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Gravierende Folgen : Wie gefährlich ist Mikroplastik?

Mikroplastikkügelchen verschmutzen die Meere und werden von Fischen gefressen. Bild: dpa

Kunststoffe landen zu einem Großteil in der Umwelt – und kommen über viele Wege zurück in die Lebensmittelkette. Dabei verändern sie nachhaltig den Planeten. Doch das ist nicht das Schlimmste.

          5 Min.

          In Tausenden Jahren wird man über unsere jetzige Zeit einmal sagen, dass es ein Kunststoff-Zeitalter gab. Am Meeresboden wird sich eine Schicht aus Plastik bilden, ein Sediment aus sogenanntem „lost microplastic“, das von den Menschen hergestellt wurde. Reifenabrieb, Verwehung von Kunstrasenplätzen, aber auch Plastikmüll aus dem Haushalt gelangen heute über Flüsse in die Weltmeere. In einer aktuellen Studie hat das Fraunhofer-Institut allein für Deutschland 330.000 Tonnen an Mikroplastik errechnet, das jedes Jahr die Umwelt erreicht. Transportadern wie Rhein, Neckar oder Elbe führen es weiter gen Ozeane. Auf der ganzen Welt wird die Menge auf acht bis zwölf Millionen Tonnen Kunststoff jedes Jahr geschätzt.

          Martin Franke
          Redakteur vom Dienst bei FAZ.NET.

          Schon heute sind die kleinen synthetischen Mikropartikel in allen Ecken der Welt zu finden. Wer über Kunststoffe spricht, spricht vor allem über das sichtbare, große Plastik, das sich mit zwei Händen fassen lässt. Die Kritik entzündet sich an der schier riesigen Menge an Verpackungen, die die Lebensmittelindustrie in die Supermarktregale bringt – ob in Asien, Amerika oder Europa.

          Mikroplastik macht es jedoch weitaus schwieriger – nicht nur, weil es viel weniger erforscht ist, sondern auch, weil es mit seiner Größe von weniger als fünf Millimeter für das menschliche Auge nicht einfach sichtbar ist. Zwei Formen gibt es: Zum primären Mikroplastik gehören sogenannte resin pellets, kleine Kügelchen, die als Rohmaterial für die Herstellung von Kunststoffprodukten verwendet werden. Häufig werden diese Pellets mit großen Containerschiffen transportiert und können durch Umladeprozesse, Havarien oder illegale Entsorgung in die Gewässer gelangen. Mikroplastik wird aber auch von der Kosmetikindustrie für Hygieneartikel wie Duschgele oder Peelings verwendet. In Frankreich, Großbritannien, Schweden und den Vereinigten Staaten ist es in Kosmetika verboten, in Deutschland noch nicht. Immerhin werden in vielen Zahnpasten mittlerweile Substitute eingesetzt.

          Effekte für die Umwelt

          Sekundäres Mikroplastik entsteht durch den Zerfall größerer Kunststoffteile. Sonneneinstrahlung, Wellenbewegungen, mechanische Reibungen und andere Verwitterungsprozesse zersetzen Makroplastik. Auch durch die Wäsche lösen sich Mikrofasern aus der synthetischen Kleidung. In der Umwelt bleiben schließlich unzählige Kleinteile zurück. Mit jeder Teilung gewinnen diese Partikel zusätzlich an Oberfläche dazu. Je kleiner sie sind, desto häufiger kommen sie vor – darin ist sich die Wissenschaft einig.

          Professor Andreas Fath von der Hochschule Furtwangen hat den Rhein untersucht. 1000 Liter Wasser hat er filtriert und durchschnittlich 200 Kunststoffpartikel pro Kubikmeter Wasser gemessen. Das entspricht 0,2 Partikel pro Liter. Die Wahrscheinlichkeit, Plastik in einem Liter Rheinwasser zu finden, liegt also bei 20 Prozent. Im Tennessee River in den Vereinigten Staaten, den Fath mit demselben Verfahren und unter gleichen Messbedingungen untersucht hat, fand er 18.000 Mikroplastikteilchen pro Kubikmeter Wasser. Dort wird der Abfall in Deponien gelagert, es gibt keine Mülltrennung und keine Müllverbrennung. Durch Mikroorganismen, Sonneneinstrahlung und Regenereignisse zersetzt sich der Kunststoff und landet als Mikroplastik im Fluss.

          Mikroplastik wird unter anderem industriell in Peelings und Cremes eingesetzt. Bilderstrecke
          Mikroplastik : Der Weg in die Umwelt

          Fath erklärt, dass die Forschung einen kritischen Grenzwert sieht, wenn in einem Liter Wasser zehn Partikel auftauchen. „Im Tennessee River haben wir 18 Partikel pro Liter gefunden.“ Eine 2017 veröffentlichte Studie im Scientific Report hat bei solchen Mengen einen Einfluss auf das aquatische Leben festgestellt. Darin heißt es, dass die Reproduktionsfähigkeit von Planktonkrustentieren, die in Süßgewässern der nördlichen Hemisphäre vorkommen, stark zurückgeht, wenn sie Kunststoffen in ihrem Ökosystem ausgesetzt sind. Mikroplastik hat negative Folgen auch für Meerestiere: In der Nordsee hat man bei fünf von sieben Fischarten Mikroplastik nachgewiesen.

