Umwelt

Tüten aus Biokunststoff funktionieren noch nach 3 Jahren im Boden

Eine neue Studie verdeutlicht, dass biologisch abbaubare Kunststoffe nur in Kombination mit korrekter Entsorgung sinnvoll genutzt werden können. Montag, 29 April

Von Laura Parker

Der britische Meeresbiologe Richard Thompson hat seine Karriere der Erforschung von Plastikmüll gewidmet. Schon länger hatte er sich gefragt, wie gut biologisch abbaubare Einkaufstüten tatsächlich zersetzt werden.

Zusammen mit seinen Studenten der Plymouth University vergrub er daher 2015 einige Plastiktüten, die als „biologisch abbaubar“ deklariert wurden, im Garten der Universität.

Drei Jahre später wurden die Tüten wieder ausgegraben. Sie waren so gut erhalten, dass man noch immer etwa zwei Kilogramm an Einkäufen in ihnen transportieren konnte.

„Das hat mich überrascht, dass man nach drei Jahren immer noch seine Einkäufe darin nach Hause tragen kann“, erzählte er in einem Interview mit National Geographic. „Sie waren nicht mehr so stark wie damals, als sie brandneu waren. Aber sie hatten sich auch nicht nennenswert zersetzt.“

Diese Widerstandsfähigkeit der biologisch abbaubaren Werkstoffe (BAW) ist nur eine der Erkenntnisse, zu denen die Wissenschaftler im Rahmen einer bislang einzigartigen Studie kamen, die in „Environmental Science & Technology“ veröffentlicht wurde. Die Forscher dokumentierten die Zersetzung von fünf verschiedenen Typen von Einkaufstüten, die entweder in Wasser gelagert, in Erde vergraben oder der Witterung ausgesetzt wurden. Thompson und sein Team testeten dabei Tüten, die häufig in Geschäften rund um Plymouth verwendet werden. Er kam zu dem Schluss, dass keine einzige davon – auch nicht die „biologisch abbaubaren“ Tüten – sich im Laufe von drei Jahren in einem Umfang zersetzten, der ihnen gegenüber herkömmlichen Plastiktüten einen Vorteil verschaffen würde.

Die Studie verdeutlicht, wie der Begriff „biologisch abbaubar“ Verbraucher in die Irre führen kann. Es entsteht leicht der Eindruck, dass sich die Produkte einfach zersetzen würden, wenn sie in die Umwelt gelangen. Auch entsorgen lassen sich die vermeintlich umweltfreundlichen Produkte nicht problemlos: Landen solche Kunststoffe in der Gelben Tonne, können sie die Wiederverwertung anderer gesammelter Kunststoffe erschweren. Die chemischen Zusätze in biologisch abbaubaren Kunststoffen können die Wertstoffmischung verunreinigen und im schlimmsten Falle nutzlos machen.

„Wenn man Tüten mit einer eingebauten Selbstzerstörungsfunktion hat, will der Recycler die natürlich nicht zwischen anderen Tüten haben“, sagte Thompson. „Er braucht ihm bekanntes, einheitliches Material. Das Problem ist also: Wie kann man biologisch abbaubare von herkömmlichen Kunststoffen trennen? Woher soll der Verbraucher wissen, wie er die entsorgen muss?“

Tütenhersteller widerspricht

Vermutlich wird die Studie auch eine Debatte wieder aufflammen lassen, die letzten Sommer losbrach, als die BBC die vorläufigen Ergebnisse der Studie präsentierte und zeigte, dass sich die biologisch abbaubaren Tüten nach zwei Jahren nicht zersetzt hatten.

Der Hersteller der Tüten, Symphony Environmental Technologies, kritisierte die Studie und stellte Thompsons fachliche Eignung mit dem Verweis infrage, er sei „kein Polymerwissenschaftler“.

Thompson, dem Königin Elizabeth für seine Forschungen zu Plastikmüll den Order of the British Empire verliehen hatte, steht hinter den Forschungen seiner Gruppe.

„Wir haben absolutes Vertrauen in unsere Arbeit, das hatten wir schon die ganze Zeit“, sagte er. „Und sie wurde einer vollständigen Peer Review unterzogen.“

Kontroverse um Bioplastik

Einkaufstüten zählen zu den weltweit verbreitetsten Plastikprodukten. Oft werden sie aber nur ein einziges Mal benutzt. Allein in der EU werden Schätzungen zufolge jedes Jahr 100 Milliarden Plastiktüten verwendet. In manchen Ländern übersteigt der Pro-Kopf-Verbrauch sogar 450 Tüten pro Jahr. Die Welt sucht nach Lösungen für das wachsende Problem der Plastikverschmutzung. Produkte, die als biologisch abbaubar beworben werden, erfreuen sich daher immer größerer Beliebtheit und versprechen eine einfache Lösung für die Flut an Wegwerfprodukten. Aber in vielen Fällen könnte die biologische Abbaubarkeit eben kaum mehr als das sein – ein Versprechen.

„Es gibt kein magisches abbaubares Material, das sich binnen kurzer Zeit in allen Umgebungen zersetzt, in die es gelangen kann. Das existiert nicht“, sagt Ramani Narayan, ein Chemieingenieur der Michigan State University und Experte für biologisch abbaubare Werkstoffe. Er selbst war an der Studie der Plymouth University nicht beteiligt.

