Vom "Material der 1.000 Anwendungen” zum Abfallprodukt, die Geschichte des Plastiks ist eine Reise durch Innovation, Wandel und wachsende Herausforderungen. Die ersten teilweise oder ausschließlich aus künstlichen Rohstoffen bestehenden Produkte wurden bereits im 19. Jahrhundert entwickelt. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts werden Kunststoffe kommerziell produziert. Angetrieben durch den Mangel an natürlichen Materialien während des Zweiten Weltkrieges, stieg der Bedarf an Alternativen aus Kunststoff rasant an. Weil diese günstig herzustellen und vielfältig einsetzbar waren, verdrängten sie bald Produkte aus Holz, Metall, Baumwolle, Elfenbein oder Glas.

Erklären lassen sich diese Zahlen mit der Kunststoff-Nutzung von Wirtschaft und Gesellschaft: neues Plastik aus fossilen Komponenten herzustellen ist billiger, als Mehrweg-Produkte zu sammeln, zu reinigen und wieder aufzubereiten und abermals zu verwenden. Die bei der Kunststoffproduktion verwendeten Chemikalien, wie Flammschutzmittel, Weichmacher, Füllstoffe oder Farbstoffe erschweren zusätzlich den Recycling-Prozess. In der Regel können nur Produkte eines Polymertyps effektiv wiederverwertet werden. Die hierin enthaltenen Zusatzstoffe sind dabei für die Qualität des recycelten Produkts von zentraler Bedeutung. Ihre Vielfalt führt in den meisten Fällen zum „Downcycling“.

Die Vielzahl an Zusatzstoffen hat noch einen weiteren Nachteil: von den über 16.000 verschiedenen Chemikalien können mehr als 4.000 eine schädliche Wirkung haben, von den allermeisten ist die Wirkung noch unbekannt.⁽⁵⁾ Darüber hinaus können auch unbekannte Komponenten durch unbeabsichtigte Reaktionen während der Produktion entstehen (so genannte non-intentionally added substances, kurz NIAS). Die Diversität in der chemischen Zusammensetzung von Kunststoffprodukten stellt derzeit eine wichtige Hürde für eine erfolgreiche Kreislaufwirtschaft dar. Das hat einen direkten Einfluss auf unsere Umwelt. Rund elf Prozent des verursachten Plastikmülls verschmutzen weltweit die Gewässer.⁽⁶⁾ 

Plastik macht einen Großteil des Mülls in den Meeren aus, rund drei Viertel des Abfalls besteht aus Kunststoffen. Plastik wird nicht auf natürlichem Wege zersetzt wie andere Materialien. Seine Haltbarkeit ist während der Nutzungsphase durchaus erwünscht - aber danach wird sie zum Fluch. Denn Plastik verschwindet nicht. Auch nicht im Meer (siehe Abschnitt 3 des Textes).

Häufige Quellen von Plastikmüll sind:

• Illegale, wilde Mülldeponien
• Reifenabrieb aus dem Straßenverkehr (Mikroplastik)
• Kläranlagen, da Mikroplastik aus Kosmetika und Kleidung nicht vollständig aus dem Abwasser der Haushalte herausgefiltert werden können (Mikroplastik)
• Die Schifffahrt. Zum Beispiel durch verlorene Ladung von Frachtern und Containerschiffen, durch den Abrieb von Schiffsanstrichen (Mikroplastik) oder durch illegale Müllentsorgung auf hoher See
• Fischerei durch verlorene oder absichtlich auf See entsorgte Netze und Angelleinen
• Landwirtschaft durch Abdeckfolien auf Feldern
• Die Kunststoffindustrie durch den Verlust von Plastikpellets noch bevor sie zu Plastikprodukten weiterverarbeitet werden. 

Wie viel Plastikmüll jedes Jahr neu hinzukommt, kann nur grob geschätzt werden. Zu unterschiedlich sind die Wege und Zeitspannen, innerhalb derer Kunststoffe vom Hinterland an die Küste verfrachtet werden und schließlich ins Meer gelangen. In dynamischen Küstenumgebungen, die von Gezeiten oder saisonalen Wetterphänomenen geprägt sind, kann die Menge an Kunstoffen in der Meeresumwelt innerhalb kürzester Zeiträume sehr stark schwanken. Zudem wird ein Teil des küstennahen Plastikmülls durch die Gezeiten und wechselnde Windrichtungen hin- und her transportiert. Dies erschwert die exakte Mengeneinschätzung. Auch der Anteil an Plastikmüll, den Menschen absichtlich oder versehentlich im Meer entsorgen, lässt sich allenfalls grob berechnen.

