Methan-Ausstoß beim Zerfall: Plastikmüll verstärkt Klimawandel

Plastikmüll am Kamilo Point auf Big Island - Copyright University of Hawaii

Als ob die Verschmutzung an sich nicht schon Problem genug wäre: Plastik in der Umwelt trägt laut Wissenschaftlern der Universität Hawai’i auch noch zum Klimawandel bei. Demnach setzen Kunststoffe bei ihrem Zerfall in kleinere Teile verschiedene Treibhausgase frei.

Allen voran Methan und Äthylen wiesen die Forscherin Sarah-Jeanne Royer (siehe Foto) und ihr Team nach. Getestet wurden gängige Plastiksorten wie Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE). Die Emissionen nahmen dabei während der Beobachtungsdauer zu, was die Wissenschaftler auf die größere Oberfläche zurückführen. Bei Mikroplastik erwarten sie entsprechend noch höhere Werte als in der Studie. Eine Anschlussuntersuchung soll nun erstmals eine Einschätzung des Ausmaßes der globalen Emissionen liefern.

Sarah-Jeanne Royer stellt die Studie in einem kurzen Video (englisch) vor:

Quellen:
Studie, veröffentlicht in PLOS One
Mitteilung der Universität Hawai’i

Foto: Universität Hawai’i

Sommer, Hitze, „Plastiknotstand“

Hitzewelle und Dürre über Deutschland: Da freut man sich über jede Abkühlung in Seen, Flüssen und natürlich im Meer. Ein Video der Bucht von Santo Domingo, das derzeit im Netz kursiert, ruft uns in Erinnerung, das die globale Plastikverschmutzung auch in diesem heißen Sommer keine Pause macht. Es zeigt den Strand Montesinos in Hauptstadt des Urlaubslands Dominikanische Republik, die buchstäblich in Plastikmüll erstickt.

Veröffentlicht wurde die Sequenz von der amerikanischen NGO „Parley for the Oceans“ unter dem Titel „Notstand“. Parley führt derzeit mit lokalen Behörden und dem Militär (sic!) ein Projekt zur Reinigung durch. Über 500 ArbeiterInnen sind dabei im Einsatz, bereits über 1000 Tonnen Müll wurden aufgesammelt. Mit dem nächsten heftigen Regen dürfte sich das traurige Phänomen allerdings einmal mehr wiederholen. Besserung erhofft sich Parley daher erst von einem inselweiten Plan zur Vermeidung und zum Recycling von Plastikmüll.

Das vielfach geteilte und in den sozialen Netzwerken diskutierte Video hat auch Moby zu einer Reaktion veranlasst. Der Musiker, der sich zumeist kritisch zur Fleischindustrie und zum amerikanischen Präsidenten Donald Trump äußert, nimmt das Video gleich zum Anlass für einen Abgesang auf die Menschheit. Weniger pessimistisch ist Parley – doch auch die Organisation rechnet mit einem „Plastic Tipping Point“, der in den nächsten Jahren erreicht werden könnte.

Quelle:
Parley for the Oceans, Projekt in der Dominikanischen Republik

Foto: Pixabay / RonnyK

Crowdfunding für die schwimmende Plastikfilter-Plattform

Pacific Garbage Screening

Kunststoff und Kunststoffkpartikel aus dem Wasser filtern – ohne Netze und somit ohne Fische und andere Meereslebewesen zu gefährden. Die Vision des Konzepts Pacific Garbage Screening: Mit Hilfe eines passiven Sedimentierungsprinzips die Weltmeere vom Kunststoff zu befreien. Große schwimmende Plattformen beruhigen dazu die Strömung, so dass Kunststoffpartikel mit einer geringeren Dichte als Wasser von alleine aufsteigen. An der Oberfläche sollen die Teilchen dann gesammelt und abgeschöpft werden.

