Unsichtbare Bedrohung

Sie sind mit blossem Auge kaum zu sehen, aber in unserer Umwelt gibt es sie überall: Winzige, schwer abbaubare Kunststoffpartikel mit einer Grösse von weniger als fünf Millimetern – sogenannte Mikrokunststoffe oder umgangssprachlich: Mikroplastik. Solche kleinen Kunststoffteilchen entstehen durch den Zerfall grösserer Kunststoffartikel oder werden gezielt als Zusätze in beispielsweise Kosmetika und Reinigungsmitteln verwendet. Noch kleinere Partikel in der Grösse von einem bis maximal 1.000 Nanometern werden als Nanokunststoff bezeichnet

Die Partikel finden ihren Weg in die Umwelt und schliesslich auch in unsere Nahrungskette. Beim Atmen, Essen und Trinken nimmt jeder Mensch unweigerlich Kunststoffpartikel auf, wobei die genaue Menge stark variieren kann. Schätzungen zufolge kann die Aufnahme in extremen Fällen bis zu fünf Gramm Kunststoff pro Woche betragen, im Durchschnitt liegt sie jedoch sicherlich deutlich darunter. Mittlerweile wird die weitreichende Verbreitung von Mikroplastik in unseren Ökosystemen als zunehmendes Problem erkannt, das nicht nur ökologische Folgen, sondern sehr wahrscheinlich auch ernste Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit hat.

Mikroplastik aus Verpackungen

Heute besteht kein Zweifel mehr, dass Mikroplastik durch die normale Verwendung von Verpackungen in Lebensmittel und Getränke gelangt. Dies geschieht durch mechanische Einwirkung, wie Reibung und Druck, sowie durch chemische Abbauprozesse. Besonders betroffen sind Verpackungen, die in direktem Kontakt mit heissen oder fettigen Lebensmitteln stehen, wie Kunststoffflaschen, Becher und Frischhaltefolien.

„Mehrere Studien auf Basis einheitlicher und robuster Messmethoden belegen, dass der normale Gebrauch von Kunststoffverpackungen zur Entstehung von Mikroplastik in Lebensmitteln führt“, erläutert Dr. Jane Muncke, Managing Director des Food Packaging Forum. Ein Beispiel ist eine Studie der Columbia Universität in New York.[1] Die Wissenschaftler haben Mineralwasser in Plastikflaschen von drei verschiedenen Marken untersucht. Und das Ergebnis lässt aufhorchen: Pro Liter Wasser wurden 110.000 bis 370.000 Partikel festgestellt – der überwiegende Teil davon Polyethylen-Terephthalate (PET).

Angesichts der wachsenden Besorgnis über potenzielle Gesundheitsrisiken von Mikroplastik finanzieren die Europäische Union und andere Organisationen zahlreiche Forschungsprojekte – zum Beispiel die fünf CUSP-Projekte. Diese zielen darauf ab, die Exposition der Bevölkerung zu messen, die toxikologischen Eigenschaften von Mikroplastik zu untersuchen und mögliche gesundheitliche Auswirkungen zu identifizieren. Zu den prominentesten gehört das CUSP-Projekt „PlasticsFatE“ (Plastics Fate and Effects in the human body), das noch bis zum 31. März 2025 läuft und an dem die Universität Bayreuth federführend beteiligt ist. Das Team untersucht das Vorkommen von Mikro- und Nanoplastik in einer Vielzahl komplexer Matrices wie Lebensmitteln, Konsumgütern sowie relevanten Umweltmedien (Luft, Trinkwasser, Böden); den Verbleib der Partikel im menschlichen Körper und den Transport von Mikro- und Nanopartikeln durch biologische Barrieren und deren mögliche Zytotoxizität.[2]

Mögliche Begünstigung von Entzündungen und Krebs

Einige Studien deuten darauf hin, dass Mikroplastik Entzündungen und andere negative Effekte im Körper hervorrufen kann. Die tatsächlichen Mechanismen und die Langzeitfolgen sind jedoch noch nicht ausreichend erforscht, um definitive Schlussfolgerungen zu ziehen. Derweil hat ein Team der Universität Wien die Interaktionen von Mikro- und Nanoplastik und Darmkrebszellen untersucht. Die Forscher beobachteten, dass die Partikel aufgrund der körperfremden chemischen Zusammensetzung im Gegensatz zu anderen Fremdkörpern biologischen Ursprungs nicht abgebaut werden. Zudem gibt es „erste Hinweise, dass Mikro- und Nanoplastik die Zellmigration von Krebszellen in andere Körperregionen verstärken und damit möglicherweise die Metastasierung von Tumoren fördern. Dieser Effekt soll jetzt in einer weiteren Studie untersucht werden.“ Mit der Studie habe man jüngste Erkenntnisse bestätigt, die darauf hindeuten, dass Mikro- und Nanoplastik das Zellverhalten beeinflussen und potenziell zum Fortschreiten von Krankheiten beitragen können, erklärte Dr. Lukas Kenner, einer der beiden Studienleiter.[3]

Abschliessende Risikobewertung kann noch nicht erfolgen

Mit der aktuellen Datenlage ist eine abschliessende Risikobewertung der Wirkung von Mikro- und Nanoplastik auf den Menschen allerdings noch nicht möglich. Denn eine fundierte Risikobewertung erfordert sowohl eine Einschätzung des Gefahrenpotenzials als auch umfassende Informationen über die tatsächliche Exposition des Menschen. Derzeit fehlen jedoch belastbare Daten zu beiden Aspekten. „Die Wissenschaft arbeitet mit Hochdruck daran“, kommentiert Dr. Jane Muncke. 

Eine zentrale Herausforderung sei die Heterogenität der Messmethoden, so Muncke. Wissenschaftler weltweit verwenden von der Probenahme über die Analyse bis hin zur Datenauswertung unterschiedliche Techniken, um die Kunststoffteilchen zu identifizieren und zu quantifizieren. Das erschwert die Vergleichbarkeit der Ergebnisse. Auch die Qualitätskontrolle bringt noch Probleme mit sich. Die Arbeitsbedingungen während der gesamten Probenahme und -analyse müssen maximal kunststofffrei sein, um Kontaminationen zu vermeiden. Eine 2021 veröffentlichte Pilotstudie legt nahe, dass Forscher ihre Proben teilweise selbst mit Mikropartikeln verunreinigen – zum Beispiel von ihrer Kleidung.[4]

Obwohl also erste Studien Hinweise auf potenzielle Gesundheitsrisiken geben, bleibt der wissenschaftliche Nachweis einer direkten Schädigung durch Mikroplastik bisher aus. Verbraucherinnen und Verbraucher sehen dennoch zunehmend eine Gefahr in Kunststoffen: Laut einer Studie von Greenpeace sind 80 Prozent der Menschen über mögliche Auswirkungen von Kunststoff auf die Gesundheit besorgt.[5]

Glasverpackungen sind chemisch weniger komplex

Doch welche Alternativen haben Verbraucher? Dafür lohnt ein Blick auf die chemische Beschaffenheit von Verpackungsmaterialien: „Kunststoffverpackungen weisen eine hohe chemische Komplexität auf, da sie aus verschiedenen Polymerarten und Additiven bestehen und auch eine Vielzahl an chemischen Verunreinigungen und Reaktionsnebenprodukten enthalten“, sagt Muncke. Diese Chemikalien können sich im Laufe der Zeit freisetzen und in die verpackten Lebensmittel übergehen, besonders in heisse, fetthaltige oder saure. „Auch Papierverpackungen weisen eine hohe Komplexität auf und sind zudem wegen der mangelnden Barriereeigenschaften von Papier oft dünn mit Kunststoff beschichtet oder enthalten PFAS.“ 

Im Gegensatz dazu hat Glas eine geringe chemische Komplexität, ist chemisch inert und gibt deshalb massiv weniger Schadstoffe ab. Daher wird Glas häufig als sicherere Alternative für die Verpackung von verschiedenen Lebensmitteln betrachtet. 

Hinzu kommt, dass Glas auch als Mehrwegverpackung unproblematisch ist, was bei Kunststoffen nicht unbedingt der Fall ist: Mehrwegflaschen aus Kunststoff geben nicht nur ihre Inhaltsstoffe ab, sondern können auch Detergenzien von Reinigungsmitteln oder andere chemische Verbindungen aufnehmen, und diese Verunreinigungen können dann beim späteren Einsatz wieder freigesetzt werden. Zudem werden Kunststoffbehälter während ihrer Reinigung Hitze und mechanischer Reibung ausgesetzt, was zusätzlich zur Freisetzung von Mikro- und Nanoplastik beitragen kann. Im Gegensatz dazu liessen sich auch in Mehrwegflaschen aus Glas keine erhöhten Werte an Plastikpartikeln feststellen.

Kunststoffnutzung reduzieren

Mikro- und Nanoplastik stellen eine komplexe und ernstzunehmende Herausforderung für Umwelt und Gesundheit dar. Die Forschung steht noch am Anfang, und viele Fragen bleiben unbeantwortet. Dennoch gibt es bereits jetzt Hinweise darauf, dass eine Reduktion von Kunststoff und die Nutzung von Alternativen wie Glas positive Effekte haben können. Ein bewusster Umgang mit Verpackungen und die Förderung weiterer wissenschaftlicher Untersuchungen sind entscheidende Schritte, um den Einfluss von Mikroplastik zu minimieren und unsere Gesundheit zu schützen.

[1] Naixin Qian u.a. (2024): Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38190543/
[2] https://www.toek1-laforsch.uni-bayreuth.de/de/forschung/mikroplastik/index.html 
[3] Universität Wien: Aufgenommenes Mikro- und Nanoplastik wird bei Zellteilung weitergegeben https://medienportal.univie.ac.at/media/aktuelle-pressemeldungen/detailansicht/artikel/aufgenommenes-mikro-und-nanoplastik-wird-bei-zellteilung-weitergegeben/
[4] Greenpeace (2024): People vs. Plastic https://www.greenpeace.org/international/publication/66181/global-plastics-treaty-survey-results/
[5] C. Gwinnett, R.Z. Miller (2021): Are we contaminating our samples? A preliminary study to investigate procedural contamination during field sampling and processing for microplastic and anthropogenic microparticles. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0025326X21011292#!