Mikroplastik – eine stetig wachsende Umweltgefahr

Dossier Mikroplastik Mikroplastik – eine stetig wachsende Umweltgefahr

18.02.2015 | Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Kleinste Plastikteile gefährden die Gesundheit von Meeres- und Flussbewohnern. Warum dieses so genannte Mikroplastik auch für unsere Nahrungskette eine Gefahr darstellt, ist derzeit Gegenstand zahlreicher Forschungsprojekte. Unser LP-Dossier Mikroplastik stellt einige Studienergebnisse vor und beleuchtet die Problematik.

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Andreas Hettich GmbH & Co. KG

SCAT Europe GmbH

Universität Bayreuth Forschungszentrum für Bio-Makromoleküle ALNuMed

Winzige Plastikpartikel können der Umwelt schaden – und der Gesundheit von Tier und Mensch.
(Bild: Stephan Glinka / BUND)

Kleinste Plastikpartikel stellen eine gesteigerte Bedrohung in den Gewässern dar. Die Fragmente mit einer Größe unter fünf Millimetern werden als Mikroplastik bezeichnet. Durch Kosmetikprodukte, Zahnpastarückstände oder als Abrieb von Plastikabfällen steigt ihre Anzahl stetig. Ein großer Teil des Mikroplastiks landet irgendwann durch Wind und Regen im Meer, wo es in die Nahrungskette gelangt und schließlich auch beim Menschen auf dem Teller ankommt.

Die sieben Hauptverursacher von Mikroplastik in Gewässern

Die Großindustrie setzt jährlich über 250 Millionen Tonnen Plastikpellets um. Für die Freisetzung von Mikroplastik ins Meer sind aber andere Quellen relevanter. Woher das meiste Plastik in die Ozeane gelangt, erfahren Sie in dieser Bildergalerie (basierend auf einer Schätzung der International Union for Conservation of Nature).

Plastik Pellets: 0,3% Trotz des gewaltigen Bedarfs von 257.000 Kilotonnen Plastikpellets pro Jahr, liegt hier nur der Ursprung von 0,3% des Mikroplastiks im Meer. Die zwei bis fünf Millimeter großen Pellets gelangen manchmal bei der Verarbeitung, dem Transport oder beim Recycling in die Umwelt. Ebenfalls interessant: Unser LP-Dossier: Mikroplastik.

Hygieneprodukte: 2% Duschgel, Handcreme oder Zahnpasta versetzen manche Hersteller mit winzigen Plastikpartikeln, zum Beispiel für einen Peeling-Effekt. Der Anteil von Mikroplastik, der durch solche Produkte ins Meer gelangt, ist mit 2% verhältnismäßig gering. Durch Verzicht auf die nachträgliche Zugabe von Plastikpartikeln in Cremes und Pasten könnte er aber leicht auf Null reduziert werden. Lesen Sie hier über eine biologisch abbaubare Alternative zu Mikroplastik in Hautpflegeprodukten.

Bildergalerie mit 16 Bildern

Waren die Ozeane bis vor einigen Jahren das primäre Ziel wissenschaftlicher Untersuchungen zum Thema Mikroplastik, so haben Forscher jetzt auch Binnengewässer und unsere Böden genauer unter die Lupe genommen. Und das Ergebnis ist immer gleich: Mikroplastik scheint überall zu sein. Welche neuen Erkenntnisse über Mikroplastik gefunden werden und welche Strategien Forscher gegen die Ausbreitung von Mikroplastik entwickeln, erfahren Sie in den Beiträgen dieses Dossiers.

Welche Wege nimmt der Plastikmüll in den Meeren? Dies wollen Forscher auf dem Forschungsschiff Sonne bei einer Pazifik-Expedition ergründen:

Trotz zahlreicher Warnungen vor der Gefahr durch Mikroplastik hält eine Studie von Forschern der Empa aus der Schweiz dagegen. Warum die Wissenschaftler derzeit in Europa noch keine akute Gefahr durch Mikroplastik sehen, erfahren Sie hier:

Mikroplastik findet man in allen möglichen Farben und Formen.

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Dass Plastik im Wasser auch indirekt negative Folgen auf das Ökosystem hat, zeigt sich am Beispiel des Wasserflohs. Der erblindet regelrecht für Gefahren, wenn Plastikmüll in seinem Lebensraum schwimmt:

Typische Körperform des Wasserflohs Daphnia longicephala: links ohne, rechts mit Verteidigungsstrukturen. Die „Kopfhaube“ erinnert an einen Helm und reduziert das Risiko, gefressen zu werden, deutlich.

Dem Weg der Plastikpartikel auf der Spur sind Forscher von Eawag und ETH Zürich aus der Schweiz. Sie haben eine Methode vorgestellt, mit der sich die Verbreitung von Nanoplastik leichter verfolgen lässt:

Forscherin Denise Mitrano, hier im Labor des Instituts für Chemie- und Bioingenieurwissenschaften der ETH bei der Synthese von Plastikpartikeln im Nanomaßstab, mit einem winzigen Anteil an Palladium.

Mikroplastik gelangt über den Wasserkreislauf in die Meere. Hier haben Kläranlagen großes Potenzial, denn sie könnten die winzigen Partikel herausfiltern. Zu diesem Zweck haben Fraunhofer Forscher neue Wasserfilter entwickelt:

Ein neuer Wasserfilter soll mittels lasergebohrter Löcher Mikroplastik effizient auch aus großen Wassermengen herausfiltern.