Egal, wo Menschen in den Meeren und Ozeanen nachschauen: Plastik ist schon da. In allen bisher untersuchten marinen Lebensräumen befindet sich Kunststoffmüll. Viele Plastikteile treiben an der Meeresoberfläche, andere sinken in darunter liegende Wassermassen und erreichen irgendwann den Meeresboden. Sogar an der tiefsten Stelle des Meeres, dem knapp 11.000 Meter tiefen Marianengraben, wurden Kunststoffteile gefunden. Auch bis in die unbewohnten Küstengebiete und abgelegenen Meeresregionen der Arktis und Antarktis ist Plastikmüll vorgedrungen. 

Grundsätzlich ist es so: Plastik ist dafür gemacht, dass es nicht kaputt geht. Die starke Haltbarkeit ist während der Nutzungsphase - auch wenn diese im Fall von Verpackungen kurz ist - gewollt und erwünscht. Danach wird sie allerdings zum Fluch, denn Plastik verrottet nicht. Es behält aber auch nicht seine ursprüngliche Form. Mit der Zeit wird das Plastik immer kleiner. Das liegt nicht an einem Abbau der Kunststoffe, sondern vielmehr an ihrer Zersetzung oder besser: Fragmentierung. Das heißt, dass größere Kunststoffteile wie Plastiktüten, Fischernetze oder Verpackungen durch UV-Strahlen, Reibung oder den Salzgehalt im Wasser in immer kleinere Teile zerfallen. 

Irgendwann sind diese Teile so klein, dass sie weniger als ein Millimeter groß sind und als Mikroplastik eingestuft werden. Damit ist der Prozess aber nicht beendet - auch dann werden die Teile immer kleiner. Und immer mehr. Denn die einzelnen Teile verschwinden ja nicht. Sie bleiben. Mit fortschreitender Fragmentierung im Meer kann ein einzelnes Kunststoffteil von einem Zentimeter Größe theoretisch in eine Billiarde (1.000.000.000.000.000) kleinerer Teilchen in Nanometergröße zerfallen. 

Mit der abnehmenden Größe der Plastikteilchen entsteht ein höheres Potenzial, dass sie in Kontakt mit der Meeresumwelt kommen. Der Grund: Es sammeln sich immer mehr kleinere Kunststofffragmente in den marinen Ökosystemen an. So kann eine größere Anzahl an Organismen mit diesen Partikeln in Berührung kommen und sie aufnehmen, da sie an Algen haften, im Wasser enthalten sind oder bereits in kleineren Meereslebewesen stecken, die von größeren gefressen werden. Mikroplastik-Partikel können von viel mehr Arten aufgenommen werden, als größere Plastikprodukte: Vom kleinen Zooplankton-Krebs bis hin zum Riesenhai. Viele dieser Lebewesen stehen an der Basis des Nahrungsnetzes. So gelangt der Kunststoff möglicherweise auch über verschiedene Ebenen bis an die Spitze der Nahrungskette und auf unseren Teller. 

Erste Berichte über das Aufeinandertreffen von Meeresfischen mit Kunststoffmüll liegen fast 100 Jahre zurück: Bereits in den 1920er Jahren beobachteten Forschende Makrelen und andere Fische, in deren Körpern Gummibänder eingewachsen waren.⁽¹⁾ Seitdem sammeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ständig neue Belege für den Kontakt von Meereslebewesen mit Kunststoffteilen. 

• Verstrickung – Meereslebewesen verheddern sich immer wieder in alten Fischernetzen, Luftballonschnüren oder langen Plastiktüten. Das Plastik legt sich um ihren Körper und sie kommen nicht mehr frei oder verletzen sich. Wenn Fische oder wirbellose Tiere zu lange verstrickt bleiben, verhungern sie oder werden gefressen. Meeressäuger wiederum können ersticken, da sie nicht mehr oder nicht schnell genug an die Oberfläche kommen, um zu atmen.

• Abdeckung – Plastiktüten oder -planen können sich beispielsweise auf den Meeresboden legen oder über Pflanzen und Tiere stülpen. Je länger ein Plastikteil eine bestimmte Fläche abdeckt, desto mehr kommt es zu einem Sauerstoffmangel unter oder in dem Kunststoff, der bis zum Absterben der betroffenen Organismen oder Pflanzen(teile) führen kann.

