Professor Wolfgang Streit ist Abteilungsleiter Mikrobiologie und Biotechnologie am Biozentrum Klein Flottbek der Universität Hamburg. Mit wissenschaftlichen Untersuchungen zu plastikfressenden Bakterien möchte er das Wissen über Abbaumechanismen von Kunststoffen und die daran beteiligten Enzyme vertiefen.
Universität Hamburg
Springer Professional: Bislang nahmen Wissenschaftler einen Großteil unseres Wohlstandsmülls als Mikroplastik in den Meeren wahr. Forscher des IGB in Berlin fanden jetzt heraus, dass die Situation an Land und in den Binnengewässern nicht besser ist. Wie bewerten Sie die Ergebnisse diesbezüglicher Studien vor dem Hintergrund, dass nach einer Untersuchung der TU Wien häufig unsauber gemessen wird?
Wolfgang Streit: Prinzipiell würde ich davon ausgehen, dass die derzeit verfügbareren Messmethoden recht ungenau sind und es in der Tat sehr schwierig ist, zwischen Kunst- und Naturfasern zu differenzieren. Generell dürfte es auch sehr schwierig sein zu differenzieren, ob der Anteil in marinen, aquatischen oder terrestrischen Systemen höher zu bewerten ist. Diese Aussagen können nur vage sein, da niemand genau weiß, wie Mikroplastik sich in der Umwelt verteilt und wie es an andere Partikel bindet und was die Verteilung ist beziehungsweise wie die Stoffströme sind.
Die ganze Problematik wird zudem dadurch erschwert, dass es keinen wirklich guten und verlässlichen Test für den Nachweis und die Quantifizierung von Mikroplastik in der Umwelt gibt, mit dem zuverlässig und im Hochdurchsatz gemessen werden kann.
Bereits 2016 wurde ein plastikfressendes Bakterium entdeckt. Nun haben Sie mit Ihrem Team herausgefunden, dass es weitaus mehr und vielfältigere Bakterien gibt, als bislang vermutet. Die Natur hat das Problem offensichtlich schneller als der Mensch erkannt und darauf reagiert. Wie würden Sie Ihre Erkenntnisse beschreiben und wie bedeutsam sind sie?
Das ist nur zum Teil richtig. PET und andere Kunststoffe wurden designt, damit sie möglichst stabil sind und eben nicht von Mikroorganismen zersetzt werden. Dass es bereits erste Berichte über plastikfressende Bakterien gibt ist auch korrekt, aber das Problem ist hier, dass diese Organismen 'Plastik' (PET) nur als Nebenprodukt verwerten können und sie PET mit wirklich sehr geringen (!) und kaum nachweisbaren Abbauraten angreifen können. Diese sind für einen natürlichen Abbau viel zu langsam und fallen daher nicht ins Gewicht. Wir haben gezeigt, dass es deutlich mehr PET abbauende Organismengruppen gibt, als bisher angenommen. Ob es dabei auch Organismen gibt, die PET rascher umsetzen als bisher angenommen, muss experimentell in mühsamer Laborarbeit überprüft werden. Bis dahin bleibt das Problem des langsamen Abbaus leider bestehen.
Ocean Cleanup soll als erstes ambitioniertes Großprojekt im Mai 2018 starten, um Plastikmüll am "Großen Pazifischen Müllstrudel" aus dem Ozean zu entfernen. Könnten plastikfressende Bakterien das Problem viel effizienter angehen und welche Rolle spielen die Abbauprodukte für das Ökosystem?
Ocean Cleanup ist ein sehr sinnvolles Projekt, bei dem ja vor allen Dingen größere Plastikteile mechanisch entfernt werden. Wenn es natürliche, leistungsstarke und abbauende Organismen gäbe, dann wäre das sicher eine sinnvolle Ergänzung und man könnte über deren Einsatz nachdenken. Hier gäbe es aber auch eine Reihe rechtlicher Hürden zu nehmen und Umweltaspekte zu beachten. Eine unkontrollierte Freisetzung oder Anreicherung im Meer, Seen oder anderen Habitaten könnte natürlich auch negative Folgen auf das Ökosystem haben und müsste durch Begleitforschung abgesichert werden und auch von den entsprechenden Behörden genehmigt werden. Da es solche Organismen aber derzeit nicht gibt, ist das eben nur eine theoretische Überlegung.
Künftig erhält also jeder Kunde bei seinem Einkauf eine Packung mit diesen Bakterien und reduziert die Plastikmenge schon im Mülleimer. Was halten Sie von dieser Vision?
Das wäre eine Lösung, allerdings nach meiner Einschätzung die schlechtmöglichste. Es wäre sicher generell besser auf den Einsatz von schwerabbaubaren Materialien zu verzichten und von vornherein 'Plastiktüten' aus abbaubaren Materialien einzusetzen. Solche Materialien gibt es. Sie sind nur deutlich teurer und aufwendiger zu produzieren, als die bisherigen.
Ein Nachteil bleibt, die Bakterien bauen PET sehr langsam ab. Können die Abbauprozesse wesentlich beschleunigt werden oder wie muss die Forschung perspektivisch fortgeführt werden?
Ja, das wird man vermutlich bewerkstelligen können. Mit Hilfe moderner Gentechnik wird man es auf absehbare Zeit schaffen, Organismen zu designen, die deutlich höhere Abbauraten aufweisen. Diese könnten zum Beispiel in geschlossenen und kontrollierten Systemen zum Einsatz gebracht werden. Beispielsweise Kläranlagenabwasser könnte man mit solchen Organsimen behandeln und dadurch den Anteil an Mikroplastik reduzieren. Das wäre schon ein erster Schritt. Allerdinges wird man bis dahin noch einige Jahre Forschung investieren müssen.