Sowohl die UN als auch die EU haben ihre Positionen zu biologisch abbaubaren Kunststoffen deutlich gemacht. 2016 veröffentlichte die UN einen Bericht, in dem sie erklärte, dass biologisch abbaubare Kunststoffe nicht die Lösung für das Problem der Meeresverschmutzung durch Plastik seien. Vergangenes Jahr empfahl die EU ein Verbot von oxo-biologisch abbaubaren Kunststoffen. Die darin enthaltenen Zusatzstoffe sollen die Zersetzung der Polymermoleküle beschleunigen. Laut Großbritanniens größtem Hersteller von Tüten aus solchen Materialien erfolgt der Prozess mitunter „wie bei einem Blatt, sodass nichts zurückbleibt“.

Tatsächlich zerfällt der Kunststoff dabei jedoch zu Mikroplastik, was in Anbetracht der steigenden Mikroplastikkonzentration in den Meeren für Bedenken sorgt.

Drei Versuchsumgebungen im Freien

Thompson und sein Team testeten fünf verschiedene Arten von Tüten: eine kompostierbare Tüte, eine gewöhnliche Tüte aus Polyethylen und drei biologisch abbaubare Tüten, von denen zwei oxo-biologisch abbaubar sind. 

Insgesamt wurden die Tüten an drei verschiedenen Versuchsorten mit unterschiedlichen Umwelteinflüssen getestet. An jedem der Orte wurden sowohl vollständige Tüten als auch in Streifen geschnittene Exemplare verwendet, die in Netzen verwahrt wurden.

Für den Bodentest im Garten der Universität wurden die Proben in etwa 25 Zentimetern Tiefe vergraben. Eine weitere Gruppe wurde an der Südwand des Gartens angebracht, um zu testen, wie das Material sich an der freien Luft zersetzen würde. Für den Test in der Meeresumgebung wurden Proben in einem Meter Tiefe im Plymouth Harbor versenkt. Eine Kontrollgruppe wurde im Labor verwahrt.

Die Proben wurden am 10. Juli 2015 ausgebracht und regelmäßig auf Löcher, Materialausdünnung und sonstige Verrottungserscheinungen untersucht. Darüber hinaus wurde die Zerreißfestigkeit der Proben geprüft.

Kompostierbare Tüte verschwand

Im Hafen hatte sich nach einem Monat auf allen Tüten und Materialstreifen ein Biofilm aus Mikroben gebildet. Die kompostierbare Tüte verschwand nach drei Monaten.

Die teststreifen und Tüten an der freien Luft waren nach drei Monaten bereits zu instabil, um sie zu testen, und waren nach neun Monaten zu Mikroplastik zerfallen.

Das Testmaterial im Boden blieb jedoch intakt. Die kompostierbare Tüte behielt ihre ursprüngliche Form 27 Monate lang bei, konnte danach aber keiner Belastung mehr standhalten.

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Narayan zufolge zeige die Studie die Grenzen von biologisch abbaubaren Materialien auf. Allerdings hinterfragt er auch den Sinn darin, kompostierbare Tüten in Situationen zu testen, für die sie nicht gemacht wurden. Er verweist darauf, dass kompostierbare Tüten für die industrielle Kompostierung gedacht sind, und in den meisten Ländern muss das auf den Verpackungen ausdrücklich vermerkt sein.

„Da liegt dann eine Verwechslung vor“, sagt er. „Kompostierbare Tüten sind nur durch industrielle Kompostierung biologisch abbaubar und sind eigentlich auch nur für solche Umgebungen gedacht.“

National Geographic Explorer Imogen Napper, die die Studie im Rahmen ihrer Promotion geleitet hat, erzählte, dass sie im Laufe der drei Jahre „kaum Veränderungen“ bei den Tüten im Boden bemerkte. Trotzdem war sie skeptisch, was ihre Reißfestigkeit am Ende der Studie anging. Sie füllte die Tüten mit Cornflakes, Coladosen, Bananen, Orangen, Keksen und Pasta. „Die Tüten waren verblasst und ekelhaft, aber immer noch nutzbar“, sagte sie.

Thompson betont, dass die Studie kein Argument gegen die Entwicklung biologisch abbaubarer oder kompostierbarer Kunststoffe sein soll. Stattdessen soll sie zum Nachdenken darüber anregen, für welche Produkte sich solche Materialien eignen. „Wir müssen bei diesen Produkten die entsprechende Nutzung bedenken“, findet er.

In geschlossenen Bereichen wie beispielsweise Sportstadien könnten sich biologisch abbaubare und kompostierbare Kunststoffe eher anbieten als in Geschäften. Einkaufstüten könnten am Ende überall landen. Aber in einem Stadium könnten Verpackungen und Behälter für Nahrungsmittel und Getränke – selbst solche, die noch Reste von Mahlzeiten enthalten – alle an einem Ort gesammelt und dann einem industriellen Komposter zugeführt werden. „Es macht einfach Sinn, dass dieser ganze Müll gemeinsam entsorgt werden kann“, so Thompson.

Eine bessere Zukunft für die Plastiktüten läge ihm zufolge darin, sich wieder auf die Eigenschaft zurückzubesinnen, die sie erst so populär machte: ihre Haltbarkeit. „Eine Tüte, die viele Male wiederverwendet werden kann und wird, ist eine bessere Alternative zur [biologischen] Abbaubarkeit.

Der Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht.

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