Mikroplastik – Eine (unsichtbare) Gefahr

Was sind die Probleme durch Mikroplastik?

Welche Folgen diese – teils unsichtbare – Bedrohung für unsere Unterwasserwelt, unsere Böden und letztendlich auch für uns Menschen nach sich zieht, können Forscher*innen noch nicht abschließend sagen. Schon heute wissen wir von der Zellaufnahme und von Entzündungsreaktionen zum Beispiel in Miesmuscheln oder auch von verringerten Wachstumsraten in planktischen Krebstieren. Dass genug Anlass zur Sorge besteht, zeigt auch eine Studie der Europäischen Kommission von 2016. Das Umweltbundesamt weist darauf hin, dass sich im Wasser biologisch schwer abbaubare organische Schadstoffe wie Pestizide an Mikroplastik-Partikel binden, die von den Meeresorganismen aufgenommen werden und damit in die Nahrungskette gelangen.

In Anbetracht ökologischer und gesundheitlicher Vorsorge müssen die Mikroplastik-Einträge aus allen Quellen drastisch reduziert werden. Die Problematik ist zu umfassend, als dass man darauf warten könnte, bis die letzte negative Wirkung auf die Ökosysteme und die menschliche Gesundheit bewiesen ist – wie manche Kritiker*innen einer Regulierung fordern.

Was bedeutet Mikroplastik genau?

Gemeinhin wird von Mikroplastik gesprochen, wenn Kunststoff-Partikel kleiner als fünf Millimeter sind. Eine wissenschaftlich allgemeingültige oder gesetzliche Definition von Mikroplastik gibt es jedoch nicht. Das erschwert zum Beispiel die Vergleichbarkeit von Belastungen verschiedener Untersuchungsorte oder Organismen oder auch die Kennzeichnung von Produkten. Man sollte genau hinschauen, was in Studien, Zertifizierungsstandards, Selbstverpflichtungen von Unternehmen, Gesetzen oder bei Produktkennzeichnungen etc. genau unter Mikroplastik verstanden wird: Gibt es Ober- und Untergrenzen für die Partikel, gibt es Vorgaben zur Wasserlöslichkeit, zur biologischen Abbaubarkeit, zur Rohstoffbasis, zu Funktionen, zur Toxizität etc.

Angelehnt an die Studie zu Mikroplastik in Kosmetik und Putzmitteln, die das Forschungsinstitut Fraunhofer UMSICHT für den NABU erstellt hat, meint Mikroplastik auf dieser Seite allgemein Partikel aus synthetischen oder halbsynthetischen Polymeren, die durch menschliches Handeln entstanden sind. Ein Polymer ist eine Verbindung mehrerer Makromoleküle, die aus sich wiederholenden Grundbausteinen (Monomeren) bestehen. Rohstoffe für Mikroplastik können fossil (Erdöl, Erdgas u.a.) oder nachwachsend (Zuckerrohr, Mais u.a.) sein.

Mikroplastik kann ganz unterschiedlich lange Abbauzeiten haben, auch wenn synthetische Polymere prinzipiell den schwer abbaubaren Polymeren zuzuordnen sind. Auch gelöste, gelartige oder flüssige Polymere können schwer abbaubar sein. Gleichzeitig gibt es natürliche Polymere wie Walnussschalen, die als nicht leicht abbaubar gelten. Wurde Mikroplastik auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt, bedeutet das nicht automatisch eine bessere Abbaubarkeit. Das alles muss bei der Auswahl von Ersatzstoffen berücksichtigt werden.

Quelle: Fraunhofer UMSICHT. Größere Darstellung

Bei halbsynthetischen Polymeren werden natürliche, in der Natur vorkommende Polymere durch den Menschen chemisch modifiziert, wie zum Beispiel Zigarettenfilter auf Cellulose-Basis. Werden die natürlichen Polymere nur physikalisch oder mechanisch verarbeitet (durch Zuschneiden, Lösen, Ausfällen etc.), zählen sie nicht zu den halbsynthetischen Kunststoffen (z.B. Stärke oder Holz).

Wie viel Mikroplastik gelangt in die Meere?

Mikroplastik entsteht in der Umwelt durch die Verwitterung und Fragmentierung großer Kunststoffteile (Makroplastik). Ursachen dafür sind in erster Linie wilde Müllablagerungen und unachtsames Wegschmeißen von Kunststoffabfällen in der Natur (Littering). Dieses Mikroplastik wird als sekundäres Mikroplastik bezeichnet. Desweiteren gibt es sogenanntes primäres Mikroplastik, das schon als Mikroplastik freigesetzt wird.