Forscher haben erstmals Mikroplastik in menschlichem Stuhl nachgewiesen. Mehr zu der Untersuchung vom Umweltbundesamt und der Medizinischen Universität Wien finden Sie hier:

Eine der möglichen Aufnahmequellen für Mikroplastik? Der Verzehr von Getränken wie Wasser aus PET-Flaschen. (Symbolbild)

Mikroplastik als Zusatz in Kosmetikprodukten wird oft kritisiert. Doch was genau ist es eigentlich, was in den Cremes und Lotions steckt? Eine Fraunhofer Studie klärt auf:

Seehamsterflotte, Riesenkamm und schwimmende Röhren – was das mit dem Kampf gegen die Vermüllung der Ozeane zu tun hat, erfahren Sie hier:

Plastik im Meer zerfällt zu kleinen Fragmenten (Mikroplastik). Einige Projekte wollen den Müll aus dem Ozean entfernen, bevor es dazu kommt.

Plastikmüll hat oft eine geringere Dichte als Wasser und treibt deshalb auf der Meeresoberfläche. Warum Mikroplastik trotzdem im Wasser versinken kann, wollen Helmholtz-Forscher ergründen:

Von Bakterien und Mikroalgen auf einer Plastikoberfläche in Wasser aus der Kieler Förde gebildeter Biofilm. Die Aufnahme wurde mit Konfokaler Laserrastermikroskopie angefertigt.

Wie bunte Kiesel liegen sie auf einem schwarzen Tuch. Doch was auf den ersten Blick schön anzusehen ist, entpuppt sich als großes Umweltproblem. Denn die „Kiesel“ sind in Wahrheit Plastikteilchen, die im Magen eines verendeten Seevogels gefunden wurden. Kieler Forscher haben die Auswirkung von Plastik auf die Meeresökosysteme näher untersucht:

Plastik-Teilchen aus dem Magen eines Weihnachts-Sturmtauchers (Puffinus nativitatis), der tot auf der Insel Salas y Gómez gefunden wurde.

Eine Bestandsaufnahme der Plastikverschmutzung in Gewässern – das ist das Ziel eines Fraunhofer Forschungsprojekts. Welche neue Filtertechnik dabei zum Einsatz kommt, lesen Sie hier:

Das so genannte Makropor, makroporöses Silizium, hält Mikroplastikpartikel zurück.

Essbare Ackerfolie – zumindest von Mikroben essbar – soll verhindern, dass unnötig Plastik in die Umwelt gelangt. Was genau dahintersteckt, erfahren Sie hier:

Dünne Mulch-Folien aus Polyethylen werden in vielen Ländern im Ackerbau eingesetzt und verschmutzen dort Böden massiv (Symbolbild).

Wie schlimm ist die Mikroplastikverschmutzung der Umwelt wirklich? Eine Konsortialstudie versucht, Antworten auf diese und weitere Fragen zu liefern:

Mikroplastik an Frankreichs Atlantikküste.

Wie Plastikpartikel sich auf Bakterien im Meer auswirken, untersuchen Forscher der Universität Wien.

Abb.1: Maria Pinto und Teresa Langer beim Probennehmen der Experimente über den Einfluss von Plastik auf Mikroben in der Adria.

Plastikgeschichte im Eis konserviert: Was Forscher aus arktischen Eisbohrkernen über die Verbreitung von Mikroplastik lernen, erfahren Sie in diesem Beitrag:

Mehrere Gruppen knüpfen sich den Lebensraum Meereis bei jeder Eisstation vor: Wasserproben aus den Schmelztümpeln, das Eis selber sowie das Wasser darunter, alles wird nach nach Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen durchsucht.

Entdecken Bakterien Mikroplastik als neuen Lebensraum für sich? Forscher untersuchen Biofilme auf Plastikpartikeln in verschiedenen Umgebungen:

Mikroplastik entsteht oft durch Zerfall größerer Partikel und kann mittlerweile überall in der Umwelt nachgewiesen werden. Im Wasser siedeln sich dort trotz der geringen Größe bakterielle Biofilme an.

Die Meere verteilen es, doch auch an Land wird Mikroplastik zunehmend zum Problem. Forscher warnen vor der toxischen Wirkung für unsere Böden:

Des Abfalls (Auf)Lösung? Kompostierbare Biopolymere des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung wurden mit einem Preis ausgezeichnet:

Die jetzt ausgezeichneten bioORMOCER®e können als kompostierbare Barriereschichten wesentlich dazu beitragen, zukünftig Plastikmüll zu reduzieren.

Papier statt Plastik – als Peeling in Kosmetika. Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen forscht an Cellulose-basierten Alternativen zu Plastikpartikeln als sanftes Schleifmittel und Cremes, Zahnpasta und Co:

Ob Zahncremes, Deos oder Peelings – viele Kosmetikprodukte enthalten solche Mikroplastik-Partikel als „sanfte Abrasiva“ also Schleifmittel.

Wie der Wasserfloh Waschmaschinen umweltfreundlicher machen könnte – Eine junge Forscherin hat Filtertricks der Natur auf die Übertragung in die Technik untersucht: