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Mittelrheintal

Die höchsten jemals gemessenen Konzentrationen von Mikroplastik in Meereszuflüssen finden sich im Rhein. Zu diesem Ergebnis kam eine Studie der Universität Basel. Bisher gab es kaum Erkenntnisse wieviel Mikroplastik vom Land über die Flüsse ins Meer gelangen. Die Studie zeigt das katastrophale Ausmaß der heutigen Plastik-Welt.

Der Rhein ist einer der bedeutendsten Flüsse Europas. Er durchquert auf seinem 1.234 Kilometer langen weg sechs Länder. Er dient der Schifffahrt, wird von Landwirten genutzt und es wird in ihm gebadet. In den 80er Jahren galt der Rhein noch als dreckiger, verschmutzter Fluss. Mit großer Anstrengung und neuer Umwelttechnik erholte sich der Rhein über die Jahrzehnte. Jetzt hat er einen weltweiten Rekord an Verschmutzung erreicht. Nie zuvor wurden solche Mengen an Mikroplastik gemessen wie im Rhein. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher vom Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel.


Mikroplastik gibt es heute überall. Die winzigen Plastikpartikel sind in der Umwelt weit verbreitet. Auf Felder, Wiesen, Gewässern, Flüssen und vor allem im Meer. Die teils mikroskopisch kleinen Kunststoffpartikel wurden selbst in Salz, Mineralwasser, Bier oder Honig nachgewiesen. So hatte im Januar Professor Gerd Liebezeit von der Laboranalyse-Firma MarChemConsult und vom Institut für Chemie und Biologie des Meeres der Carl-von-Ossietzky-Universität Oldenburg die meistverkauften Biersorten und drei Mineralwässer untersucht. Keine der Proben war völlig frei von Mikrofasern. Das Mineralwasser von Penny „Marinusquelle Elitess“ enthielt fünf Plastikfasern pro Liter, und das Mineralwasser „Quellbrunn“ von Aldi Nord war mit sieben Plastikfasern pro Liter der Spitzenreiter. Am besten schnitt das Mineralwasser „Saskia“ von Lidl mit vier Plastikfasern pro Liter ab. Bei den Bieren waren die Verunreinigungen ungleich schwerwiegender. Becks (33 Plastikfasern/Liter), Veltins und Krombacher (42 Plastikfasern/Liter), Warsteiner (46 Plastikfasern/Liter) sowie Paulaner (70 Plastikfasern/Liter) wiesen das Zigfache an Plastikfasern gegenüber den Mineralwässern auf. Dazu entdeckten die Forscher in den Bieren noch teilweise Fragmente aus zerfallenem Plastikmüll beziehungsweise Plastikkügelchen.

Die Wissenschaftler haben als Ursache sogenannte Fleece-Stoffe aus Textilien im Verdacht, die beim Waschen in der Waschmaschine über das Abwasser in die Umwelt gelangen. Die Kläranlagen können diese anscheinend nicht vollständig herausfiltern. Von dort gelangen sie bei der Getränkeproduktion in die Flaschen. „Eine mögliche Quelle könnte Klärschlamm sein. Also das, was bei der Wäsche in die Kanalisation gelangt, in den Kläranlagen nicht oder nicht vollständig zurückgehalten wird und in den Klärschlamm gelangt. Der Klärschlamm, der immer noch als Dünger verwendet wird, trocknet auf den Feldern aus, und diese Fasern, von denen man weiß, dass sie in dem Klärschlamm enthalten sind, werden dann eben ausgeblasen und in der Luft transportiert“, so Professor Liebezeit. Mikroplastik entsteht auch durch die Zersetzung größerer Plastikteile oder stammt aus anderen Produkten wie Reinigungsmitteln oder Nano-Kügelchen, welche auch gezielt in Produkten wie Zahnpasta oder Peeling-Cremes verwendet werden.

Wie stark die Verschmutzung des Rheins ist haben Thomas Mani, Patricia Holm und ihre Kollegen vom Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel in einer nun veröffentlichten Studie ermittelt. Sie nahmen über die ganze Strecke verteilt an elf Standorten Wasserproben. Diese wurden anschließend im Labor detailliert analysiert. Sie wollten herausfinden wie viel, wo und welches Mikroplastik sich findet.

Im Durchschnitt enthält der Rhein 892.777 Partikel pro Quadratkilometer bzw. 4.960 Partikel pro 1.000 Kubikmeter. Ein Großteil davon war Mikroplastik, also Teilchen die kleiner als 5 Millimeter sind. „Im Rhein zwischen Basel und Rotterdam finden sich mit die höchsten Konzentrationen von kleinsten Plastikteilen, die bisher in Meereszuflüssen gemessen wurden“, so die Forscher zu den Ergebnissen. Damit führt der Rhein weit mehr von den winzigen Plastikpartikeln als etwa der Genfer See (220.000 Partikel) oder der Eriesee (105.500) in den USA. Während am Rheinknie in Basel die Konzentration noch etwas unter der des Genfer See liegt, ist sie in der Rhein-Ruhr-Region zehnmal so hoch. Die Forscher machen aber darauf aufmerksam, dass die Verschmutzung durchaus noch höher sein kann. Wegen der selektiven Proben gäbe es noch genug Blindstellen entlang des Rheins. Zudem wurde nur Oberflächenwasser untersucht. In tieferen Wasserschichten, auf dem Grund und im Sediment wird es auch noch Mikroplastik geben.

Die geringste Belastung mit 202.900 Partikeln pro Quadratkilometer wurde zwischen Basel und Mainz gemessen. Mit 2,3 Millionen Partikeln war die Region Rhein-Ruhr am stärksten betroffen. Den absoluten Spitzenwert mit einer Menge von 3,9 Millionen Partikeln pro Quadratkilometer wurde direkt in Rees am Niederrhein gemessen. „Die Konzentrationen von Mikroplastik im Rhein liegen damit im Bereich der höchsten Konzentrationen der bisher weltweit untersuchten Gewässer“, sagt die Leiterin der Studie, die Biologin Prof. Patricia Holm vom Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Verschmutzung des Rheins mit Mikroplastik erheblich ist. Gehen wir von der mittleren Mikroplastik-Konzentration am Tag der Probenahme in Rees aus, trägt der Rhein täglich eine Fracht von mehr als 191 Millionen Plastikteilchen in Richtung Nordsee, und das allein an seiner Oberfläche.“

Vom reinen Gewicht reden wir hier etwa von 25 bis 30 Kilogramm pro Tag. Im Jahr summiert sich das jedoch zu auf 10 Tonnen. Damit ist der Rhein eine der großen Quellen die zur Verschmutzung von Mikroplastik in den Meeren beiträgt erklären die Wissenschaftler. „Jedes einzelne dieser vielen Milliarden Plastikteilchen kann von Organismen aufgenommen werden und schädliche Auswirkungen haben", erklärt Holm. Nicht nur die kleinen Partikel an sich sind schädlich. Sie reichern sich auch mit Umweltgiften an, die so in die Nahrungskette gelangen. Weltweit sorgen sich Forscher und Wissenschaftler über die Konsequenzen des Mikroplastiks, vor allem in den Weltmeeren.

Studien ergaben, dass in den Weltmeeren 269.000 Tonnen Plastik schwimmen. Das war für Umweltorganisationen und Experten keine Überraschung. Schon lange ist bekannt, dass die Ozeane im Müll ertrinken. Die Vermüllung der Meere ist flächendeckend, selbst an den entlegensten Orten findet sich Müll. Den größten Teil der Verschmutzung macht Plastik aus. Zahnbürsten, Plastiktüten, Flaschen, Kanister, Feuerzeuge, Handyteile und vieles anderes. "Jährlich werden etwa 280 Millionen Tonnen Kunststoff produziert", erklärt Thilo Maack, Meeresbiologe bei Greenpeace Deutschland. „Schätzungen zufolge gelangen 20 Prozent davon in die Meere.“

Dieser Einschätzung schließen sich viele Experten an, doch wie viele Tonnen genau in den Ozeanen sind, weiß niemand genau. Auf der Oberfläche treibendes Plastik ist nur ein Bruchteil der Verschmutzung. Wenige Meter direkt unter der Oberfläche und auf dem Meeresgrund sind ebenfalls tonnenweise Plastik. „Das ist ein riesiges Problem. Allein in der Nordsee geht man davon aus, dass bis zu 300.000 Tonnen Plastikmüll den Meeresboden bedecken“, so Maack. Nach Schätzungen sinken etwa 70 Prozent des Mülls auf den Grund. Den Weg zurück an Land schaffen rund 15 Prozent.