Pacific Garbage Screening (PGS) geht zurück auf die Masterarbeit von Marcella Hansch. Bei der Aachener Architektin weckten plastiklastige Urlaubserlebnisse das Feuer für die Thematik. So arbeitete sie sich in weitere relevante Gebiete wie Strömungstechnik oder Kunststoffherstellung ein und entwickelte in ihrer Abschlussarbeit den Grundstein für PGS. Mittlerweile ist ein gleichnamiger Verein entstanden, in dem sich zahlreiche Menschen verschiedener Fachrichtungen für das Projekt engagieren. Auch der Bundesverband Meeresmüll gehört zu den Kooperationspartnern.

Auch für die Verwertung der so gesammelten Kunststoffteilchen haben Marcella Hansch und ihre Mitstreiter bereits Ideen. Mittels Vergasung könnte Energie für den Betrieb der Plattform gewonnen werden. Das entstehende CO2 wird Algen, die auf der Wasseroberfläche der Plattform gezüchtet werden, zugeführt.

Um die vielen Ideen und Pläne in die Umsetzung zu bringen, hat das komplett ehrenamtliche Team nun eine große Crowdfunding-Kampagne aufgesetzt. Erste Vollzeitstellen, Hiwi-Stellen, Modellversuche und Anschubstipendien für Forschung und Entwicklung sollen zu einem ersten Prototypen für Flussmündungen führen. Bis zum 15.07. kann die Kampagne mit Beträgen von 5€ bis 10.000€ unterstützt werden.

Zur Crowdfunding-Kampagne
Zur Seite von Pacific Garbage Screening

Grafiken: Pacific Garbage Screening

 

Verhaltener Beifall für EU-Richtlinie

Plastik-Strohhalme

Die Pläne der EU-Kommission zur Verringerung von Plastikmüll in den Meeren sind auf moderate Zustimmung gestoßen. Ausgehend von zehn Einwegprodukten aus Kunststoff, die am häufigsten an den Stränden Europas und in den Meeren gefunden wurden, hatte die Kommission eine Reihe von Vorschlägen unterbreitet, die nun EU-Parlament und dem Europäischen Rat zur Annahme vorliegen. Außerdem sind Fischfanggeräte Gegenstand des Maßnahmenpakets:

Ein Verbot ist vorgesehen für Wattestäbchen, Besteck, Teller, Trinkhalme, Rührstäbchen und Luftballonstäbe aus Kunststoff. Nur noch eingeschränkt zulässig bleiben sollen Einweggetränkebehälter, die Kunststoff enthalten. Eine nicht näher bezifferte Verbrauchsminderung von Lebensmittelverpackungen und Getränkebechern aus Kunststoff soll durch die Mitgliedstaaten sichergestellt werden. Hersteller zahlreicher Kunststoffprodukte (z.B. Tüten, Getränkeflaschen und Zigarettenstummel) sollen in eine erweiterte Verpflichtung für Abfallbewirtschaftung und Säuberung der Umwelt genommen werden, gleichzeitig aber Anreize erhalten, für diese Produkte weniger umweltschädliche Alternativen zu entwickeln. Zudem soll bei Einweg-Getränkeflaschen aus Kunststoff bis 2025 eine Sammelquote von 90 % erreicht werden. Für Fischfanggeräte mit Kunststoff sollen Systeme der Herstellerverantwortung etabliert werden.

Der BUND begrüßte die Vorschläge, forderte neben deren rascher Umsetzung jedoch auch Vorgaben zu in Plastikprodukten enthaltenen Schadstoffen wie Bisphenol A. Der WWF Deutschland bezeichnete den Vorstoß als „notwendigen Feuerwehreinsatz“, der aber nur die Spitze des Eisbergs treffe. Die Organisation fordert insbesondere ein globales „Paris-Abkommen für den Ozean“. Der NABU veröffentlichte anlässlich der EU-Vorschläge Zahlen zum Kunststoffverbrauch im Bereich von Einweggeschirr, -besteck und To-Go-Verpackungen. Der Verbrauch lag demnach 2017 in Deutschland bei 105.524 Tonnen. Trotz Zustimmung für die Maßnahmen im Sinne eines ersten Schritts warnte der NABU vor Verlagerungseffekten von Einweg-Kunststoff auf beispielsweise Einweg-Papier und plädierte für ein materialunabhängiges Mehrweg-Gebot. Der Verband der Kunststoffindustrie Plastics Europe wertete die Vorschläge der EU-Kommission zum Aufbau einer Kreislaufwirtschaft als Schritt in die richtige Richtung und warnte gleichzeitig vor Verboten.

