14.1.2 Mikroplastik, Nanoplastik, Weichmacher
Kunststoffe kommen als Werkstoffe in der Lebensmittelbranche in großem Umfang und in unterschiedlichsten Zusammensetzungen vor. Neben der Herauslösung von Plastikbestandteilen aus Lagerungs- und Verpackungsmaterialien ist der Abrieb von Mikroplastik während des Produktionsprozesses eine bedeutende Kontaminationsquelle für Mikroplastikpartikel. (363,364) Sowohl Behältnisse, Transportleitungen, Schläuche als auch maschinelle Bestandteile werden heute aus Kunststoffen gefertigt. Durch verschiedenste mechanische Belastungen ist daher die Freisetzung von Mikroplastik unvermeidbar. (365) Neben der Freisetzung von Mikroplastik können weitere Kunststoffbestandteile durch mechanische, aber auch thermische und chemische Prozesse herausgelöst werden. Die massive Oberflächenvergrößerung bei der Entstehung von Mikroplastik erleichtert dies noch deutlich. Zu solchen gesundheitlich bedenklichen Stoffen zählen Weichmacher und verschiedenste Additive, welche den Kunststoffen als chemische Substanz beigefügt wurden. (366) Ein bekanntes Beispiel ist das Bisphenol A, welches als endokriner Disruptor nachweislich den Hormonhaushalt stört (siehe Kapitel 25.1.1). (47)
Mikroplastik ist aufgrund der extremen Langlebigkeit zu einer weltweiten Grundbelastung geworden. Sowohl unsere Gewässer als auch unsere Böden sind zu einem gewissen Maß mit den kleinen Partikeln versehen.
Verschiedenen Hochrechnungen zufolge gelangen weltweit jährlich zwischen 1,8 und 5 Mio. Tonnen Mikroplastik in die Umwelt. (367) In Deutschland allein sind dies laut Fraunhofer-Institut etwa 4 kg pro Jahr pro Kopf. (368) Dabei geht nur ein Teil auf unachtsam in die Umwelt geworfenen Verpackungsmüll zurück. Ein Großteil des Mikroplastiks stammt aus Reifen- und Straßenabrieb, den auch wir direkt über den Staub aufnehmen. Über fehlende Filterung des Straßenabwassers gelangt auch dieses Mikroplastik in die Ozeane, wo es aus ökologischer Sicht derzeit die größten – vielleicht auch nur die offensichtlichsten – Probleme verursacht. Problematisch ist das Plastik in der Umwelt deshalb, weil es sich extrem langsam zersetzt. Gängige Angaben gehen von circa 450 Jahren aus – wahrscheinlicher jedoch sind weit längere Zeiträume von bis zu 2000 Jahren, bis sich Plastik in Mikro- und Nanoform vollkommen zersetzt hat. (368) Viele Meeresorganismen, vom Plankton über Fische bis hin zu den Seevögeln, halten die Plastikteilchen für Futter und verenden entweder direkt an ihnen oder erleiden durch die im Plastik enthaltenen Giftstoffe Entwicklungsstörungen sowie Fortpflanzungsprobleme und sterben vorzeitig, wie Studien an verschiedenen Organismen zeigen. (367) Die sogenannten Additive in Kunststoffen gehören überwiegend in die Kategorie “persistierende organische Substanzen” und sind zum Teil hochgradig toxisch sowie krebserregend, weshalb ihnen ein eigenes Kapitel gewidmet ist (Kapitel 3).
Obwohl das Thema Mikroplastik in Bezug auf unsere zum ganz überwiegenden Teil rein pflanzlichen Nahrungsergänzungen, Tees und Superfoods zunächst nicht von übergeordneter Relevanz scheint, haben wir uns entschieden, das Thema mit aufzunehmen. Dies hat folgende Gründe: Zum einen sind wir durch die zunehmenden ubiquitären Verunreinigungen von Böden, Wasser und Nahrungsmitteln zwangsläufig mit Mikroplastik konfrontiert, zum anderen können sich auch bei den weniger betroffenen rein pflanzlichen Erzeugnissen Verunreinigungen durch die Produktion und die Plastikverpackungen ergeben. Umso mehr liegt es auch in unserer Verantwortung, eine weitere Kontamination unserer Umwelt zu verhindern.
Da wir auch beim Anbau unserer Rohstoffe möglichst Bio-Qualität bevorzugen, auf reinste Wasserquellen und abgelegene Anbaugebiete setzen, gehen wir von einer deutlich reduzierten Belastung für unsere Produkte aus. Zudem konnte eine Aufnahme von Mikroplastik in Pflanzen bis dato nicht nachgewiesen werden.
