Im Bier, im Meer, im menschlichen Gehirn: Dass Kunststoffpartikel ein Problem sind, darüber ist sich die Forschung einig. Allerdings erschienen jüngst Studien mit zweifelhaften Resultaten. Wo steht die Wissenschaft? Ein Überblick
Laptops und Mikroplastik bitte aus den Taschen nehmen!
Foto: Tonje Thilesen/NYT/Redux/laif
Diese Partikel sind so klein, dass sie mit dem bloßen Auge teils nicht mehr zu erkennen sind: zwischen einem Mikrometer und fünf Millimeter groß. Mikroplastik hat Konjunktur. Eine 2022 durchgeführte Umfrage unter deutschen Verbrauchern ergab, dass mehr als zwei Drittel der Befragten Mikroplastik im Körper für eine Bedrohung hielten. Seit damals verhandelt die Staatengemeinschaft der UN über ein globales Plastikabkommen.
Die Wissenschaft indes wird geradezu von einem Tsunami von publizierten Studien überspült. „Ich habe gerade für ein Manuskript die Zahl der Publikationen zu Mikroplastik gezählt: 26.000 Stück. Wer soll das denn bitte noch lesen?“, stöhnt Martin Wagner, Professor an der Norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie in Trondheim.
Und jetzt das: Die britische Tageszeitung Guardian berichtet über wissenschaftliche Aufsätze, die wegen fehlerhafter Methoden ins Zwielicht geraten sind. Sie hatten gewaltige Mikroplastikgehalte in menschlichen Organen, etwa dem Gehirn, behauptet und damit weltweit Schlagzeilen gemacht.
Tatsächlich waren die Sensationsdaten wohl Messfehler. „Die derzeitige Fast-Food-Wissenschaft führt eben schnell zu echt schlechten Aufsätzen, die wir dann korrigieren müssen. Das ist nicht gut, denn das bringt schnell das gesamte Gebiet in Misskredit“, ärgert sich Dušan Materić, Leiter der Forschungsgruppe Mikro- und Nanoplastik am Leipziger Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und einer der schärfsten Kritiker der fraglichen Studien.
Schlampige Studien zu Mikroplastik
Die Sorge ist nicht unbegründet: Denn es gibt ja massive wirtschaftliche Interessen, die es begrüßen würden, wenn die Risiken, die mit Mikroplastik in Verbindung stehen, und das Vorhandensein von Mikroplastik im Allgemeinen, viel harmloser wären als bisher angenommen. Auch wenn die Kritik nur einen kleinen Teil der zigtausend Studien betrifft: Vorbilder, in denen Interessengruppen Fehler, Widersprüche oder schlicht Forschungslücken ausnutzten, um Zweifel zu säen, gibt es genug: Tabak, verbleites Benzin, Asbest.
„Die Plastik-Lobbyisten werden diese Unsicherheiten ausbeuten, denn das ist die beste Strategie, um gesetzliche Regulierung zu verhindern“, befürchtet Martin Wagner. Die Ökotoxikologin Dana Kühnel vom Mikroplastik-Kompetenzcluster des Leipziger UFZ will den Autoren der aufsehenerregenden Studien selber aber keine bösen Absichten unterstellen. „Sie glauben, etwas Wichtiges entdeckt zu haben, und wollten berichten, was sie gefunden und welche Methode sie eingesetzt haben.“
„Dabei gibt es keinen Zweifel, dass Mikroplastik ein Problem ist“, sagt Materić, „wir messen es überall: an den Polen, in den Tiefseegräben, auf den höchsten Berggipfeln, in den Böden.“ Was schon in der Umwelt ist, wird dort bleiben – und eine ganze Menge hinzukommen. Die OECD schätzt, dass sich die Kunststoffproduktion bis 2060 nahezu verdreifachen wird, und etliches davon wird in der Umwelt und schließlich auch in den Organismen landen. „Das Problem wird nicht kleiner, und es gibt jetzt schon genügend Evidenz, um besorgt zu sein“, sagt Wagner, der die Auswirkungen von Mikroplastik auf Gesundheit und Umwelt erforscht.
Tatsächlich haben 20 Jahre Mikroplastikforschung eine erdrückende Indizienlast erbracht, dass die menschengemachten Partikel in jeden Winkel der Ökosysteme eingedrungen sind und sich, weil sie kaum abgebaut werden können, dort anreichern. „In der Umweltforschung haben wir zahllose sehr gute Studien, wir haben einen gut bestückten Methodenbaukasten, ausgefeilte Qualitätskontrollen und viele Arbeitsgruppen, die hervorragende Arbeit machen“, betont Dušan Materić.
Das Problem liege bei den Studien mit menschlichem Gewebe. „Die Hälfte aller Studien, die behaupten, dort Mikroplastik gefunden zu haben, hat gravierende Schwächen in den Untersuchungsmethoden und hat sich nicht darum gekümmert. Dort sind Fehler gemacht worden, die nicht hätten passieren dürfen“, lautet die Kritik des UFZ-Wissenschaftlers. Aber die Selbstreinigungskräfte der Wissenschaft dürften ja imstande sein, damit umzugehen.
„Wenig Austausch zwischen den Fachdisziplinen“
„Das ist ein ganz normaler wissenschaftlicher Prozess“, meint etwa Martin Wagner, „ich glaube, das geht in der öffentlichen Kommunikation oftmals verloren.“ Doch es sind nicht nur schlampige Studien von einzelnen Forschungsgruppen. Humanbiologen und Mediziner sind als Letzte auf den Mikroplastikzug aufgesprungen, was manche Unschärfe erklären mag. Aber auch in den schon länger an dem Problem arbeitenden Disziplinen gehört das Austesten von Methoden, die Erkundung ihrer Stärken und Schwächen nach wie vor zum normalen Forschungsprozess. „Das ist bei so relativ neuen Forschungsfeldern nicht unüblich“, sagt etwa die Umweltchemikerin Annika Jahnke, die am Leipziger UFZ den Mikroplastik-Kompetenzcluster koordiniert.
„Ich musste ein bisschen über die Schlagzeilen schmunzeln, da diese die Thematik sehr einseitig beleuchten“, urteilt Christian Laforsch, Professor für Tierökologie an der Universität Bayreuth und Leiter des Sonderforschungsbereichs Mikroplastik. „Leider gibt es zu wenig Austausch zwischen den Fachdisziplinen, sodass dadurch im medizinischen Bereich auch Studien publiziert werden können, die nicht nach dem aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstand durchgeführt worden sind.“ Die Diskussion um Methoden, Versuchsprotokolle oder Standards wird noch lange andauern. Schließlich suggeriert schon der Begriff Mikroplastik eine Einheitlichkeit, die in der Realität gar nicht existiert.
„Plastik ist ein sehr heterogenes Material, und entsprechend muss man seine Verfahren anpassen“, betont Annika Jahnke. Hunderte von Kunststoffsorten, die mit vielen Tausend Komponenten, Zusatzstoffen oder auch Verunreinigungen versehen sind, können auf zahllose Weisen chemische Wirkung in Umwelt und Organismen entfalten. Hinzu kommt die physikalische Wirkung der Partikel als mechanischer Reiz oder als Träger von Schadstoffen und Erregern. „Es dauert lange, bis man wirklich valide weiß, welche Materialeigenschaften für welche Effekte verantwortlich sind“, so Christian Laforsch. Und so sind selbst 20 Jahre eine zu kurze Zeit, um die Fragen in Sachen Mikroplastik auch nur annähernd beantwortet zu haben.
Das Mikroplastik-Problem muss gelöst werden
Auf den Erkenntnisfortschritt von weiteren 20 Jahren will gleichwohl keiner warten. „Es ist richtig: Wir haben noch eine Grauzone, wo wir es einfach nicht genau wissen“, betont Annika Jahnke, „aber wir wissen, dass wir besorgt sein sollten. Wir essen das Zeug, wir atmen es ein, es ist überall. Es enthält Tausende von Chemikalien, über 4.000 davon haben Gefährdungspotenzial.“ Daher haben sich Mikroplastikforscher in der internationalen „Scientists Coalition for an Effective Plastics Treaty“ zusammengeschlossen. Ihr ausdrückliches Ziel: Beratung von Politik und Öffentlichkeit – auch wenn noch Wissenslücken und Methodenprobleme bestehen. „Während die Wissenschaft das Problem genauer verstehen will“, sagt Martin Wagner, der in der Vereinigung mitmacht, „ist sich die Welt längst einig, dass das Problem gelöst werden muss.“
Die „Welt“ in Form der 193 Mitgliedsstaaten der UN hat sich auf der fünften UN-Umweltversammlung 2022 aufgemacht, ein globales Plastikabkommen auszuhandeln. Bis 2040 soll die Verschmutzung mit Kunststoffen reduziert werden, in den Ozeanen zum Beispiel um bis zu 80 Prozent. Die Verhandlungen verliefen klar nicht nach dem ehrgeizigen Plan, der 2022 in Nairobi aufgestellt wurde. Das ursprünglich vorgesehene Abschlussdatum 2024 ist schon lange verstrichen. Seit letztem Sommer rührt sich gar nichts, weil sich ambitionierte Staaten und Bremser gegenseitig blockierten. Für die Europäer sowie die Inselstaaten des Südpazifiks blieben die Vorschläge des Verhandlungsleiters bei Weitem zu ambitionslos, ein Block vor allem von erdölproduzierenden Staaten sah dagegen schon durch den Kompromissvorschlag rote Linien überschritten. Wie es jetzt weitergeht, ist auch ein Dreivierteljahr später ungewiss.
Die globale Gemeinschaft der Mikroplastikforscher will sich vom Stillstand im UN-Prozess nicht beeindrucken lassen. Während im vergangenen Jahr der erste Anlauf zu einem weltweiten Abkommen vor die Wand lief, wurde unter den Fittichen der renommierten Medizinzeitschrift Lancet eine groß angelegte Langzeitbeobachtung gestartet: der „Lancet Countdown Gesundheit und Plastik“. Über Jahre hinweg wollen Forscher weltweit Indikatoren messen, die den Fortgang der Kunststoffverschmutzung und deren Folgen dokumentieren.
Vorbild ist der „Lancet Countdown Gesundheit und Klimawandel“, der 2015 aus der Taufe gehoben wurde und seither jedes Jahr einen entsprechenden Bericht produziert hat. „Der Klima-Countdown war unglaublich erfolgreich bei Entscheidungsträgern“, berichtet Martin Wagner, der beim Plastik-Countdown mitarbeitet und sich für diesen Ähnliches erhofft. Das Beobachtungssystem soll unabhängig von staatlichen oder internationalen Institutionen arbeiten und jährliche Berichte vorlegen.
Die Suche nach dem Kreislauf
Über eines sind sich die befragten Wissenschaftler einig: Kunststoffe lassen sich in der modernen Welt nicht ersetzen. „Das ist ein so wahnsinnig variables Material, dass wir eher definieren sollten, in welchen Bereichen wir absolut nicht darauf verzichten können und wo sein Einsatz unnötig ist“, fordert die Ökotoxikologin Dana Kühnel. Das schließt ein Verbot von bestimmten Anwendungen, etwa von Plastiktüten, durchaus ein, setzt aber den Akzent eher auf geschlossene Wiederverwertungskreisläufe. „Man muss wirklich einen Kreislauf hinbekommen, in dem neue Produkte aus recycelten Materialien ohne große Qualitätseinbußen hergestellt werden und Plastik nicht unkontrolliert in die Umwelt freigesetzt wird“, so Kühnel. Bis das derzeitige Recycling-System so funktioniert, ist es allerdings noch ein weiter Weg.