Quellen:
Pressemitteilung der EU-Kommission
Pressemitteilung des BUND
Pressemitteilung des NABU Deutschland
Pressemitteilung von Plastics Europe
Pressemitteilung des WWF Deutschland

Foto: Pixabay / Bilderjet

Hoffnungsvoller Zufallsfund: Forscher verbessern plastikverarbeitendes Enzym

Bereits 2016 fanden japanische Forscher auf einer Mülldeponie ein Bakterium, das durch spontane Mutation die Fähigkeit erlangt hatte, sich von Polyethylenterephthalat (PET) zu ernähren. Angesichts der Massen an PET-Flaschen tat sich dem Bakterium somit eine große „ökologische“ Nische auf, die es sich mittels eines völlig neuartigen Enzyms selbst schuf.

Ein 21köpfiges Forscherteam der britischen Universität Portsmouth und des Labors für erneuerbare Energien des US-Energieministeriums hat das Bakterium, insbesondere das entscheidende Enzym PETase, nun näher erforscht. Bei der Untersuchung veränderten die Wissenschaftler das Enzym, um seine Entstehung besser zu verstehen. Dabei entstand jedoch „aus Versehen“ eine verbesserte Version des Enzyms.

Noch ist die absolute Abbauleistung der PETase-Varianten geringt, doch die Arbeit des Forscherteams öffnet den Weg für weitere Verbesserungen – und langfristig möglicherweise einen industriellen Einsatz. Dies hält John McGeehan, Professor in Portsmouth und führender Kopf bei der Untersuchung, für möglich. Sein Team setzt die Forschungen fort.

Da PET und weitere Kunststoffe global in großen Mengen und lokal geballt vorhanden sind, ist es durchaus möglich, dass das japanische Bakterium kein Einzelfall bleibt.

Quellen:
Studie in der Fachzeitschrift „Proceedings of the American Academy of Sciences“ (PNAS)
Bericht im Standard
Studie zum Fund des Bakteriums in 2016 in Science (englisch)

Foto: Wikilmages / Pixabay

 

Kunststoffen rundum ausgesetzt: Treffender Kommentar im Guardian

Die Verschmutzung der Umwelt durch Plastik ist kein neues Thema, Bilder von vermüllten Stränden und verendeten Meerestieren sind nicht unbekannt. Ein jüngst in der britischen Zeitung „The Guardian“, bekannt u.a. durch die Spionageaffäre rund um Edward Snowden, erschienener Kommentar rückt angesichts der Debatte um ein Recyclingsystem für Plastikflaschen auf der Insel die Gesamtbelastung mit Plastik im Alltag in den Vordergrund.

Bekanntermaßen ist Plastik aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Die Erscheinungsformen variieren dabei – neben bekannten Formen wie Plastiktüten, Verpackungen und Folien sind Kunststoffe auch z.B. in Kosmetika enthalten und wenn wir allein auf unsere Gebrauchsgegenstände in Büro und Küche blicken, wird uns ihre Allgegenwärtigkeit deutlich. John Vidal, früher als Umweltredakteur beim Guardian tätig, bringt das gesamte Ausmaß, in dem Menschen heutzutage Kunststoffen ausgesetzt sind, besonders deutlich auf den Punkt:

Plastic is now ubiquitous, insidious and impossible to avoid. It makes up our clothes, containers, bottles, electronics, food trays, cups and paints. Our cars depend on it, so do our computers, roofs and drain pipes. It’s the global packaging material of choice. We sleep on it, wear it, watch it, and are in direct bodily contact with it in one form or other all day and night.“

John Vidal, früherer Umweltredakteur des Guardian – Courtesy of Guardian News & Media Ltd