In Bezug auf Nahrungsergänzungsmittel sind vor allem Einträge durch die Produktionsabläufe denkbar. Durch maschinellen Abrieb könnte sich entsprechend mikroplastikhaltiger Staub auf den Rohstoffen sowie den fertig gepressten Tabletten und Kapseln, aber auch Ölen absetzen. Eine offenbar gängige Praxis ist es, eventuell vorkommende Verunreinigungen einfach herauszufiltern. Für uns ist ein solches Vorgehen nicht akzeptabel, da wir nur von Grund auf reine Substanzen verwenden und keine etwaigen Rückstände in unseren Produkten wiederfinden möchten. Zudem weisen unsere eigenen (Edelstahl-)Maschinen keine Plastikteile auf, die einen etwaigen Abrieb verursachen könnten.
Auch bei unserer Verpackung setzten wir auf natürliche Materialien wie Braunglas und Papier, siehe hierzu auch das Kapitel 25.
Weltweit existiert bislang noch keine einheitliche Definition zu Mikroplastik. „Feste, wasserunlösliche Kunststoffpartikel, die fünf Millimeter und kleiner sind“ – so lautet die gängigste Beschreibung, welche auch von den Vereinten Nationen (UNEP) und dem Umweltbundesamt (UBA) für Mikroplastik verwendet wird. (369)
Wird der Begriff „Nanoplastik“ in Abgrenzung zu Mikroplastik verwendet, so bezeichnet Mikroplastik den Bereich von 5 mm bis 100 nm und Nanoplastik den Bereich von 1 bis 100 nm. Meist werden Nanoplastikpartikel aber unter Mikroplastik (Gesamtheit von Plastikpartikeln < 5 mm) zusammengefasst. (367)
Gängig ist eine Unterscheidung in primäres und sekundäres Mikroplastik, wobei die Zuordnungen teilweise abweichen. Üblicherweise handelt es sich beim primären Mikroplastik schon um entsprechend in Mikroform hergestelltes Plastik, wie es z. B. in Kosmetik oder Wasch-, Putz- und Reinigungsmitteln sowie als Beimengung einiger technischer Produkte verwendet wird. Auch der Abrieb von Reifen und der Austrag von Mikroplastikfasern aus synthetischer Kleidung – unter anderem Polyester – wird von den meisten Organisationen als primäres Mikroplastik angesehen, obwohl es erst durch Abnutzung entsteht. Das Fraunhofer-Institut hat hierfür die eigene Kategorie primäres Mikroplastik – Typ B vorgesehen. (368)
Der Begriff “sekundäres Mikroplastik” umfasst alle Partikel, die durch langsamen Zerfall großer Plastikteile, wie Plastikverpackungen und -flaschen, in der Umwelt entstehen. Einmal in die Umwelt gelangt, werden diese größeren Plastikteile (Makroplastik) durch UV-Strahlung und mechanische Einwirkung immer kleiner und zu Mikroplastik bis hin zu Nanoplastik. (367,368)
Die genannten Definitionen zu Mikroplastik richten sich ausschließlich nach der Größe der Partikel, ohne die chemische Zusammensetzung zu berücksichtigen. Nicht nur erdölbasierte synthetische Polymere zählen zu den Kunststoffen, sondern auch biobasierte und chemisch veränderte, natürliche Polymere (halbsynthetische Kunststoffe), wie z. B. Bio-PET oder Polymilchsäure (PLA). Eine um flüssige Kunststoffe erweiterte Definition vertreten beispielsweise Greenpeace oder der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND): Diese Substanzen werden z. B. vermehrt in der Kosmetikindustrie oder in Wasch-, Putz- sowie Reinigungsprodukten eingesetzt und dienen auch als Stabilisator oder Füllmittel. (367,370,371)
Seit 1964 hat sich die Plastikproduktion etwa verzwanzigfacht und noch immer nimmt die Produktion stetig weiter zu. (372) Weltweit werden jährlich über 400 Mio. Tonnen Kunststoff hergestellt (Plastics Europe 2018). Der größte Anteil der globalen Plastikproduktion von 26 % (in Europa sogar 40 %) wird für Verpackungen verwendet. (367)
Der überwiegende Teil dieses Plastiks landet auf Mülldeponien oder direkt in der natürlichen Umwelt. Circa 86 % der gebrauchten Plastikverpackungen werden nicht wiederverwertet, 40 % in Deponien abgelagert, 14 % verbrannt und 32 % gelangen unkontrolliert in die Umwelt (Stand 2015). (373)