Der zweite Ansatz besteht in neuen Kunststoffen, die die ganzen Nachteile der derzeitigen Generation vermeiden. „Wir arbeiten in unserem Sonderforschungsbereich mit Ingenieuren und Polymer-Chemikern zusammen, um neue Kunststoffe zu entwickeln“, erklärt Christian Laforsch. Solche, die weniger Abrieb erzeugen, oder solche, die sich leichter in ihre Bestandteile zerlegen und so wiederverwerten lassen. „Die Kunststoffe, die heute den Markt dominieren, wurden während des Zweiten Weltkriegs entwickelt“, erklärt Martin Wagner und fragt rhetorisch: „Würden wir heute in einem Auto aus den 30er Jahren fahren?“ Das würde zwar niemand. Von den jahrzehntealten Kunststoffen will aber auch niemand lassen, weil sie ökonomisch so erfolgreich sind.
ität für Wissenschaft und Technologie in Trondheim.Und jetzt das: Die britische Tageszeitung Guardian berichtet über wissenschaftliche Aufsätze, die wegen fehlerhafter Methoden ins Zwielicht geraten sind. Sie hatten gewaltige Mikroplastikgehalte in menschlichen Organen, etwa dem Gehirn, behauptet und damit weltweit Schlagzeilen gemacht.Tatsächlich waren die Sensationsdaten wohl Messfehler. „Die derzeitige Fast-Food-Wissenschaft führt eben schnell zu echt schlechten Aufsätzen, die wir dann korrigieren müssen. Das ist nicht gut, denn das bringt schnell das gesamte Gebiet in Misskredit“, ärgert sich Dušan Materić, Leiter der Forschungsgruppe Mikro- und Nanoplastik am Leipziger Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und einer der schärfsten Kritiker der fraglichen Studien.Schlampige Studien zu MikroplastikDie Sorge ist nicht unbegründet: Denn es gibt ja massive wirtschaftliche Interessen, die es begrüßen würden, wenn die Risiken, die mit Mikroplastik in Verbindung stehen, und das Vorhandensein von Mikroplastik im Allgemeinen, viel harmloser wären als bisher angenommen. Auch wenn die Kritik nur einen kleinen Teil der zigtausend Studien betrifft: Vorbilder, in denen Interessengruppen Fehler, Widersprüche oder schlicht Forschungslücken ausnutzten, um Zweifel zu säen, gibt es genug: Tabak, verbleites Benzin, Asbest.„Die Plastik-Lobbyisten werden diese Unsicherheiten ausbeuten, denn das ist die beste Strategie, um gesetzliche Regulierung zu verhindern“, befürchtet Martin Wagner. Die Ökotoxikologin Dana Kühnel vom Mikroplastik-Kompetenzcluster des Leipziger UFZ will den Autoren der aufsehenerregenden Studien selber aber keine bösen Absichten unterstellen. „Sie glauben, etwas Wichtiges entdeckt zu haben, und wollten berichten, was sie gefunden und welche Methode sie eingesetzt haben.“„Dabei gibt es keinen Zweifel, dass Mikroplastik ein Problem ist“, sagt Materić, „wir messen es überall: an den Polen, in den Tiefseegräben, auf den höchsten Berggipfeln, in den Böden.“ Was schon in der Umwelt ist, wird dort bleiben – und eine ganze Menge hinzukommen. Die OECD schätzt, dass sich die Kunststoffproduktion bis 2060 nahezu verdreifachen wird, und etliches davon wird in der Umwelt und schließlich auch in den Organismen landen. „Das Problem wird nicht kleiner, und es gibt jetzt schon genügend Evidenz, um besorgt zu sein“, sagt Wagner, der die Auswirkungen von Mikroplastik auf Gesundheit und Umwelt erforscht.Tatsächlich haben 20 Jahre Mikroplastikforschung eine erdrückende Indizienlast erbracht, dass die menschengemachten Partikel in jeden Winkel der Ökosysteme eingedrungen sind und sich, weil sie kaum abgebaut werden können, dort anreichern. „In der Umweltforschung haben wir zahllose sehr gute Studien, wir haben einen gut bestückten Methodenbaukasten, ausgefeilte Qualitätskontrollen und viele Arbeitsgruppen, die hervorragende Arbeit machen“, betont Dušan Materić.Das Problem liege bei den Studien mit menschlichem Gewebe. „Die Hälfte aller Studien, die behaupten, dort Mikroplastik gefunden zu haben, hat gravierende Schwächen in den Untersuchungsmethoden und hat sich nicht darum gekümmert. Dort sind Fehler gemacht worden, die nicht hätten passieren dürfen“, lautet die Kritik des UFZ-Wissenschaftlers. Aber die Selbstreinigungskräfte der Wissenschaft dürften ja imstande sein, damit umzugehen.„Wenig Austausch zwischen den Fachdisziplinen“„Das ist ein ganz normaler wissenschaftlicher Prozess“, meint etwa Martin Wagner, „ich glaube, das geht in der öffentlichen Kommunikation oftmals verloren.“ Doch es sind nicht nur schlampige Studien von einzelnen Forschungsgruppen. Humanbiologen und Mediziner sind als Letzte auf den Mikroplastikzug aufgesprungen, was manche Unschärfe erklären mag. Aber auch in den schon länger an dem Problem arbeitenden Disziplinen gehört das Austesten von Methoden, die Erkundung ihrer Stärken und Schwächen nach wie vor zum normalen Forschungsprozess. „Das ist bei so relativ neuen Forschungsfeldern nicht unüblich“, sagt etwa die Umweltchemikerin Annika Jahnke, die am Leipziger UFZ den Mikroplastik-Kompetenzcluster koordiniert.„Ich musste ein bisschen über die Schlagzeilen schmunzeln, da diese die Thematik sehr einseitig beleuchten“, urteilt Christian Laforsch, Professor für Tierökologie an der Universität Bayreuth und Leiter des Sonderforschungsbereichs Mikroplastik. „Leider gibt es zu wenig Austausch zwischen den Fachdisziplinen, sodass dadurch im medizinischen Bereich auch Studien publiziert werden können, die nicht nach dem aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstand durchgeführt worden sind.“ Die Diskussion um Methoden, Versuchsprotokolle oder Standards wird noch lange andauern. Schließlich suggeriert schon der Begriff Mikroplastik eine Einheitlichkeit, die in der Realität gar nicht existiert.„Plastik ist ein sehr heterogenes Material, und entsprechend muss man seine Verfahren anpassen“, betont Annika Jahnke. Hunderte von Kunststoffsorten, die mit vielen Tausend Komponenten, Zusatzstoffen oder auch Verunreinigungen versehen sind, können auf zahllose Weisen chemische Wirkung in Umwelt und Organismen entfalten. Hinzu kommt die physikalische Wirkung der Partikel als mechanischer Reiz oder als Träger von Schadstoffen und Erregern. „Es dauert lange, bis man wirklich valide weiß, welche Materialeigenschaften für welche Effekte verantwortlich sind“, so Christian Laforsch. Und so sind selbst 20 Jahre eine zu kurze Zeit, um die Fragen in Sachen Mikroplastik auch nur annähernd beantwortet zu haben.Das Mikroplastik-Problem muss gelöst werdenAuf den Erkenntnisfortschritt von weiteren 20 Jahren will gleichwohl keiner warten. „Es ist richtig: Wir haben noch eine Grauzone, wo wir es einfach nicht genau wissen“, betont Annika Jahnke, „aber wir wissen, dass wir besorgt sein sollten. Wir essen das Zeug, wir atmen es ein, es ist überall. Es enthält Tausende von Chemikalien, über 4.000 davon haben Gefährdungspotenzial.“ Daher haben sich Mikroplastikforscher in der internationalen „Scientists Coalition for an Effective Plastics Treaty“ zusammengeschlossen. Ihr ausdrückliches Ziel: Beratung von Politik und Öffentlichkeit – auch wenn noch Wissenslücken und Methodenprobleme bestehen. „Während die Wissenschaft das Problem genauer verstehen will“, sagt Martin Wagner, der in der Vereinigung mitmacht, „ist sich die Welt längst einig, dass das Problem gelöst werden muss.