehr geringe Konzentrationen, vermutlich aus dem Abrieb von Rohren oder Anschlüssen.
Mineralwasser-Analysen wiesen 2017 zwischen fünf und 200 Partikel pro Liter nach. Schlimmstenfalls sind es also 0,06 mg Kunststoff pro Liter. Wie gering diese Menge ist, zeigt der Vergleich mit der europäischen Kunststoff-Verordnung für Lebensmittelverpackungen. Demnach gilt der Übergang von bis zu 60 mg Kunststoffbestandteilen pro kg Lebensmittel als tolerierbar, also die tausendfache Menge.

Fatale Auswirkungen

Der Großteil des Mikroplastiks bleibt in der Umwelt. Das hat – besonders für marine Bereiche – dramatische Auswirkungen:
•    Meereslebewesen verletzen sich oder sterben, weil sie Plastikteile verschlucken oder sich darin verheddern.
•    Mit Mikroplastik können nicht autochthone Lebewesen in fremde Habitate gelangen.
•    Plastik, das auf den Meeresboden sinkt, verfestigt diesen künstlich und verhindert den Gasaustausch; Bodenlebewesen ersticken.
•    Marine Lebewesen verwechseln Plastikteilchen mit Nahrung, was zu falschem Sättigungsgefühl bis hin zum Tod durch Verhungern führt.
•    Sekundäres Mikroplastik enthält schädliche Substanzen und reichert Umweltschadstoffe an, die Tiere vergiften können.
•    Verunreinigte Küsten schaden dem Tourismus.
•    Treibgut birgt Gefahren für die Schifffahrt.

Leben ohne Kunststoff?

Doch Kunststoffe sind per se nicht schlecht. Sie haben zahlreiche Funktionen und günstige Materialeigenschaften, sind schlag-, knitter- und reißfest, flexibel formbar, stabil, leicht, billig, korrosions- und witterungsresistent und isolieren elektrischen Strom und Wärme. Außer Frage steht: Wir verwenden zu viel davon. Weltweit hat sich die Kunststoffproduktion seit den 1960er-Jahren verzwanzigfacht! In den nächsten 20 Jahren wird sie sich noch einmal verdoppeln. Die Art und Weise, in der Kunststoffe derzeit hergestellt, verwendet und entsorgt werden, schadet der Umwelt. Die Wiederverwendungs- und Recyclingraten von Altkunststoffen sind sehr gering.

Sind Biokunststoffe die Lösung?

All dies hat die Entwicklung von „Biokunststoffen“ vorangetrieben. Es gibt vermehrt Bestrebungen, kurzlebige Verpackungen aus nachwachsender Biomasse wie Mais, Kartoffeln, Weizen, Tapioka oder Zuckerrohr herzustellen. Eine rechtlich verbindliche Definition für Biokunststoffe gibt es nicht, und längst nicht alle sind in der Praxis biologisch abbaubar. Vergleicht man die Ökobilanzen, schneiden derartige Verpackungen zudem nicht besser ab als herkömmliche Kunststoffe. Zwar entsteht bei der Entsorgung von Biokunststoffen weniger CO2, und die Herstellung erfordert weniger Erdöl, der Produktionsprozess ist aber sehr energieaufwändig, und die Deponierung fördert die Versauerung und Überdüngung von Böden und Gewässern. Der Abbau erfolgt freilich schneller, dauert aber immer noch sehr lange.
Außerdem erkennen viele Verbraucher biologisch abbaubare Verpackungen nicht als solche und entsorgen sie im Restmüll oder gelben Sack. Dort stören sie den Recyclingprozess, werden aussortiert und landen erst recht wieder in der Müllverbrennung. Spezielle Recyclingverfahren für Biokunststoffe rechnen sich aufgrund des geringen Marktanteils derzeit (noch) nicht. Dem will die EU-Kommission mit einer Kunststoffstrategie entgegenwirken. Das bedingt jedoch ein funktionierendes Mülltrennungs- und Sammelsystem, ausreichende Information der Verbraucher und einen entsprechenden Marktumfang.

Unterm Strich

Eine Welt ohne Kunststoffmüll und Mikroplastik bleibt Wunschdenken. Die wichtigsten Ansatzpunkte sind, möglichst wenig davon zu produzieren und für die Abfälle effiziente Sammel- und Verwertungssysteme zu etablieren. In gesundheitlicher Hinsicht gilt es, die analytischen Methoden weiterzuentwickeln und zu standardisieren, damit Mikroplastik in Lebensmitteln besser identifiziert und quantifiziert werden kann. Gemeinsam mit zusätzlichen Erkenntnissen aus der Toxikokinetik ermöglicht das eine bessere Einschätzung des Risiko- und Gefahrenpotenzials.

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Literatur

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BfR: Mikroplastikpartikel in Lebensmitteln. Stellungnahme des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) vom 30. April 2015. www.bfr.bund.de/cm/343/mikroplastikpartikel-in-lebensmitteln.pdf
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Rexroth A: Mikroplastik in Lebensmitteln. Ernährung im Fokus 1–2/2017.
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EU-Kommission will breites Plastikverbot. Science.ORF.at/APA (2018). science.orf.at/stories/2915447/
Rekordmenge von Mikroplastik in der Arktis. Science.ORF.at/APA (2018). science.orf.at/stories/2908971/
Der Plastikfresser aus dem Labor. Science.ORF.AT/APA (2018). science.orf.at/stories/2907263/
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Stoifl B et al.: Kunststoffabfälle in Österreich – Aufkommen & Behandlung. Report des Umweltbundesamtes, Wien (2017). www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/publikationen/REP0650.pdf
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Küstner K: EU will Strohhalme und Co. verbieten. tagesschau.de vom 27. Mai 2018. www.tagesschau.de/ausland/plastikmuell-131.html
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Wille J: Initiative will Plastik-Kontinent abtragen. Frankfurter Rundschau Online. www.fr.de/wirtschaft/the-ocean-cleanup-initiative-will-plastik-kontinent-abtragen-a-1444159
Fishing for Litter – Gemeinsam für eine saubere Nord- und Ostsee. Naturschutzbund Deutschland e.V. www.nabu.de/natur-und-landschaft/aktionen-und-projekte/meere-ohne-plastik/fishing-for-litter/index.html
Letzter Zugriff auf alle Internetquellen: 20. August 2018

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