Es gibt erste Schätzungen, wie viel Mikroplastik in die Weltmeere gelangt: Bei den mehr als zwölf Millionen Tonnen Kunststoff jährlich handelt es sind nach Schätzung des Forschungsinstituts Eunomia bei knapp einer Million Tonnen um primäres Mikroplastik (Eunomia 2016). Dazu kommt das sekundäre Mikroplastik, das aus sich zersetzenden, großen Kunststoffteilen entsteht, die in den Meeren schwimmen.

Plastikeinträge in die Meere, Quelle: Eunomia (2016). Größere Darstellung

Unter den angenommen Quellen für den Mikroplastikeintrag stehen der Reifenabrieb mit 28 Prozent an erster Stelle und der Verlust von Kunststoffpellets in der Industrie an zweiter mit 24 Prozent. Auf dem dritten Platz folgen Textilfasern mit 20 Prozent. Zu einer ähnlichen Einschätzung der Eintragshöhe und der Bedeutung des Reifenabriebs kommt auch die International Union for Conservation of Nature (IUCN). Diese schätzt allerdings den Eintrag durch Kunststoffpellets aus der Industrie mit 0,3 Prozent als wesentlich geringer ein.

Dafür führt IUCN die Quellenkategorie „City Dust“ auf, in der u.a. der Abrieb von Alltagsprodukten wie Schuhsohlen oder Küchenutensilien, der Abrieb von Infrastruktur sowie der Mikroplastik-Eintrag durch Putz- und Scheuermitteln zusammengefasst werden (IUCN 2017). Diese Quellen von primärem Mikroplastik berücksichtigt auch eine Studie vom Fraunhofer UMSICHT in Deutschland.

Welche Quellen für Mikroplastik gibt es in Deutschland?

Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT hat erstmals für Deutschland eine sehr differenzierte Abschätzung hierzu erarbeitet. Das Institut identifizierte 74 verschiedene Quellen, die primäres Mikroplastik freisetzen – zu 51 davon konnte es auch Mengenangaben abschätzen. Insgesamt werden demnach jährlich 330.000 Tonnen bzw. 4.000 Gramm pro Kopf freigesetzt.

Mit über 30 Prozent steht der Reifenabrieb auch hier weit ab vor anderen Quellen an erster Stelle der Eintragsmengen (Fraunhofer UMSICHT, Konsortialstudie Juni 2018). Pkw-Reifen machen 88 Prozent der Reifenabriebe aus, Lkw-Reifen acht Prozent, dazu kommen noch Abriebe von Skateboard-, Fahrrad- und Motorradreifen. Die hohen Eintragsmengen zeigen, dass die Verkehrswende im Sinne der Reduzierung des motorisierten Individualverkehrs nicht nur aus Gründen des Klimaschutzes und der Gesundheit wichtig ist – sie hätte auch eine enorme positive Auswirkung auf die Mikroplastik-Konzentration in Deutschland.

Quelle: Fraunhofer UMSICHT. Größere Darstellung

Wie der Weg der Partikel aus den unterschiedlichen Quellen nach der Freisetzung verläuft, lässt sich noch nicht für alle Quellen sagen. Über die Luft werden Partikel über Stadt, Land und Gewässer verteilt, bei Regen werden Partikel in Bäche und Flüsse geschwemmt, von wo sie auch ins Meer gelangen. Über Straßenabläufe (z.B. Gullis) wird Mikroplastik in das Kanalnetz gespült. Einige Einträge gelangen direkt in das Abwasser, wie Mikroplastik aus Kosmetikprodukten oder Textilfasern, die sich beim Waschen lösen. Bei der Abwasserreinigung wird ein großer Teil des Mikroplastiks im Klärschlamm gebunden, aber nicht alles, sodass hier trotz Abwasserreinigung Einträge in die Umwelt.

Wie verhält es sich mit Kosmetik und Textilfasern?

Unabhängig von der „Platzierung“ muss die Verschmutzung aus allen Quellen reduziert werden. Alle Eintragswege müssen auf Reduktionspotenziale geprüft und angegangen werden. Das gilt auch für jene Quellen, die im Vergleich zum Reifenabrieb eher niedrige Menge freisetzen und besonders für die Quellen, die vergleichsweise leicht angegangen werden können wie Kosmetikprodukte, in denen Mikroplastik als Filmbilder, Trübungsmittel, Füllstoff und Reibkörper eingesetzt wird. Hier gibt es in der Regel besser abbaubare Ersatzstoffe und die Inhaltsstoffe können gut gesetzlich reguliert werden. Bei Kosmetikprodukten sowie Wasch-, Putz- und Reinigungsmitteln werden zusätzlich in sehr viel höheren Mengen auch gelöste Polymere eingesetzt, die schwer abbaubar sind und wie Mikroplastik dringend reguliert werden müssen – der NABU hat hierzu eine Studie veröffentlicht.

Auch beim Abrieb von synthetischen Textilfasern beim Waschen sind technologische Lösungen nötig, etwa Filter in Waschmaschinen. Auch sollen die Auswahl der Faser und ihre Verarbeitung einen Einfluss auf die Stärke des Abriebs haben. Eine komplette Umstellung auf natürliche und ökologisch hergestellte Textilfasern wie Biobaumwolle und Biowolle ist angesichts der extrem hohen Anteile der synthetischen Fasern in der nächsten Zeit kaum realistisch. Dies würde aber gefördert durch eine Abkehr von „Fast Fashion“, die nur durch billige synthetische Fasern möglich war. Neben dem verstärkten Einsatz natürlicher Fasern muss angestrebt werden, besser abbaubare und gleichzeitig haltbare synthetische Fasern zu produzieren und zu verwenden.

Wieso halten Kläranlagen Mikroplastik nicht vollständig auf?

Mikroplastik (beispielsweise aus Kosmetikprodukten und der Straßenentwässerung sowie synthetische Textilfasern, die sich in der Waschmaschine lösen) gelangen über das Abwasser in die Kläranlagen. Die Kläranlagen filtern Mikroplastik nicht vollständig aus. Die bisherigenStudien zeigen Rückhaltequoten von „weit über 90 Prozent“ bis maximal 97 Prozent – somit passieren mindestens drei Prozent des Mikroplastiks die Kläranlage und gelangen so in die Umwelt. Darüber hinaus kann das im Klärschlamm gebundene Mikroplastik auf landwirtschaftlichen Flächen landen, wenn der Klärschlamm als Dünger eingesetzt wird.

Die Verunreinigung von landwirtschaftlichen Flächen mit Makro- und Mikroplastik aufgrund von industriellem Kompost und Gärresten aus Biogasanlagen rückt zunehmend in den Blick der Öffentlichkeit. Die Ausbringung von Klärschlämmen auf die Felder ist eine weitere Verschmutzungsquelle. Nach der neuen Klärschlammverordnung von 2017 muss innerhalb der kommenden zehn Jahre mehr Klärschlamm als bisher verbrannt werden. Allerdings fallen 40 Prozent der Klärschlammmenge nicht unter das neue Verbrennungsgebot. Damit kann weiter Klärschlamm, der Mikroplastik enthält, als Dünger auf landwirtschaftliche Felder ausgebracht werden. Auch die Düngeverordnung und die Bioabfallverordnung unterbinden den Eintrag von Kunststoffen nicht vollständig. Klärschlamm sollte zukünftig flächendeckend unter Rückgewinnung des enthaltenen Phosphors verbrannt werden (Monoklärschlammverbrennung).

Was macht die Europäische Union gegen Mikroplastik?

Die EU-Kommission hat im Januar 2018 ihre EU-Plastikstrategie veröffentlicht, mit der die Meeresvermüllung durch Kunststoffe reduziert und eine CO2-arme Wirtschaftsweise gefördert werden soll. Hier wird eine europäische Regulierung von gezielt eingesetztem Mikroplastik innerhalb der REACH-Verordnung in Aussicht gestellt. Eine Regulierung der Freisetzung von nicht-intendiertem Mikroplastik beispielsweise aus Reifen, Farben oder Textilien soll geprüft werden. Eine umfassende Berücksichtigung sämtlicher Polymere – also auch gelöster, gelartiger oder flüssiger – bleibt allerdings unerwähnt.

Im September 2018 hat sich die Mehrheit der Abgeordneten im EU-Parlament für ein Verbot von Mikroplastik in Kosmetik- und Reinigungsprodukten bis 2020 ausgesprochen. Leider wird nicht explizit genannt, was unter Mikroplastik verstanden wird. Das EU-Parlament sollte nach Meinung des NABU dringend konkretisieren, dass Mikroplastik in Kosmetik nicht nur Reibkörper umfasst, sondern auch Trübungs- und Füllmittel sowie Filmbildner. Auch wird die Forderung durch den Zusatz eingeschränkt, dass nur Mikroplastik in Kosmetik verboten werden soll, für das „viable alternatives“ (übersetzt: realisierbare Alternativen) existieren - eine Formulierung, die für den NABU zu großen Spielraum für Interpretationen lässt.