Je winziger die Teilchen, desto leichter werden sie von Tieren aufgenommen. Nachgewiesen wurden sie schon in Würmern, Schnecken, Muscheln, Wasserflöhen, Muschelkrebsen oder Vögeln. Neben den mechanischen Problemen in dem Gewebe oder dem Verdauungstrakt der Tiere ist die Toxizität. Die angereicherten Plastikpartikel weisen hohe Konzentrationen von Pestiziden, wie polychlorierte Biphenyle und polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe auf. Diese sind gesundheitsschädlich und krebserregend. Die Konzentration kann bis zu 100.000-fach höher sein als in der Umgebung.

Woher das Mikroplastik im Rhein stammt, ist nicht eindeutig zu bestimmen. Allerdings spiegeln die unterschiedlich hohen Konzentrationen entlang des Flusses auch die möglichen Quellen wider. So ist der Rhein im Oberlauf zwischen Basel und Mainz mit gut 200.000 Partikeln pro Quadratkilometer noch relativ gering belastet. Deutlich mehr wird es um Köln und am höchsten ist die Mikroplastik-Menge in der Rhein-Ruhrregion. Hier schwimmen mehr als 2,3 Millionen Partikel pro Quadratkilometer Fluss. „Obwohl rund 80% des Plastiks von den Ozeanzuflüssen stammt, ist bisher noch kein großer Strom über seine Länge auf Mikroplastik wissenschaftlich untersucht worden“, so die Forscher.

Das häufigste gefundene Form waren kleine Kügelchen. Dann gab es noch Fragmente und Fasern. Diese waren zumeist aus Fleece. „Auffallend ist der enorm hohe Anteil von bis zu über 60 Prozent Mikrokügelchen in gewissen Flussabschnitten, deren Herkunft und Zweck noch weitgehend unklar ist“, sagt Thomas Mani, Erstautor der Studie und Doktorand am Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel.

Die Wissenschaftler konzentrierten ihre Untersuchungen auf Plastikteilchen aus Polyethylen, Polypropylen und Polystyrol. Diese werden in der Industrie oft als Verpackungsmaterial oder im Fahrzeugbau verwendet. Sie kommen zudem als Granulat in Pflege- und Reinigungsprodukten vor oder fallen bei der Kunststoffherstellung an. „Angesichts unserer Ergebnisse unterstreichen wir die Dringlichkeit von sofortigen Maßnahmen, um den Plastikmüll zu begrenzen“, betonen die Forscher. „Bisher sind gesetzliche Regelungen in den meisten europäischen Ländern fehlend oder unzureichend.“

Die Studie macht keine Angaben woher das Mikroplastik stammt. Die Verursacher zu finden sei sehr schwierig, sagt Thomas Mani. Aufgefallen sei jedoch, dass einige Kügelchen kleiner als handelsübliche Plastikrohstoffe. Sie stammen auch nicht aus Pflegeprodukten. Dies sei ein Hinweis darauf, dass es ein industrieller Verursacher sein könnte, so Mani. Allerdings diesen zu ermitteln wäre mit einem hohen Aufwand an Nachforschung verbunden. Eine Ursache laut Mani sind Reste von Hausmüll, der durch die Kläranlagen in den Rhein gelangt. Oder auch Plastikmüll von der unmittelbaren Umgebung des Flusses, der vom Wind hineingeweht wird.

Klar ist unterdessen, dass kein Unternehmen die Verschmutzung freiwillig zugeben würde. Daher sollte, auch wenn es sich aufwendig gestaltet, gezielt nach den Verursachern gesucht werden. Einige Umweltbehörden zeigten bereits Interesse an der Studie. Die Verursacher aufzuspüren sieht auch der Wissenschaftler Mani als wichtig. Die Verschmutzung sollte direkt an der Quelle bekämpft werden, als nachher zu filtern. Dies sei deutlich aufwändiger und teurer. Auch andere Flüsse kämpfen mit dem Problem. Eine im Fachjournal „Environmental Pollution“ veröffentlichte Studie aus dem letzten Jahr hatte gezeigt, dass es in der Donau an manchen Stellen mehr Mikroplastik als Fischlarven gibt. Die Forscher um Hubert Keckeis von der Universität Wien fanden im Durchschnitt 317 Plastikpartikel und nur 275 Fischlarven je Kubikmeter Flusswasser.