10 wissenschaftliche Ansätze gegen Plastikverschmutzung
OCEAN MATERIAL | 1. MÄRZ 2022 | 14 MIN.
10 wissenschaftliche Ansätze gegen Plastikverschmutzung
Plastikverschmutzung hat Folgen für kommende Generationen
Wenn die Verschmutzung im heutigen Tempo weitergeht, könnte es Experten zufolge bis 2050 mehr Kunststoff als Fisch im Meer geben. Wir brauchen dringend Lösungen. Forschung und Innovation haben neue Technologien hervorgebracht, um Kunststoffabfälle zu sammeln und ihren Eintrag zu verhindern. Hier stellen wir zehn wissenschaftliche Ansätze vor.
–
Plastikverschmutzung gehört zu den drängendsten Umweltproblemen unserer Zeit. Die meisten Kunststoffe bauen sich nicht leicht ab und lösen sich nicht einfach auf. Sie sammeln sich langsam in unseren Meeren an und benötigen Jahrhunderte, um zu zerfallen. Das birgt große Risiken für Wasserlebewesen, menschliche Gesundheit und marine Ökosysteme. Studien schätzen, dass es bis 2050 mehr Kunststoff als Fisch im Meer geben könnte.
Flüsse, Meere und Ozeane sind zu bequemen Transportwegen und Ablageorten für vom Menschen verursachte Kunststoffabfälle geworden. Die Kosten sind hoch: für Reinigung und Wiederherstellung, durch entgangene Tourismuseinnahmen und durch die gesellschaftlichen Folgen geschädigter Umwelt.
Weltweit werden jährlich rund 300 Millionen Tonnen Kunststoff produziert; nur etwa die Hälfte davon wird recycelt. Manche glauben, ein geringerer Kunststoffeinsatz allein löse das Problem. Damit ist jedoch der bereits im Meer vorhandene Kunststoff nicht beseitigt. Auch die bisherigen politischen Maßnahmen haben sich nicht als ausreichend erwiesen: Die Produktion steigt weiter und dürfte weiter zunehmen.
Dennoch gibt es Hoffnung. Jeder kann durch weniger Kunststoffverbrauch beitragen; Wissenschaft und Technik erweitern zugleich unsere Möglichkeiten. Gemeinsames Handeln ist entscheidend. Das Montrealer Protokoll von 1987 sollte weitere Schäden an der Ozonschicht verhindern. Seitdem wurden mehr als 98 Prozent der schädlichen Stoffe schrittweise ersetzt und schätzungsweise zwei Millionen Hautkrebsfälle verhindert. Was damals gemeinsam gelang, kann auch beim Kampf gegen Plastikverschmutzung gelingen.
1. The Ocean Cleanup
The Ocean Cleanup steht beispielhaft für gemeinsames Handeln. Inspiriert von einem Tauchgang in Griechenland gründete der niederländische CEO Boyan Slat die Organisation, um Kunststoff aus dem Great Pacific Garbage Patch zu sammeln. System 001 besteht aus 600 Meter langen schwimmenden Konstruktionen, die Meeresabfälle einschließlich Mikroplastik auffangen sollen. Wind und Meeresströmungen treiben die Abfälle zusammen. Der gesammelte Kunststoff wird zum Recycling an Land gebracht. Ziel ist, das System in den fünf großen Müllansammlungen der Welt einzusetzen und innerhalb von fünf Jahren 50 Prozent des Kunststoffs im Great Pacific Garbage Patch zu entfernen.
2. NASA-Satellitentechnologie
Das ursprünglich zur Hurrikanbeobachtung entwickelte Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS) der NASA kann Mikroplastikkonzentrationen anhand der Rauigkeit der Meeresoberfläche erkennen. Die 2016 entwickelte Methode ist ein wichtiges Instrument zur Verfolgung und Bekämpfung von Kunststoffverschmutzung. Sie soll auch die Erforschung von Mikroplastikfolgen unterstützen, gemeinnützigen Reinigungsaktionen helfen und Meereslebewesen schützen.