Problematisch ist Plastik in der Umwelt deshalb, weil es sich extrem langsam zersetzt. Häufig wird angegeben, dass Plastik sich nach 450 Jahren abgebaut hat. Dies bezieht sich jedoch nur auf bestimmte Plastikformen und häufig nur auf den Abbau bis in den Mikroplastikbereich. Der vollständige Abbau von Mikroplastik kann sehr viel länger dauern. Wissenschaftler schätzen Zeiten von bis zu 2.000 Jahren. (368)
Verschiedenen Hochrechnungen zufolge gelangen weltweit jährlich zwischen 1,8 und 5 Mio. Tonnen als Mikroplastik in die Umwelt. Die International Union for Conservation of Nature (IUCN) kommt in ihrer Analyse aus dem Jahr 2017 auf mittlere 3,2 Millionen Tonnen. (367,368)
Der weitaus größte Teil des Mikroplastiks geht mit circa einem Drittel auf den Abrieb von Reifen, Straßenmarkierungen und -belägen zurück. Weitere 20 % entstehen durch das produzierende Gewerbe, Industrie sowie Baustellen. Auch Verwehungen der Beläge von Sport- und Spielplätzen spielen mit 3 % eine nicht unerhebliche Rolle. Ein weiterer großer Anteil von 10 % ergibt sich durch sogenanntes Littering, kurz: Abfälle, die in der Umwelt liegen gelassen werden. Je 3 % gehen auf Abrieb von Schuhsohlen und die beim Waschen von synthetischen Textilien freiwerdenden kleinen Faserteile zurück. Für circa ein Viertel des Mikroplastik ist die Herkunft nicht feststellbar. (368)
Abbildung: Quellen für Mikroplastik
Quelle: (368)
Ubiquitäre Verbreitung und Ablagerungen
Circa sechs bis zehn Prozent des weltweit produzierten Kunststoffs gelangt in die Ozeane. (374) Aufgrund von Meeresströmungen und verschiedener anderer Mechanismen, die das Absinken des Mikroplastiks begünstigen, wird der Meeresboden im Arktischen Ozean als wichtige Senke für Kunststoffabfälle und Mikroplastik angesehen. (375) Ebenso wird auch polares Meereis als globale Senke für kleinste Kunststoffpartikel vermutet.
Über die Akkumulation von Mikroplastik an Land ist noch relativ wenig bekannt. Eventuell ist die Umweltverschmutzung an Land sogar eine größere als die in den Weltmeeren – je nach Umgebung wird sie auf das 4- bis 23-Fache geschätzt. (376)
Einen großen Eintragspfad für die Belastung an Land stellt das Aufbringen von Klärschlämmen auf Ackerflächen dar. Während Kläranlagen in Deutschland zwar 95 % des Mikroplastiks aus dem Wasser entfernen können, gelangen circa 35 % hiervon über Klärschlämme zurück in die Umwelt. (368,377)
Der Schaden, den viele Tiere durch Makroplastik erleiden, ist mittlerweile offenkundig: besonders Seevögel verenden oft qualvoll an den verschluckten Teilen, weil diese den Magen-Darm-Trakt verlegen. Andere Meeresbewohner verheddern sich in alten Fischernetzen und Plastiktüten. Doch auch Mikroplastik wird von einer Vielzahl von Organismen für Futter gehalten und konnte daher bereits in einer Vielzahl von Lebewesen nachgewiesen werden: z. B. in Weichtieren, Insekten, Krebstieren, Vögeln und Säugetieren. Dabei ist vor allem der Magen-Darm-Trakt betroffen. (367)
Einige Organismen scheiden die kleinen Partikel zwar ohne offensichtlichen Schaden wieder aus, doch auch Mikroplastikpartikel können mechanisch Organe verletzen. Darüber hinaus enthalten sie beigefügte Additive, die sich leicht aus dem Plastik lösen. Dabei handelt es sich beispielsweise um Biozide, Treibmittel, Schwermetalle in Farben und Stabilisatoren, Flammschutzmittel oder andere persistierende organische Substanzen als Vernetzer, Katalysatoren, Farbstoffe, Weichmacher und Lösemittel. (368) Die Additive gelangen ins Blut, in Organe sowie ins Fett- und Muskelgewebe. Dies hat teilweise fatale Folgen, wie erste Laborversuche zeigen: (378–382)
- Zooplanktons nehmen weniger Nahrung in Form von Algen auf, was Energiezufuhr und Wachstum beeinträchtigt bzw. die Sterblichkeit erhöht,
- Bakterien, die wesentlich zur globalen Sauerstoffproduktion beitragen, zeigen eine verringerte Photosynthese-Leistung,
- Flusskrebse zeigen ein verringertes Wachstum und eine niedrigere Fortpflanzungsrate,
- Seeigel haben eine verminderte Embryonalentwicklung,
- Regenwürmer wachsen langsamer und sterben in größerer Zahl.