Bekanntermaßen zerfällt Makroplastik unter diversen Umwelteinflüssen zu Mikroplastik (der Bereich des Nanoplastiks ist noch völlig unerforscht). Wie wir an verschiedenen Stellen berichtet haben, findet sich Mikroplastik mittlerweile in allen möglichen Substanzen (etwa Mineralwasser, Leitungswasser) und Umgebungen (z.B. Tiefsee). Wie auch die jüngste Studie zur Plastikbelastung deutscher Flüsse noch einmal festhielt, sind die Auswirkungen von Plastik auf Organismen (darunter der Mensch) noch nicht erforscht. Erwiesen ist jedoch, dass Mikroplastik andere Schadstoffe bindet – im Vergleich zu umliegenden Sediment maßen Forscher der HAW Hamburg eine drei- bis vierfach höhere Belastung. Die über die Nahrungskette wiederum auch beim Menschen angelangt.

John Vidals Schlussfolgerung: Die Menschheit ist an einem Punkt angekommen, an dem punktuelle Aktionen wie ein Verbot von Plastiktüten nicht mehr ausreichen. Er fordert von seiner Regierung einen „umfassenden Plastikaktionsplan“. Und ebenso wie die Kunststoffverschmutzung bereits ein globales Problem ist, sollte auch diese Forderung am besten zügig und auf globaler Ebene aufgegriffen werden.

Zum kompletten Kommentar im Guardian (englisch)

 

Foto: Pixabay/ pasja1000

Wasserqualität in Plastikflaschen durch Plastikpartikel beeinträchtigt

Mineralwasser gehört weltweit zur täglichen Grundversorgung. Nun hat eine Studie ergeben, dass Mikroplastikpartikel in beinahe jeder untersuchten Plastikmineralwasserflasche entdeckt wurden. Die Nonprofit-Journalismus-Organisation „Orb Media“, mit Sitz in Washington D.C., hat gemeinsam mit der State University of New York eine Studie veranlasst, bei der mehr als 250 Wasserflaschen von elf führenden Wasser-Marken untersucht wurden. Die Flaschen stammten aus 19 unterschiedlichen Standorten, in neun Ländern, von fünf Kontinenten, dabei waren die USA, Brasilien, China, Indien, Indonesien, Kenia, Mexiko, Thailand und der Libanon. Unter anderem wurden Marken, wie Gerolsteiner, Evian, St. Pellegrino und Aquafina in der Analyse berücksichtigt.

Die Untersuchungen ergaben, dass in 93% der analysierten Proben Plastikrückstände nachgewiesen werden konnte. Wissenschaftler konnten eine Belastung des Wassers durch Polypropylen, Nylon und Polyethylenterephthalat (PET) feststellen.

Die Ergebnisse in konkreten Zahlen:

  • Bei einer Partikelgröße von etwa 0,1 Millimeter konnte eine Belastung von 10,4 Plastikpartikeln pro Liter festgestellt werden.
  • Noch kleinere Partikel konnten mit einer Menge von durchschnittlich 314,6 Partikeln pro Liter nachgewiesen werden.

Bisher hat die Forschung noch keine konkreten Informationen darüber, welchen Effekt Mikroplastik auf den menschlichen Organismus hat. Bei Meerestieren, wie Muscheln, Würmern und Fischen konnte jedoch nachgewiesen werden, dass ein Zusammenhang besteht zwischen Mikroplastik im Organismus und physiologischen Störungen, sowie Tumoren.

Die Studie, die von Orb Media in Auftrag gegeben wurde, ist nicht die erste. Bereits vor einigen Monaten hatte die Universität Münster Wasserproben aus Plastik- und Glasflaschen untersucht. Auch hier konnte ein Mikroplastikgehalt in den jeweiligen Proben sichergestellt werden.

Das Ergebnis ist erschreckend und regt zum Nachdenken an. Die Studie macht noch einmal deutlich, wie stark das Mikroplastikproblem in unserem Alltag Einzug erhält. Doch jeder Einzelne kann das Problem angehen und eigene Maßnahmen zur Vermeidung von Mikroplastik ergreifen.