3. Ocean Material
Ocean Material stärkt Sammelgemeinschaften in Küstenregionen durch wirksame, verantwortungsvolle Lieferketten. In direkter Zusammenarbeit wird Kunststoffabfall beschafft und zu hochwertigen Materialien für Möbel, Kleidung und Verpackungen verarbeitet. So fördert Ocean Material nachhaltige Lebensgrundlagen und lokale Wirtschaft. Faire Vergütung und verantwortungsvolle Beschaffung sollen die Umweltbelastung gering halten.
4. Kunststoffabbauende Enzyme
2016 entdeckten Forschende in Japan ein Enzym, das PET (Polyethylenterephthalat) abbauen kann. Ideonella sakaiensis 201-F6 sondert PETase ab und zerlegt PET in Kohlenstoffverbindungen zur Energiegewinnung. Der ursprüngliche Prozess ist langsam. Inzwischen wurde das Enzym so verändert, dass es PET um 20 Prozent schneller abbaut.
5. Kunststoffabbauende Pilze – Biohm
Der Pilz Aspergillus tubingensis kann Polyurethan abbauen. Samantha Jenkins, leitende Biotechnologie-Ingenieurin bei Biohm, beobachtete, dass er den Kunststoffschwamm verzehrte, mit dem sein Behälter verschlossen war. Während der Pilz Kunststoff verdaut, vermehrt er sich. Dabei könnten Biomaterialien für Nahrung, Rohstoffe oder Antibiotika entstehen.
6. Magnetische Nanospulen
Experimentelle magnetische Nanospulen können Mikroplastik im Meer gezielt angreifen und abbauen, ohne Meereslebewesen zu schädigen. Mit Stickstoff und Mangan beschichtet, reagieren sie mit Sauerstoff und greifen Kunststoff an. Erste Versuche zeigen Verringerungen um 30 bis 50 Prozent innerhalb von acht Stunden.
7. Licella Holdings – Cat-HTR-Technologie
Das australische Unternehmen Licella Holdings entwickelte den Catalytic Hydrothermal Reactor (Cat-HTR). Druck und Wärme zerlegen gemischte Kunststoffe in Öle, Wachse und erneut nutzbare Kunststoffe. Das Verfahren ist vielseitig; Kritiker warnen allerdings vor zusätzlichen CO₂-Emissionen.
8. PlasticRoad
Das niederländische Projekt PlasticRoad baute Radwege und Straßen mit einem Anteil von 70 Prozent recyceltem Kunststoff. Diese Wege sollen langlebiger als Asphalt und schneller zu installieren sein, einen geringeren CO₂-Fußabdruck aufweisen und Prinzipien des zirkulären Designs veranschaulichen.
9. Evoware
Das indonesische Start-up Evoware verarbeitet Algen zu essbaren und löslichen Biokunststoffverpackungen. Der Ansatz ist vielversprechend, die Herstellung jedoch teurer als bei konventionellen Kunststoffen. Einige Verpackungen benötigen außerdem zusätzliche Kunststoff- oder Papierschichten.
10. Nicholas Institute – Verzeichnis von Kunststofftechnologien
Das Nicholas Institute erfasste 52 Technologien zur Vermeidung oder Sammlung von Kunststoffverschmutzung. Dazu gehören die Trash Boom von Plastic Fischer aus Deutschland und das kanadische Saugsystem Hoola One. Die Untersuchung betont, dass Prävention und Sammlung gleichermaßen dringlich sind.
Fazit
Plastikverschmutzung ist eine gewaltige globale Herausforderung. Wissenschaft, Innovation und gemeinsamer Wille können jedoch eine Wende ermöglichen. Lösungen existieren – jetzt müssen sie in größerem Maßstab eingesetzt werden.
Mehr erfahren:
