Globales Problem

Plastikmüll im Meer – Auswirkungen und Lösungsstrategien

Was lange Zeit als Kavaliersdelikt gesehen wurde, hat sich inzwischen zu einem sehr ernsten Problem entwickelt. Plastikmüll im Meer. Die nachfolgende Übersicht liefert Daten und Fakten und informiert über die negativen Umweltfolgen und Auswirkungen und zeigt gleichzeitig Lösungsansätze auf.

1 Einführung

Kunststoffe sind aus unserem Alltag nicht wegzudenken, da sie viele Verwendungen haben und in der Regel sehr billig herzustellen sind. Insbesondere bei Verpackungen sind die Gewichtsvorteile von Kunststoff unschlagbar. Die Lebensdauer der meisten Kunststoffartikel ist allerdings kurz. Getränkeflaschen, Plastiktüten und diverse andere Produkte landen oft nach nur einmaligem Gebrauch in der Mülltonne oder auf einer Deponie. Um die Materialien recyceln zu können sind aufwändige Verfahren erforderlich (Bild 1) [1]. Alternativ ist die thermische Verwertung als Ersatzbrennstoff möglich. Die Lebensdauer von nicht verwertetem Plastikmüll geht von weniger als einem Jahr (Biokunststoff) bis zu mehreren hundert Jahren (PET-Flasche). Deshalb sind Kunststoffe, die als Abfall in die Umwelt und in das Meer gelangen, inzwischen praktisch allgegenwärtig.

Die weltweite Nachfrage ist von 2 Mio. t Kunststoff im Jahr 1950 auf etwa 350 Mio. Jahrestonnen (Mta) in 2017 gestiegen. Es wird damit gerechnet, dass sich die Menge des produzierten Kunststoffs in den nächsten 20 bis 25 Jahren verdoppelt, obwohl der Rohstoff Erdöl knapper zu werden droht. Bis zum Jahr 2015 wurden etwa 8300 Mta Kunststoffe produziert (Bild 2), davon wurden 600 Mta recycelt bzw. in andere Länder zum Recycling verschifft, 800 Mta wurden verbrannt bzw. zur Energiegewinnung genutzt und 4900 Mta gelangten auf Deponien bzw. in die Umwelt und die Meere. Nur 10 % der Recyclingmengen wurden mehr als einmal verwendet. Bis 2015 wurden insgesamt 5800 Mta Kunststoffabfälle erzeugt. Wenn die Produktion so weiter steigt wie bisher, wird dieser Wert bis 2050 auf 26 000 Mta zunehmen [2].

2 Eintrag von Plastikmüll in die Meere

Über den globalen Eintrag von Plastikmüll in die Meere existieren nur grobe Schätzungen, da hierüber natürlich keine statistischen Daten erhoben werden. Erste Mengenabschätzungen gehen auf die wissenschaftliche Literatur Anfang der 1970er Jahre zurück. 2015 wurden von einer Autorengruppe [3] Daten zu 192 Küstenländern veröffentlicht, die auf der Population dieser Länder in einem Küstenstreifen von 50 km und der Praxis der Abfallbehandlung in diesen Ländern beruht. Danach gelangten im Jahr 2010 aus 275 Mta Plastikabfällen weltweit 4,8 – 12,7 Mta (bzw. 1,7 – 4,6 %) landseitig in die Meere. In der populärwissenschaftlichen Literatur hat sich ein Wert von 8 Mta Plastikmüll durchgesetzt, der jährlich ins Meer wandert.

In Bild 3 sind die aus Sicht von [3] zehn größten Meeresverschmutzer mit Plastikmüll dargestellt. Für die Länder wurden jeweils untere und obere Mengen ermittelt. China ist für 1,32 – 3,53 Mta verantwortlich. Indonesien und die Philippinen folgen mit 0,48 – 1,29 bzw. 0,28 – 0,75 Mta auf den Plätzen 2 und 3, dicht gefolgt von Vietnam. Insgesamt fällt auf, dass die Länder in Asien und insbesondere in Südostasien einen großen Anteil an der Meeresverschmutzung mit Plastikmüll haben. Ägypten und Nigeria sind die einzigen Länder außerhalb von Asien in den TOP 10, die allein auf 69 % der Meeresverschmutzung kommen. Die TOP 20, zu denen u.a. Südafrika, Indien, Pakistan, die Türkei, Brasilien, Nordkorea und die USA zählen, machen 89 % des Eintrags von Plastikmüll aus. Die EU-28 würde man mit 0,05 – 0,012 Mta im „Ranking“ auf Platz 18 listen.

 Die Menge des Plastikabfalls, der unsachgemäß und ungeregelt „entsorgt“ wird, beträgt etwa 31,9 Mta und ist primär für die Meeresverschmutzung verantwortlich. Plastikmüll wird hauptsächlich über die Flüsse ins Meer geschwemmt. Eine weitere Quelle sind Mülldeponien und wilde Müllkippen in Flussdeltas, Sümpfen oder an Meeresküsten. Nach Berechnungen deutscher Hydrologen stammen über 80 % des Eintrags des Plastikmülls aus zehn Flüssen, davon acht in Asien und zwei in Afrika. Zu den Problemflüssen zählen der Marilao (Bild 4) in den Philippinen, der Citarum in Indonesien, der Mekong und Pearl Fluss in Vietnam/China, der Yangtze und Gelbe Fluss in China, der Ganges in Indien, der Indus in Pakistan. In Afrika sind der Nil (Ägypten) und der Niger (Nigeria) betroffen.

Zusätzlich zu dem landseitigen Plastikmüll kommen die Müllbeseitigung der Schiffe auf hoher See sowie ausgediente, weggeworfene und verlorene Fischernetze und Taue (Bild 5) hinzu. Deren Menge wird von verschiedenen Quellen mit 10 – 20 % des Plastikmülls in den Meeren abgeschätzt. Einen nicht unwesentlichen Beitrag liefern auch Ladungsverluste sowie illegales Dumping von Müll in den Meeren, was bereits 1988 mit dem internationalen Übereinkommen zur Verhütung der Meeresverschmutzung durch Schiffe (MARPOL) verboten und unter Strafe gestellt wurde. Anstatt den Müll in den Häfen anzulanden, wirft so manche Schiffsbesatzung ihren Müll über Bord. Dies hat mit Geschäftemacherei, Korruption sowie einfach nur Dummheit, Nachlässigkeit und mangelndem Umweltbewusstsein zu tun und betrifft nahezu alle Länder und Kulturen.

3 Ausmaß der Meeresverschmutzung

Man geht heute davon aus, dass bereits etwa 150 Mta Plastikmüll die Meere belasten. Ein großer Teil des Mülls treibt auf dem Wasser und wird durch Meeresströmungen akkumuliert. Der Großteil mit Schätzungen von bis zu 70 % sinkt durch Algenbewuchs und andere Ursachen aber auf den Meeresboden ab, und wird nur durch Meeresströmungen und hohen Wellengang wieder an Strände gespült. Der Plastikmüll entlang der Küsten und in Häfen ist die weithin sichtbare Spitze des Eisbergs. Strände unbewohnter Inseln versinken teilweise geradezu in Müll. Große Plastikmüllstrudel haben sich der Ozeanströmungswirbel im Nord-Pacific (Bild 6), im nördlichen Atlantik und zuletzt in der Barentsee nördlich von Murmansk gebildet. Die größte Aufmerksamkeit hat dabei in letzter Zeit der „Great Pacific Garbage Patch“ (GPGP) zwischen Hawai und Kalifornien erhalten.

Nach neuesten Untersuchungen [4] der niederländischen The Ocean Cleanup (TOC) aus dem Jahr 2015 ist die Größe des GPGP 4 bis16-mal größer als bisher angenommen und hat mit 1,6 Mio. km2 eine Ausbreitung (Bild 7), die etwa 2,5-mal so groß ist wie die von Frankreich. Untersuchungen mit mehreren Schiffen und per Flugzeug kommen zu einer Menge von ca. 80 000 t Plastikmüll im Zentrum dieses riesigen Müllstrudels. Bezieht man auch die äußeren Bereiche mit ein, so beträgt die Masse weit über 100 000 t. Der Großteil der Plastikteile ist größer als 5 cm (Makroplastik mit 5 – 50 cm und Megaplastik mit Abmessungen über 50 cm). Fischernetze und andere Überbleibsel aus der Schifffahrt machen fast ¼ des Mülls aus (Bild 8). Mikroplastik (0,05 – 0,5 cm) kommt auf fast 95 % der Plastikpartikel, hat aber nur einen Massenanteil von etwa 8 %. Ein wichtiges Untersuchungsergebnis ist, dass der Plastikmüll in dem GPGP offensichtlich verstärkt zunimmt.

Eine besondere Gefahr entsteht durch die sogenannte Mikroplastik, die in anderen Definitionen alle Plastikteile kleiner 5 mm umfasst. Mikroplastik entsteht durch die Versprödung und den Zerfall größerer Plastikteile und infolge der Lichteinwirkung und Freisetzung von Weichmachern aus Kunststoffen. Andere Quellen umfassen den Abrieb von Autoreifen, und von Mikroplastikpartikeln in der Kosmetik und aus synthetischen Kleidungsstücken. So wurden beispielsweise im Abwasser von Waschmaschinen bis zu 1900 kleinste Kunststoffteilchen pro Waschgang gefunden. In einer 2018 veröffentlichten Studie zur Feststellung der Belastung arktischen Eises [5] fand man große Mengen an Mikropartikeln pro Liter in Eisproben aus den Jahren 2014 und 2015. Zu hohen Zahlen an Mikropartikeln kommen auch Wasseruntersuchungen in der Nord- und Ostsee.

4 Negative Umweltfolgen und Auswirkungen

Die durch Plastikmüll entstehenden Kosten werden global auf etwa 8 Mrd. US$ abgeschätzt [6]. Dabei wurde der Einfluss auf einzelne Verbrauchersegmente abgeschätzt. Hierin ist beispielsweise der Aufwand für die Reinigung von Stränden und Küstenstreifen enthalten. Folgekosten wie Ausfälle im Tourismus durch vermüllte Strände oder die Reparatur von Schiffsschrauben durch Taue oder sogenannte Geisternetzte sind nicht erfasst. Ebenso werden die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und Ökosysteme und das Tiersterben nicht beziffert. Der Mageninhalt von toten Eissturmvögeln gilt inzwischen als anerkannter Nachweis für die Verschmutzung der Meere mit Plastik. Eissturmvögel sind Hochseevögel. Ihre Nahrung stammt aus dem Meer, da sie die meiste Zeit über dem offenen Meer verbringen.

So werden immer häufiger Plastikteile in den Mägen verendeter Seevögel gefunden. Die Tiere erleiden tödliche Verstopfungen oder verhungern bei vollem Bauch. Forscher gehen davon aus, dass künftig fast alle Meeresvögel Plastikteile im Magen haben. Neben Seevögeln sind vor allem Meeressäuger, Fische und Wasserschildkröten von der Plastikflut betroffen. Die Lederschildkröte frisst hauptsächlich Quallen und verwechselt im Wasser treibende Plastiktüten mit ihrer Nahrung. Häufig verfangen sich die Tiere auch im Netzen (Bild 9) und verenden oft qualvoll. Plastikmüll wird auch in gestrandeten Walen gefunden. Anfang 2016 strandete ein Pottwal im deutschen Wattenmeer mit Teilen eines Fischernetzes im Magen.