Die Website von Utopia bietet einen Überblick mit Tipps für den Alltag:
Ratgeber verstecktes Mikroplastik
Unterwegs kostenlos Leitungswasser abfüllen (Hamburg)

Quellen:
Bericht bei Utopia.de
Untersuchungsbericht von Orb Media

Foto: Pixabay / congerdesign

Mikroplastik: „Zivilisatorische Grundlast“ in deutschen Flüssen

Eine Forschergruppe der Universität Bayreuth von 2014 bis 2017 Wasserproben an 22 Flüssen, hauptsächlich im Einzugsgebiet von Rhein und Donau, entnommen und analysiert. Im Ergebnis weist das Forscherteam um Prof. Dr. Christian Laforsch (Mikro)Plastik an allen Probestellen nach und geht „von einer zivilisatorischen Grundlast von Kunststoffpartikeln in den Gewässern“ aus.

Die Untersuchung in den Bundesländern NRW, RLP, BW, Bayern und Hessen wurde mit einem eigens entwickelten „Mini-Manta“-Trawl durchgeführt, der bei der Probennahme zum Einsatz kam. Unterhalb seiner Maschenweite von 300 Mikrometern konnten die Kunststoffteilchen damit nur semiquantitativ erhoben werden – und dennoch lagen 64% der 4.335 eindeutig als Kunststoffpartikel identifizierten Teilchen im Größenbereich <300µ.

Die Untergrenze der Identifikation mittels FTIR-Spektroskopie lag bei 20µ. In Forscherkreisen wird vermutet, dass die meisten Plastikpartikel tatsächlich aber im bislang fast gar nicht erforschten Nanobereich liegen. Darüber hinaus sei viel weitere Forschung nötig, „um die Herkunft, die zeitweilige Ablagerung und den dauerhaften Verbleib von Mikroplastik in Gewässern genau zu verstehen“, so der Bayreuther Wissenschaftler anlässlich der Vorstellung der Studie.

Auffällig war, dass höhere Belastungen vor allem in kleineren und mittleren Nebengewässern, wo der Abwasseranteil höher ist, nachgewiesen wurden. Die in Europa meistverwendeten Kunststoffarten, Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP), wurden am häufigsten identifiziert, zumeist in Form unregelmäßiger Fragmente, die vermutlich von größeren Plastikobjekten stammen. Im internationalen Vergleich liegt die gemessene Belastung in den süd- und westdeutschen Fließgewässern in der gleichen Größenordnung wie in anderen westlichen Ländern.

Ein ökologisches Desaster wurde unterdessen im Ostseearm Schlei bei Schleswig bekannt: Mutmaßlich seit mindestens Januar 2017 sollen über den Faulturm der Stadtwerke Schleswig geschredderte Lebensmittelverpackungen in die Schlei eingeleitet worden sein. Nun ist das Gebiet mit kleinen Kunststoffteilchen übersät. Die regelmäßigen Wasserproben am Ausgang der Kläranlage versagten als Warnmelder, da sie schlicht nicht auf Kunststoffe ausgerichtet sind. Die Vorkommnisse wurden erst durch Aktivitäten des Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) publik. Das Landeskriminalamt ermittelt wegen des Verdachts der Gewässerverunreinigung.

Mehr dazu:
Pressemitteilung der Universität Bayreuth
Studie „Mikroplastik in Binnengewässern Süd- und Westdeutschlands“ (pdf)
Bericht zur Verschmutzung der Schlei auf Spiegel Online

Foto (Plastikflasche auf der Donau): Pixabay/ Efraimstochter

 

100% „Trefferquote“: Untersuchung findet Mikroplastik in Mineralwasser

Auch am Chemischen und Veterinäruntersuchungsamt Münsterland-Emscher-Lippe (CVUA-MEL) wird seit Ende 2015 in einer Kooperation mit der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster Mikroplastik mit Schwerpunkt Lebensmittel und Kosmetika untersucht. Das Projekt „Mikroplastik in Lebensmitteln, Futtermitteln und Kosmetika“ veröffentlichte nun eine erste Studie zu Mikroplastik in Mineralwasser und wies Mikroplastik-Partikel in allen untersuchten Proben nach. Die Untersuchungen wurden mit einem Single Particle Explorer der Firma rap.ID aus Berlin durchgeführt. Das Gerät nutzt die sogenannte Raman-Mikrospektroskopie, die bisher als einzige Methode bis zu einem Größenbereich von 5-20 µm angewendet werden kann.

