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Wie viel Plastik gelangt in unsere Umwelt?

Plastikmüll
Kunststoff ist nicht gleich Kunststoff – das gilt auch beim Plastikmüll. (Bild: Bernd Nowack / Empa)

Plastik findet sich längst überall in der Umwelt – aber aus welchen Quellen es stammt und wie viel Kunststoffabfälle konkret jedes Jahr freigesetzt werden, ist bisher nur in Teilen bekannt. Jetzt haben Forscher am Beispiel der Schweiz neue Zahlen dazu geliefert. Demnach gelangen dort pro Kopf und Jahr 630 Gramm Makro- und Mikroplastik in Böden, Luft und Gewässer. Der mit Abstand größte Teil davon endet nicht im Wasser, sondern im Boden.

Sie stecken in Einkaufstüten und Verpackungen ebenso wie in Kleidung, Spielzeug, technischen Geräten und sogar in Kosmetik: Rund 400 Millionen Tonnen Kunststoffe wie Polyethylen (PET), Polypropylen (PP) oder Styropor werden weltweit jährlich produziert. Doch ein großer Teil der Plastikprodukte gelang schon nach kurzer Nutzung wieder in die Umwelt – als weggeworfener Abfall, als untergepflügte Plastikfolie oder als Mikroplastik über das Abwasser.

Sieben Kunststoffe von der Produktion bis zur Entsorgung

Das Problem jedoch: Welcher Anteil der verschiedenen Kunststoffe und Plastikprodukte tatsächlich in die Umwelt gelangt, ist bisher nur in Teilen bekannt. So gibt es zwar Schätzungen zur Mikroplastik-Emission und zur Menge von Kunststoff in Gewässern und den Ozeanen. Doch schon beim Makroplastik – Teilen über fünf Millimetern Größe – und der Plastikverschmutzung von Böden wird die Datenlagen deutlich dünner. „Unseres Wissens nach hat zudem keines dieser Modelle systematisch die Materialzusammensetzung dieser Abfallströme untersucht“, sagen Delphine Kawecki und Bernd Nowack von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa.

Das haben die beiden Forscher nun am Beispiel der Schweiz nachgeholt. Für ihre Studie verfolgten sie den Weg der sieben am häufigsten verwendeten Kunststoffe von der Produktion über die Nutzung bis zur Entsorgung. Ihr Modell erfasst dabei detailliert, zu welchen Produktgruppen das Plastik verarbeitet wird, auf welchem Weg es bei oder nach der Nutzung in die Umwelt gelangt und wie viel davon schließlich in Böden, Gewässern und Luft landet. Die sieben untersuchten Polymere waren hochdichtes und weniger dichtes Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol und expandiertes Polystyrol, Polyvinylchlorid (PVC) und Polyethylen-Terephthalat (PET).

Das meiste landet in den Böden

Die Auswertung ergab: Insgesamt gelangen allein in der Schweiz jährlich rund 5120 Tonnen dieser sieben Kunststoffe in die Umwelt. Dies entspricht einer Pro-Kopf-Menge von 630 Gramm Plastik pro Jahr und Einwohner. Der größte Teil dieses Mikro- und Makroplastiks landet dabei nicht im Wasser, sondern im Boden, wie die Analysen ergaben. „Die Böden erhalten 40 Mal mehr Plastik als die Gewässer“, berichten Kawecki und Nowack. Doch gerade dieser Bereich werde im Gegensatz zur Verschmutzung von Flüssen, Seen und Meeren bisher wenig beachtet. „Unsere Resultate unterstreichen, dass ein viel größerer Fokus auf diesen Umweltbereich gelegt werden muss – sowohl in der künftigen Forschung als auch bei den Maßnahmen“, so die Forscher.

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Wie die Wissenschaftler feststellten, machen Kunststoffreste von mehr als fünf Millimetern Größe – das Makroplastik – sowohl im Boden als auch im Wasser den größten Anteil aus. Pro Kopf landen jährlich 540 Gramm Makroplastik in den Böden, aber nur 73 Gramm Mikroplastik. Allerdings: Die größeren Kunststoffteile zersetzen sich im Laufe der Zeit von allein zu Mikroplastik. Hinzu kommt, dass die Forscher eine der größten Quellen von Mikroplastik in ihrer Studie nicht erfasst haben: den Gummiabrieb von Fahrzeug-Reifen. „Dieser macht je nach Schätzung zwischen 26 und 79 Prozent der gesamten Mikroplastik-Emissionen aus“, erklären Kawecki und Nowack.

Wegwerfen ist die größte Quelle der Verschmutzung

Die Hauptquelle der Plastikverschmutzung ist gleichzeitig auch die offensichtlichste: das achtlose Wegwerfen von Müll. Am stärksten ist die Plastikverschmutzung deshalb entlang von Straßen und in Wohngebieten: „Wenn man alle Polymere zusammen betrachtet, macht die Verschmutzung der Straßenränder 67 aller Makroplastik-Einträge aus“, berichten sie. Vor allem PET-Flaschen, aber auch Verpackungen von Lebensmitteln und anderen Konsumartikeln finden sich hier wieder. „Die Vermeidung dieser Vermüllung und eine verbesserte Säuberung könnten daher schon einen großen Einfluss auf die Umweltbelastung durch Kunststoffe haben“, konstatieren die Forscher.

Die zweitgrößte Quelle von Plastik in der Umwelt ist die Landwirtschaft: Die oft auf Feldern als Gewächshausersatz genutzten Folien zerfallen, werden aus Versehen untergepflügt oder werden mit dem Wind weggetragen. Durch sie gelangen in der Schweiz pro Jahr 800 Tonnen Kunststoff in die Böden, wie die Analysen ergaben. Zur Verschmutzung der Böden tragen aber auch unzureichend gereinigter Kompost und andere organische Materialien bei, außerdem bei Bauarbeiten freigesetzte Kunststoffe, beispielsweise Reste von Rohrleitungen oder Isoliermaterial. Bei den Gewässern tragen neben dem direkten Mülleintrag vor allem Mikroplastikfasern aus Kleidung, aber auch ins Klo gespülte Wattestäbchen, Feuchttücher und andere Hygieneartikel zur Verschmutzung bei.

Quelle: Empa, Fachartikel: Environmental Science & Technology, doi: 10.1021/acs.est.9b02900

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