Die UNEP [6] geht davon aus, dass 331 Arten Plastikmüll aus dem Meer als Nahrung aufnehmen. Andere Quellen gehen sogar von deutlich größeren Zahlen aus. Eines der größten Probleme ist die Bioakkumulation bzw. Anreicherung in der Nahrungskette (Bild 10). Mikroplastik wird von Plankton (den kleinsten Meeresorganismen) aufgenommen. Hinzu kommt, dass Mikroplastikpartikel aufgrund ihrer spezifischen großen Oberfläche Giftstoffe wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe z.B. aus Ölrückständen anreichern. So enthalten solche Plastikpartikel 3- bis 4-mal so viel Giftstoffe wie der „normale“ Meeresboden. Plankton, Krill, kleine Krebstiere, Algen und dergleichen werden von kleineren Fischen und kleinere Fische von Raubfischen gefressen. Zum Schluss landet dies in der Nahrung des Menschen. Plastikmüll gefährdet darüber hinaus empfindliche Ökosysteme wie Korallenriffe und Mangroven.

5 Gegenmaßnahmen und Lösungsansätze

Die UNEA der Vereinten Nationen hat im Dezember 2017 in Nairobi in einer Resolution (UNEA/EA.3/L.20) alle Länder dazu aufgerufen, bei der Reinigung der Ozeane von Plastik mitzuhelfen und Änderungen am Verhalten vorzunehmen. Ziel ist das Ende der Herstellung von Wegwerf-Plastik und die Beseitigung von Kunststoffabfall aus den Ozeanen. Dies soll z.B. durch Investitionen in eine verbesserte Sammlung und Behandlung von Siedlungsabfällen insbesondere in Ländern der Dritten Welt erreicht werden. 200 Länder haben die Nairobi-Resolution zur Entfernung des Plastikmülls aus den Meeren unterschrieben. Bedauerlicherweise haben sich die Vereinigten Staaten, China und Indien geweigert, die UN-Resolution zu unterzeichnen. Der World Plastics Council, der Verband der Kunststoff-Hersteller hat die Resolution befürwortet.

Großbritannien will mit einem guten Beispiel vorangehen und ab 2019 den Gebrauch von Wegwerf-Kunststoffartikeln komplett verbieten. McDonalds hat dort schon jetzt reagiert und Plastikstrohhalme aus dem Verkehr gezogen. Seitens der Experten werden solche Aktionen aber eher als wenig zielführend betrachtet. Was im globalen Maßstab wirklich etwas bringt, ist die unkontrollierte Müllbeseitigung insbesondere in den Entwicklungsländern zu unterbinden und funktionierende Strukturen zum Sammeln und Verarbeiten von Abfällen aufzubauen. Internationale Organisationen für Entwicklungshilfe beschäftigen sich bereits seit Jahrzehnten mit diesem Thema. Von internationalen Geberorganisationen sind dazu bereits Gelder im Milliarden-US Dollar-Bereich zusammengekommen, zumeist aber versickert das Geld oder wird nicht zielführend genug eingesetzt.

Ein Gegenbeispiel ist das Konzept von The Ocean Cleanup (TOC). Das Technologie-Unternehmen wurde im 2013 von dem 18-jährigen niederländischen Studenten Boyan Slat gegründet. Das Projekt sieht vor, Millionen Tonnen Plastikmüll, wie er z.B. im GPGP vorhanden ist, aus den Meeren zu sammeln und zu recyceln. Die Technologie befindet sich in der Erprobungsphase und basiert auf mehreren Plattformen, die mit rohrförmigen, auf der Meeresoberfläche treibenden Pontons verbunden sind (Bild 11 und Bild 12). Die Sammeltechnik macht sich die natürliche Meeresströmung zu Nutze. Für das Cleanup von 50 % eines großen ozeanisches Wirbels werden etwa 5 Jahre benötigt. In 2018 soll das Pacific Cleanup starten. Bis Mitte 2017 hat das Unternehmen über 30 Mio. US$ an Spendengeldern zur Projektfinanzierung und Forschung gesammelt.