          Magnet für Schadstoffe

          Analysen, die Mikroplastik nachweisen, sind sehr kostenintensiv und zeitaufwendig. Großangelegte Studien gibt es einige, dazu zählt etwa das Forschungsprojekt „Plastrat“, das Lösungsstrategien zur Verminderung von Einträgen von urbanem Plastik in Binnengewässer zu entwickeln versucht (siehe Video), oder die umfassende bundesländerübergreifende Untersuchung in Süd- und Westdeutschland (LUBW) aus diesem Jahr, hat an 25 Binnengewässern die Vorkommnisse von Mikroplastik gemessen. Die Proben wurden mit einem Schleppnetz an der Oberfläche der Gewässer genommen. „Das ist nur die Spitze des Eisberges“, mahnt der Wissenschaftler Fath. „Über die Sedimente gibt es noch gar keine Ergebnisse.“

          Mikroplastik hat eine größere Dichte als Wasser oder wird von Mikroorganismen bewohnt und sinkt letztlich ab. „Ich bin der Überzeugung, dass wir noch nicht einmal ein Zehntel von dem Mikroplastik gefunden haben“, so Fath. In den Proben, die der Wissenschaftler im Rhein und Tennessee River genommen hat, müsse zudem eine Fehlerquote von 20 Prozent eingerechnet werden. Störfaktoren wie Sand und Beifang schwimmen mit, die getrennt und gefiltert werden müssen. Nicht alle Partikel würden entdeckt. Mit seinem Verfahren jedoch, das mit bis zu 10 Mikrometer wesentlich feiner als das der LUBW-Studie mit 300 Mikrometer gemessen hat, hat er das Zehnfache an Mikroplastik gemessen.

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          Die gesundheitlichen Folgen von Mikroplastik für den Menschen lassen sich noch nicht abschätzen, da es keine belastbaren Zahlen gibt. Einzelne Studien haben beispielsweise die Effekte auf Miesmuscheln untersucht und festgestellt, dass Kunststoffe Entzündungen hervorgerufen haben. Die Forschung macht vor allem zwei Faktoren aus, die das Gefahrenpotential von Plastik belegen: erstens sogenannte Additive, sprich Inhaltsstoffe wie Weichmacher, UV-Stabilisatoren, Flammschutzmittel und Pigmente; zweitens das Absorptionsvermögen von Kunststoffen. „Mikroplastik ist ein Magnet für Schadstoffe“, sagt Fath. Im Magendarmtrakt seien die Partikel viel gefährlicher als im Wasser, weil Schadstoffe, die Mikroplastik in tausendfach höherer Konzentration bindet, möglicherweise an den Körper abgegeben werden. „Es kommt immer auf die Konkurrenz an, wo der Schadstoff lieber sein möchte, am Kunststoff oder im Magendarmtrakt.“ Lipophile Substanzen werden im Fettdepot eines Fisches eingebaut und vergiften das Tier, das schließlich bei den Menschen auf dem Teller landet. Fath spricht daher von einem „trojanischen Pferd-Effekt“.

          Nach dem Mikroplastik kommt das Nanoplastik

          Studien des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, zeigen seit Jahren, wann und wie Speisefische und Pflanzenfresser Mikroplastik fressen – und was der Eintrag für die Umwelt bedeutet. „Die Wechselwirkungen zwischen großen marinen Organismen und Mikroplastik sind gänzlich anderer Natur als diejenigen zwischen Mikroorganismen und Plastik.“ Fische und Muscheln im Sediment unterscheiden nicht zwischen Plankton und Mikroplastik. Doch nicht nur Fische sind betroffen. Auch Menschen essen Mikroplastik mit. Kommt beim Backen eines Kuchens der Mixer im Plastik-Rührtopf an den Rand, entsteht Abrieb, im schlimmsten Fall wird im Ofen krebserregendes Formaldehyd freigesetzt. Küchenmaterialien sind dennoch eher unkritisch, sagt Fath, da sie kaum Additive wie Flammschutzmittel, UV-Stabilisatoren und Farbstoffe beinhalten. Dieses Mikroplastik wird im Darm wieder extrahiert. Ein anderes Beispiel ist Meersalz zum Kochen: Fath hat einen Salzklotz aus den 1980er Jahren aus einer Salzmine in Formentera mit einer Probe von heute verglichen und festgestellt, dass der Mikroplastik-Gehalt am marinen Salz um das Dreifache angestiegen ist. Die massenweise Kunststoffproduktion seit den vierziger Jahren korreliert demnach auch mit den Rückständen in Lebensmitteln.

          Noch weniger erforscht ist die nächstkleinere Einheit, wo die Wissenschaft ganz am Anfang steht: Nanoplastik. Diese Partikel sind so winzig, dass sie Zellwände und die Blut-Hirn-Schranke durchdringen können sowie sich in Organen ansammeln. Erste Experimente bei Karpfen haben es nachgewiesen und festgestellt, dass Nanoplastik das Verhalten der Essensaufnahme verändert. Im Körper interagieren die Plastikteilchen. Bisher ist nicht klar, welche Reaktionen der menschliche Körper darauf zeigt oder zeigen würde. „Einkapseln oder Zellteilungsprozesse sind vorstellbar“, sagt Fath. Dennoch glaubt er, „dass wir das Problem schon haben, aber noch nicht erkannt haben.“

          Fath forscht daran, wie aus dem Kunststoff-Müll eine Wertigkeit gemacht werden kann: Er beschäftigt sich damit, herauszufinden, welche Kunststoffe geeignet sind, um sie als Wasserfilter einzusetzen. Da Plastik Schadstoffe bindet, könnten solche Materialien im Abwassersystem eingebaut werden und Flüsse vor der hormonellen Überflutung bewahren. Im Belebungsbecken der Kläranlagen schaffen es die Mikroorganismen nicht, alle Rückstände abzubauen. Fath betont aber: „Man muss an der Quelle ansetzen.“ Auch in Industrieanlagen, Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen, bei denen Antibiotika in größeren Mengen zum Einsatz kommt, sowie im landwirtschaftlichen Bereich hätte eine Art Kunststoff-Mehl einen großen Nutzen.

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