“Die „Welt“ in Form der 193 Mitgliedsstaaten der UN hat sich auf der fünften UN-Umweltversammlung 2022 aufgemacht, ein globales Plastikabkommen auszuhandeln. Bis 2040 soll die Verschmutzung mit Kunststoffen reduziert werden, in den Ozeanen zum Beispiel um bis zu 80 Prozent. Die Verhandlungen verliefen klar nicht nach dem ehrgeizigen Plan, der 2022 in Nairobi aufgestellt wurde. Das ursprünglich vorgesehene Abschlussdatum 2024 ist schon lange verstrichen. Seit letztem Sommer rührt sich gar nichts, weil sich ambitionierte Staaten und Bremser gegenseitig blockierten. Für die Europäer sowie die Inselstaaten des Südpazifiks blieben die Vorschläge des Verhandlungsleiters bei Weitem zu ambitionslos, ein Block vor allem von erdölproduzierenden Staaten sah dagegen schon durch den Kompromissvorschlag rote Linien überschritten. Wie es jetzt weitergeht, ist auch ein Dreivierteljahr später ungewiss.Die globale Gemeinschaft der Mikroplastikforscher will sich vom Stillstand im UN-Prozess nicht beeindrucken lassen. Während im vergangenen Jahr der erste Anlauf zu einem weltweiten Abkommen vor die Wand lief, wurde unter den Fittichen der renommierten Medizinzeitschrift Lancet eine groß angelegte Langzeitbeobachtung gestartet: der „Lancet Countdown Gesundheit und Plastik“. Über Jahre hinweg wollen Forscher weltweit Indikatoren messen, die den Fortgang der Kunststoffverschmutzung und deren Folgen dokumentieren. Vorbild ist der „Lancet Countdown Gesundheit und Klimawandel“, der 2015 aus der Taufe gehoben wurde und seither jedes Jahr einen entsprechenden Bericht produziert hat. „Der Klima-Countdown war unglaublich erfolgreich bei Entscheidungsträgern“, berichtet Martin Wagner, der beim Plastik-Countdown mitarbeitet und sich für diesen Ähnliches erhofft. Das Beobachtungssystem soll unabhängig von staatlichen oder internationalen Institutionen arbeiten und jährliche Berichte vorlegen.Die Suche nach dem KreislaufÜber eines sind sich die befragten Wissenschaftler einig: Kunststoffe lassen sich in der modernen Welt nicht ersetzen. „Das ist ein so wahnsinnig variables Material, dass wir eher definieren sollten, in welchen Bereichen wir absolut nicht darauf verzichten können und wo sein Einsatz unnötig ist“, fordert die Ökotoxikologin Dana Kühnel. Das schließt ein Verbot von bestimmten Anwendungen, etwa von Plastiktüten, durchaus ein, setzt aber den Akzent eher auf geschlossene Wiederverwertungskreisläufe. „Man muss wirklich einen Kreislauf hinbekommen, in dem neue Produkte aus recycelten Materialien ohne große Qualitätseinbußen hergestellt werden und Plastik nicht unkontrolliert in die Umwelt freigesetzt wird“, so Kühnel. Bis das derzeitige Recycling-System so funktioniert, ist es allerdings noch ein weiter Weg.Der zweite Ansatz besteht in neuen Kunststoffen, die die ganzen Nachteile der derzeitigen Generation vermeiden. „Wir arbeiten in unserem Sonderforschungsbereich mit Ingenieuren und Polymer-Chemikern zusammen, um neue Kunststoffe zu entwickeln“, erklärt Christian Laforsch. Solche, die weniger Abrieb erzeugen, oder solche, die sich leichter in ihre Bestandteile zerlegen und so wiederverwerten lassen. „Die Kunststoffe, die heute den Markt dominieren, wurden während des Zweiten Weltkriegs entwickelt“, erklärt Martin Wagner und fragt rhetorisch: „Würden wir heute in einem Auto aus den 30er Jahren fahren?“ Das würde zwar niemand. Von den jahrzehntealten Kunststoffen will aber auch niemand lassen, weil sie ökonomisch so erfolgreich sind.