Die Zahl der anderen möglichen Lösungen ist lang. Die „Marine Litters Solution“-Organisation, eine Vereinigung von 74 Kunststoffverbänden aus 40 verschiedenen Ländern, hat momentan 355 Projekte zur Eindämmung von Plastikmüll in den Meeren abgeschlossen bzw. in der Ausführung oder Planung [7]. Dies geht von Öffentlichkeitsarbeit bis hin zu großangelegten Strandreinigungsaktionen. Die International Solid Waste Assocation (ISWA) hat in ihrem Report „Global Waste Management Outlook“ (GWMO) in Zusammenarbeit mit der UNEP eine Reihe von sinnvollen Maßnahmen vorgeschlagen [8], die sich vor allem an einem Abfall-Management orientieren, welches die Sammlung und anschließende Aufbereitung von Siedlungsabfällen umfasst.

Lösungen zur Aufbereitung der Abfälle zu Ersatzbrennstoffen (Bild 13) in Kraftwerken, Zementwerken oder dergleichen sind dabei längst vorhanden [9]. In Ländern wie Schweden sind bereits keine Siedlungsabfälle mehr verfügbar.

6 Persönliche Betroffenheit

Umweltschutzorganisationen wie Greenpeace oder der World Wildlife Fund (WWF) beschäftigen sich schon seit langer Zeit mit dem Thema und haben dabei durch Öffentlichkeitsarbeit, Aktionen und durch Ansprache politischer Entscheidungsträger sowie Diskussionen mit Vertretern von Fachverbänden viel erreicht. Eine hohe Betroffenheit in der Bevölkerung wurde jüngst durch den Film „Der Blaue Planet“ ausgelöst. In Großbritannien, wo die Serie unter dem Titel Blue Planet II von der BBC produziert und im Jahr 2017 im Fernsehen lief, war die Doku die erfolgreichste TV-Sendung des Jahres: 14,1 Mio. Menschen sahen die erste Folge. Die aufwändige Serie, für die in 125 Expeditionen auf jedem Kontinent und in jedem Ozean gedreht wurde, wurde mittlerweile in 30 Ländern ausgestrahlt. In Blue Plant II fungiert der Tierfilmer und Naturforscher Sir David Attenborough als Moderator und Off-Sprecher.

In sozialen Netzwerken ist Plastik in den Ozeanen und an Stränden deshalb ein großes Thema geworden. Leider wird allzu schnell der Verzicht z.B. auf Plastikstrohhalme als persönlicher Beitrag von Vielen gesehen. Dabei hilft dies eventuell dem guten Gewissen, aber an dem Plastikmüllaufkommen ist dies absolut vernachlässigbar. Ebenso sind Aktionen wie der Kauf von Armbändern für 20 US$ als Gegenwert für das Cleanup von 1 Pfund bzw. 0,45 kg Plastikabfall an Stränden oder aus den Meeren zwar eine gut gemeinte Sache, aber es würde vermutlich mehr bringen, wenn sich jeder bei jedem Strandspaziergang 2 bis 3 Minuten Zeit nimmt, Plastikmüll einzusammeln. Natürlich hilft der Verzicht bzw. die Vermeidung von Plastik im Alltag, aber gerade hier stößt man in der modernen Gesellschaft bei Verpackungen leicht an seine Grenzen.

Die beiden Umweltaktivisten und Gründer von „Make a Change World“, Gary und Sam Bencheghib, befuhren in 2017 mit selbstgebauten Plastikflaschen-Kajaks den Citarum in Indonesien, der als einer der schmutzigsten Flüsse der Welt gilt (Bild 14). Die ADB (Asian Development Bank) hatte schon in 2009 eine Summe von 500 Mio. US$ zur Säuberung des Flusses zur Verfügung gestellt, von denen erst 42 Mio. US$ ausgegeben wurden. Die beiden Brüder wollten mit ihrer Aktion auf die Situation des Citarum und die bisherigen Bemühungen zur Säuberung des Flusses aufmerksam machen. Der Citarum hat eine Länge von etwa 270 km, wird von zahlreichen Textilfabriken gesäumt, speist 3 Wasserkraftwerke, bewässert 400 000 ha Reisland und mündet nahe Indonesiens Hauptstadt Jakarta und transportiert täglich etwa 280 t Abfälle ins Meer.