Zur Untersuchung kamen in der Studie 38 Mineralwässer in Einweg- und Mehrweg-PET-Flaschen, in Glasflaschen und in Getränkepackungen, die Mehrzahl aus verschiedenen PET-Flaschen. Dabei wurde in allen Verpackungsarten Mikroplastik im kleinen (50-500 µm) und sehr kleinen (1-50 µm) Größenbereich gefunden, ca. 80 % davon im kleinsten untersuchten Größenbereich von 5-20 µm an.

Besonders belastet waren die Mineralwässer aus Mehrwegflaschen. Die meisten der in den PET-Mehrwegflaschen gefundenen Partikel wurden als PET (84%) und PP (7%) identifiziert – passend zum Material der Flaschen, die selbst aus dem namensgebenden PET bzw. PP (Deckel) bestehen. Die Forscher schließen aus den Ergebnissen, dass „Kunststoffverpackungen ebenfalls Mikroplastikpartikel emittieren können, die direkt vom Verbraucher aufgenommen werden“.

Überraschend war der hohe Mikroplastikgehalt einiger Glasflaschen, mit z.T. großen Schwankungen innerhalb der Bestimmungen einer Sorte. Hierzu regen die Autoren eine Ursachenforschung entlang des Herstellungsprozesses der Glasflaschen an.

Nächstes Ziel der Münsteraner Forscher um Darena Schymanski: Eine Untersuchung, die den Bereich von 1-5 µm einschließt, da dieser Bereich die darmgängigen Partikelgrößen abbildet.

Zur Mitteilung des CVUA-MEL: https://www.cvua-mel.de/index.php/aktuell/138-untersuchung-von-mikroplastik-in-lebensmitteln-und-kosmetika

Foto: Netzwerk Plastik Monitoring in Gewässern (www.plamowa.net)

Die europäische Plastikstrategie und ihre Rezeption

Plastikmüll am Strand

Vergangene Woche hat die EU-Kommission die erste europäische Plastikstrategie beschlossen und den weiteren EU-Gremien zur Annahme vorgelegt. Erklärtes Ziel ist ein „neues, stärker kreislauforientiertes Geschäftsmodell“ für Kunststoffe, das Menschen wie Umwelt, insbesondere die Meere, schützen soll.

Alle Plastikverpackungen in der EU sollen bis 2030 recycelbar werden, der Verbrauch von Einwegplastik eingedämmt und die Verwendung von Mikroplastik etwa in Kosmetika soll beschränkt, jedoch nicht verboten werden. Eine zuvor kolpotierte „Plastiksteuer“ ist in der Strategie jedoch nicht enthalten. Ein Schwerpunkt des Vorschlags der EU-Kommission sind bessere wirtschaftliche Bedingungen für Recycling und ein einheitliches EU-weites System für das Sammeln und Sortieren von Kunststoffen. Zur Bekämpfung von Meeresabfällen aus Quellen auf See sind neue Vorschriften über Hafenauffangeinrichtungen vorgesehen.

Die Deutsche Umwelthilfe (DHU) begrüßte die Strategie als „starkes Zeichen gegen die Vermüllung“ und fordet gleichzeitig von der Bundesregierung unter anderem höhere Preise für Plastikverpackungen. Auch der NABU reagierte positiv auf den Vorschlag, der „zur richtigen Zeit“ komme. Campact bezeichnet die Strategie als „überraschend ehrgeizig“. Der WWF Deutschland kritisiert die EU-Kommission hingegen als „vage Absichtserklärung“ und bemängelt das Fehlen konkreter gesetzlicher Vorgaben und eines Zeitplans. Der Verband kommunaler Unternehmen (VKU) kommentierte: „Jetzt kommt es auf die Umsetzung an.“

Foto: pixabay / hhach