Eine direkte Aufnahme von Pflanzen bzw. die Übertragung von Mikroplastik auf essbare Pflanzenteile wurde noch nicht festgestellt. Das im Boden enthaltene Mikroplastik mitsamt der enthaltenen Schadstoffe könnte aber dennoch über Interaktionen mit den Bodenorganismen Nachteile für das Wachstum und die Gesundheit der Pflanzen haben. (383)
Dass Mikroplastik auch Auswirkungen auf ganze Ökosysteme hat, ist mittlerweile ebenfalls in Ansätzen bekannt. Zum Beispiel wirken die kleinen Partikel als Vehikel für Mikroorganismen, wodurch diese in neue Ökosysteme transportiert werden. Unter Umständen sind diese jedoch für die dortigen Verhältnisse schädlich oder verdrängen andere Arten. (367)
Auswirkungen auf den Menschen
Die Analytik von Mikroplastik in Lebensmitteln ist nach wie vor eine Herausforderung, weshalb noch keine Rückschlüsse auf durchschnittliche Gehalte von Mikroplastik in Lebensmitteln möglich sind. In Untersuchungen von Salzproben konnte in den meisten Proben – unabhängig ob Meersalz, Salz aus Binnengewässern oder Steinsalz – Mikroplastik nachgewiesen werden. Untersuchungen des Umweltbundesamtes ergaben Konzentrationen zwischen 40 und 2.000 Mikroplastik-Teilchen pro Kilogramm Salz (> 50 µm, nicht publizierte Ergebnisse). Die häufigsten gefundenen Mikroplastik-Arten sind typische Massenkunststoffe, die auch als Verpackungsmaterial eingesetzt werden: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET) und seltener PS (Polystyrol). Die Salzproben sind häufig in Plastik verpackt und genau diese Kunststoffe werden auch im Salz gefunden. (384) Allerdings sind auch Salze in Karton- oder Glasverpackungen mit Mikroplastik belastet. Dies deutet darauf hin, dass es auch zu einer Kontamination mit Kunststoffabrieb im Laufe der Gewinnung (Meerwasser) und Verarbeitung kommt. (384,385)
Beim Menschen kann Mikroplastik in erster Linie über zwei Wege in den Körper gelangen: zum einen über Zahnpasta, das Trinkwasser und die Nahrung – u. a. Meeresfrüchte, Honig (umstritten), das erwähnte Meersalz oder Staub auf Nahrungsmitteln – und zum anderen über die Atmung – Mikroplastikpartikel in der Luft sowie Staub. Die Hausstaubbelastung, welche aus Möbeln, Böden, Farben und Kleidung hervorgeht, wird hierbei vermutlich deutlich unterschätzt. (386) Auch in Nahrungsergänzungsmitteln kann sich Mikroplastik befinden. Erst jüngst kam es zu einem Rückruf von Thyrositol-Tabletten, da eine mögliche Verunreinigung der Tabletten mit blauen, plastikartigen Fremdkörpern festgestellt wurde. (387)
Darüber hinaus sind je nach Ausgangsmaterial zum Teil äußerst gesundheitsschädliche Mikroschadstoffe wie Rückstände von Weichmachern, Schwermetallen, PFOS oder Pharmazeutika in Mikroplastik enthalten (Kapitel 25.1). Dies stellt nicht nur eine Gefahr für Mikroorgansimen und Umwelt, sondern auch für den Menschen dar. (388)
Für bereits zu Nanopartikeln zerfallenes Plastik gelten grundsätzlich die gleichen Risiken wie für Nanopartikel anderer Grundsubstanz: Die wahrscheinlich unkontrollierte Aufnahme über Zellbarrieren hinweg und die anschließende Verteilung und Anreicherung im Körper führen zu nicht abschätzbaren Risiken dieser Kleinstpartikel. (368) Aufgrund des extremen Oberflächen-Volumen-Verhältnisses von Nanopartikeln treten schwer kalkulierbare, physikalische Phänomene auf, welche bei größeren Partikeln der gleichen Grundsubstanz nicht auftreten. Welche Auswirkungen dies auf die menschliche Gesundheit hat, ist derzeit völlig unzureichend geklärt.