In der zweiwöchigen Aktion wurden von den beiden Umweltaktivsten 68 km des Flusslaufs befahren. Die Dokumentation wurde der indonesischen Regierung zur Verfügung gestellt und beeindruckte den Ministerpräsidenten Joko Widodo so stark, dass nun bis 2025 die Säuberung des Flusses in Angriff genommen wird. 5000 Soldaten wurden dazu abgestellt. Der Fluss soll wieder Trinkwasserqualität für die nahezu 30 Mio. Anwohner erreichen. Die Aktion ist ein gutes Beispiel, was persönliche Betroffenheit bewirken kann. Und diejenigen, die freiwillig auf Plastikstrohhalme verzichten oder ein Armband kaufen, sollten vielleicht noch einmal ihre Einstellung zu dem Thema überdenken.

7 Ausblick

Um Plastikmüll aus den Ozeanen entscheidend einzudämmen bzw. zu verbannen, braucht es in erster Linie verbesserte Konzepte und Methoden zur Müllsammlung und Verwertung in den Ländern der Dritten Welt. Die Finanzierung solcher Projekte könnte durch die entwickelten Länder erfolgen, die ja auch den Großteil der Technologie liefern würden. Die Europäische Kunststoffindustrie beschäftigt 1,5 Mio. Menschen in rund 60 000 Unternehmen und erwirtschaftet jährlich 350 Mrd. € Umsatz [10]. Eine Kunststoffsteuer von nur 2 % würde jährlich 7 Mrd. € Einnahmen bescheren, die allein zur Finanzierung aller weltweiten Projekte und einem plastikfreien Meer ausreichen würde. Gleiches gilt auch für die USA, so dass genügend Finanzierungsmittel vorhanden wären, wenn man nur wollte.

Literatur • Literature

[1] Harder, J.: Plastics recycling – Market Trends, Opportunities and Challenges. Recovery 5/2016, pp. 28-41

[2] Geyer, R. et al: Production, use, and fate of all plastics ever made. Science Advances, Research article, 2017, 3: e1700782, 19. July 2017, pp. 1-5

[3] Jambeck, J.R.: Plastic waste inputs from land into the ocean. Science Vol. 347, Issue 6223, 13. Feb. 2015, pp. 768-771

[4] Lebreton, L.C.M. et al: Evidence that the Great Pacific Garbage Patch is rapidly accumulating. Scientific Reports 8, No. 4666 (March 2018)

[5] Peeken, I. et al: Arctic sea ice is an important temporal sink and means of transport for microplastic, 2018, doi:10.1038/s41467-018-03825-5

[6] UNEP: Marine plastic debris and microplastics – Global lessons and research to inspire action and guide policy change. United Nations Environment Programme, 2016, Nairobi/Kenia

[7] Marine Litter Solutions: The Declaration of the Global Plastics Associations for Solutions on Marine Litter – 4th Progress Report, April 2018, Washington DC/USA

[8] Wilson, D.C. et al: Global Waste Management Outlook, Summary for Decision-Makers, UNEP/ISWA, International Solid Waste Association (ISWA) General Secretariat, 2015, Vienna/Austria

[9] IFC: Increasing the use of alternative fuels at cement plants – International best practise. International Finance Corporation (IFC) of the World Bank, 2017

[10] Plastics Europe: Plastics – the Facts 2017. An analysis of European plastics production, demand and waste data, 2018, Brussels/Belgium


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