Textilien als Quelle für Mikroplastik (K)eine saubere Sache: Wäsche sauber, Umwelt nicht ...

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Kaum verwunderlich, wenig beachtet: Beim Waschen von Textilien synthetischen Ursprungs entsteht Mikroplastik. Tatsächlich ist es nicht trivial, das Ausmaß dieses Problems zu erforschen. Warum das so ist, wie es trotzdem gelingt und was sich aus den Ergebnissen lernen lässt, erklärt uns Prof. Dr. Stefan Stolte von der TU Dresden im LP-Exklusivinterview.

Die Verschmutzung durch Mikroplastik hat sich zu einem globalen Umweltproblem entwickelt. Herr Prof. Stolte, wie und woher gelangen diese Kunststoffpartikel in unsere Ökosysteme?

Prof. Dr. Stefan Stolte: Weltweit werden jährlich knapp 400 Millionen Tonnen Kunststoffe produziert, Tendenz steigend. Aufgrund vieler geschätzter Eigenschaften sind Kunststoffe aus der Mehrheit unserer Produkte des Alltags und aus unzähligen Industrieprodukten nicht mehr wegzudenken. Aber zunächst sollten wir die Begrifflichkeiten klären: Unter Mikroplastik verstehe ich feste, wasserunlösliche Kunststoffpartikel, die fünf Millimeter und kleiner sind. Jetzt muss man noch zwischen primärem und sekundärem Mikroplastik unterscheiden. Zur ersten Gruppe gehören Kunststoffteilchen, die bewusst als solche hergestellt und anderen Produkten beigefügt werden z. B. in Hygieneprodukten, wie Zahnpasta, Peelings und Handwaschmittel, oder aber auch Basispellets, die das Grundmaterial für die Plastikproduktion sind. Unter sekundärem Mikroplastik verstehe ich dagegen Partikel, die bei der Nutzung und Entsorgung von Kunststoffprodukten entstehen, z. B.beim Abrieb von Fasern durch das Waschen/Trocknen synthetischer Textilien, beim Abrieb von Autoreifen oder bei der Zersetzung von Makroplastik.

Vor diesem Hintergrund können die Eintragswege von Mikroplastik sehr vielfältig sein. Im Fall von Hygieneprodukten gelangen die Partikel meist über das Abwasser in Kläranlagen. Dort wird das Gros der Partikel zwar zurückgehalten, aber dennoch werden z. B. erhöhte Partikelkonzentrationen in Sedimenten von Vorflutern von Flüssen, in welche die Abwassereinleitung erfolgt, gemessen. Die Mikropartikelfraktion, die von der Kläranlage zurückgehalten wird, befindet sich überwiegend in den Klärschlämmen, die nach einer Weiterbehandlung unter Umständen zur Bodenverbesserung auf die Felder ausgebracht werden. Die so ausgebrachten Mikroplastikpartikel können dann bei Regen weiter vom Oberboden in angrenzende Bäche gespült werden. Ähnliche Wege lassen sich auch für den Reifenabrieb oder für textile Fasern skizzieren. Neben Wasser und Boden ist auch das Umweltkompartiment Luft betroffen, wenn Mikropartikel abgerieben und als Schweb- oder Feinstaub mit dem Wind transportiert werden.

Darüber hinaus gelangen jährlich mehrere Millionen Tonnen größerer Kunststoffteile wie Flaschen und anderer Verpackungsmüll in Binnengewässer und Meere. Viele dieser Kunststoffe sind bekanntermaßen sehr langlebig und zersetzen sich nur extrem langsam in der Umwelt, dennoch entstehen durch mechanische und chemische Verwitterungsprozesse wie Wellenbewegung und Sonneneinstrahlung unaufhörlich neue Mikroplastikpartikel direkt in Gewässern.

Immer mehr Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler betonen, wie sehr die weltweite chemische Verschmutzung – auch die durch Mikroplastik – die Ökosysteme belastet und es hier unbedingt schnell zu Entlastungen kommen muss.

Sie haben v. a. Textilien als eine Mikroplastikquelle identifiziert. Wie haben Sie dies analysiert?

Es gibt mittlerweile eine große Bandbreite an Methoden zur Probenahme, Probevorbereitung und Analyse von Mikropartikeln, die einen qualitativen und quantitativen Nachweis aus unterschiedlichen Umweltkompartimenten erlaubt. Wir haben uns in unserer Forschung auf Mikroplastik aus Textilien konzentriert. Kleidungsstücke verlieren im Lebenszyklus über das Tragen, Waschen und Trocknen etwa fünf bis zehn Prozent ihrer Masse. Im Fall synthetischer Materialien werden faserartige Mikropartikel ausgestoßen.

Die Analyse von Mikroplastik, das sich z. B. in Größe, Form, Farbe und Ausgangsmaterial unterscheidet, ist hochkomplex – insbesondere aus Umweltproben. Wir haben versucht die Analysen zu vereinfachen, indem ein recht gut definiertes und einheitliches Ausgangsmaterial verwendet wurde. Dafür haben wir weiße Fleece- Jacken aus 100 Prozent Polyester in der Waschmaschine gewaschen und den emittierten Faserabrieb aus dem Ablauf über eine Filtrationskaskade hinsichtlich seiner Größe aufgetrennt. Die so erhaltenen Fraktionen wurden dann mittels Fluoreszenzmikroskopie und einem Bildverarbeitungsprogramm hinsichtlich ihrer Größenverteilung und Partikelanzahl charakterisiert. Diese Fraktionen haben wir dann genutzt, um beispielsweise den Rückhalt von textilem Mikroplastik in Laborkläranlagen oder die Toxizität dieser Materialien auf aquatische Organismen, wie die Spitzschlammschnecke, in Abhängigkeit von der Partikelgröße zu untersuchen. Zur Analyse der Partikel aus den Tests heraus war es notwendig, die Mikropartikel von der Umgebungsmatrix zu befreien. Erreicht haben wir dies über chemische Aufschlussverfahren.

Wie interdisziplinär ist Ihre Forschung zur Umweltverschmutzung mit Mikroplastik?

Das Problem Mikroplastik in der Umwelt kann nur interdisziplinär und in Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft gelöst werden. Im Rahmen eines größeren Verbundprojektes „TextileMission“ haben wir das Problem Mikroplastik aus Textilien möglichst ganzheitlich angegangen: ein Unternehmensverbund, mehrere Textil- und Sportartikelhersteller, Forschende aus der Textil- und Bekleidungstechnik, Waschmaschinen- und Waschmittelhersteller, eine Umweltorganisation und Umweltforschende waren hier in einem Boot und haben gemeinsam nach Lösungen gesucht, um Emissionen noch besser zu erfassen, tiefgreifender zu verstehen und letztendlich geeignete Ansätze zur Verminderung aufzuzeichnen.

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