Trotz der wissenschaftlichen Unsicherheiten gehen verschiedene Behörden, wie das Bundesamt für Risikobewertung (BfR) und die WHO, derzeit nicht davon aus, dass Mikroplastik in Lebensmitteln, beziehungsweise Trinkwasser ein gesundheitliches Risiko für den Menschen darstellen könnte. Beide Organisationen bekräftigen jedoch den Bedarf weiterer Forschungen in diesem Bereich. (367)
Andere Institutionen wie der WWF, Greenpeace oder auch das Fraunhofer-Institut sehen Nachbesserungsbedarf in den entsprechenden Gesetzestexten und Regulierungen, sowohl auf nationaler Ebene als auch europa- und weltweit (REACH, Nationale Verbote, Kosmetik-Verordnung). So wird in Deutschland beispielsweise seit dem Jahr 2013 auf eine freiwillige Selbstverpflichtung der Kosmetikindustrie gesetzt. Greenpeace sieht diese Selbstverpflichtung als gescheitert an und weist im Jahr 2021 in zahlreichen Produkten, insbesondere in abwaschbaren Kosmetika, Mikroplastik nach. (389) Einige der Forderungen, die nach Ansicht der Verbände, das Aufkommen und die weitere Kontaminierung der Umwelt reduzieren würden, betreffen: (367,368,389,390)
- Verbesserte Systeme zur Straßenreinigung sowie Filterung von (Straßen-)Abwässern und Niederschlagswasser könnten zu einer Reduzierung der Haupteintragsquellen beitragen.
- Auch die mangelnde Förderung der Entwicklung von Produkten, die kein oder deutlich weniger Mikroplastik freisetzen – vornehmlich im Bereich Autoreifen –, ist ein Kritikpunkt der Verbraucherverbände.
- Klare Regelungen fehlen ebenso für die Ausbringung von Klärschlämmen auf landwirtschaftlichen Flächen beziehungsweise fehlt auch hier der Anreiz, um schädliche Stoffe wie Mikroplastik weiter zu reduzieren. Laut Bundeslandwirtschaftsministerium “hätte das geplante Verbot zu einem Entsorgungsnotstand geführt, da keine ausreichenden Verbrennungskapazitäten vorhanden sind.”
Das Fraunhofer-Institut fasst in seinem Bericht zusammen: “Kunststoffe werden im Chemikalienrecht nicht ausreichend reguliert.” und “Kunststoffemissionen sind hochgradig persistent, die bisherigen Grenzwerte bilden dieses hohe Maß an Persistenz nicht differenziert ab. Zur Wahrung des Vorsorgeprinzips wäre die Einführung einer Gefahrstoffklasse very very persistent (vvP) sinnvoll.” Makro- und Mikroplastik könne zudem als chronisch wassergefährdend (h413) eingestuft werden. (367)
Bis der gesetzliche Rahmen angepasst wird, ist jeder Einzelne gefragt, Mikroplastik so gut es geht zu meiden und vor allem nicht noch weiter zu der Entstehung von Mikroplastik in unserer Umwelt beizutragen. Hierzu können Sie Folgendes tun:
- Vermeiden Sie unnötige Verpackungen und Einmalprodukte. Nutzen Sie das Angebot unverpackter Ware und entsorgen Sie entsprechende Materialien ordnungsgemäß.
- Verzichten Sie auf Kosmetika und Reinigungsmittel mit Mikroplastik. Zertifizierte Naturkosmetik (z. B. BDIH, NATRUE etc.) kommt ohne mineralölbasierte Bestandteile aus und verbietet die Beimengung von Mikroplastik in Kosmetika und technischen Produkten.
- Bevorzugen Sie nicht-synthetische Produkte und Textilien und verwenden Sie diese möglichst lange.
- Waschen Sie Ihre Kleidung immer in einer vollen Waschmaschine. Dies kann die Anzahl an Mikroplastikpartikeln während des Waschvorgangs verringern.
- Bevorzugen Sie auch bei anderen Materialien, wie Baustoffen, Möbeln, Wohntextilien natürliche, plastikfreie Produkte, um die Belastung im Wohnumfeld (Hausstaub) zu reduzieren.
Für eine Übersicht der durch maschinelle Prozesse eingetragene Kontaminanten siehe Kapitel 14.