• Andere Wechselwirkungen – Hierunter fällt zum Beispiel, dass Vögel oder andere Tiere Plastikteile zum Nestbau verwenden. Auch dass Tiere in Plastikbehälter geraten und nicht mehr herauskommen oder dass bodenlebende Tierchen Plastikteile weiter in den Meeresboden wühlen, gehört dazu. Außerdem wird hier die Fragmentierung durch Meerestiere von Plastik in kleinere Teile erfasst. 

Wie Kunststoff auf ein Lebewesen wirkt, hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab. Die Art der Interaktion bestimmt dabei maßgeblich die möglichen Folgen für den Organismus. Darüber hinaus spielen das Größenverhältnis zwischen Lebewesen und Kunststoffteil, sowie dessen Form und Flexibilität eine Rolle. Auch die Dauer der Interaktion sowie die Kunststoffmenge ist von Bedeutung. 

Mögliche Auswirkungen auf den Organismus werden durch Art und Eigenschaften der chemischen Bestandteile des Kunststoffs, enthaltene Zusätze wie Weichmacher, Schadstoffe aber auch die während der Zeit im Meer entstandenen biologischen Besiedlung aus Mikroorganismen, der sogenannten Plastisphäre, bestimmt. Die Plastisphäre kann Mikroorganismen, Tiere und Pflanzen beherbergen, die ihrerseits als Nahrung für andere Organismen dienen aber auch schädigende Wirkung haben können. Auch das Entwicklungsstadium, das Geschlecht, der Gesundheitszustand oder die allgemeine Widerstandsfähigkeit eines Meereslebewesens prägen die möglichen Folgen einer Interaktion mit Kunststoffteilen. 

Die tatsächlichen Auswirkungen von Kunststoffen und den darin enthaltenen Chemikalien für den einzelnen Organismus können sehr unterschiedlich ausfallen. Forschende wiesen in Labor- und Felduntersuchungen sowohl geringfügige oder nur kurzweilige gesundheitliche Beeinträchtigung nach als auch schwerwiegende Verletzungen, Blockaden des Verdauungssystem, vermindertes Wachstum, Entwicklungs- und Fortpflanzungsstörungen, physiologische Veränderungen, Entzündungsreaktionen oder Organschäden bis hin zum Tod. Doch es gibt auch Studien, die keine negativen Folgen der Interaktion mit Kunststoff für das Lebewesen nachweisen konnten oder zeigten, dass sich Organismen an die erhöhte Standortbelastung angepasst haben.

Diese unterschiedlichen Ergebnisse lassen sich einerseits mit den bereits genannten Faktoren (siehe Infografik) und der damit einhergehenden Vielzahl an möglichen Interaktionsfolgen erklären. Andererseits wirken Kunststoffe und deren Zusatzstoffe auf mehreren biologischen Organisationsebenen – also von einzelnen Molekülen bis zu ganzen Ökosystemen. Das erschwert die Nachweisbarkeit und Vergleichbarkeit zwischen Studienergebnissen zusätzlich. Hinzu kommt die Tatsache das die Meere als Ökosystem an vielfacher Stelle unter Druck geraten (Temperatur- und pH-Wertänderungen, Einleiten von u.a. pharmakologisch wirksamen Stoffen u.v.m.). Demzufolge ist die Gesamtheit der Faktoren von hoher Relevanz und stellt Einzelfaktorenanalysen infrage.

Die Folgen der Plastikverschmutzung für Tiere und Pflanzen, marine Biodiversität und Meeresökosysteme sowie die Vielgestaltigkeit der Auswirkungen müssen daher weiterhin intensiv erforscht werden. Erst auf Basis gesicherter Erkenntnisse aus der deutschen und internationalen Meeresforschung lassen sich die ökologischen und ökonomischen Folgen der Kunststoffverschmutzung sicher einschätzen und durch politische Initiativen, technische Innovationen und internationale Gesetzgebung gezielt bewältigen. 

Die Meeresverschmutzung mit Kunststoffen hat nicht nur ökologisch zumeist negative Folgen – sie verursacht auch ökonomische Einbußen. Direkte Kosten entstehen, wenn mögliche Schäden verhindert werden sollen oder tatsächliche Schäden behoben werden müssen. Beispiele dafür sind Strandsäuberungen in touristischen Regionen oder die Instandsetzung von mit Geisternetzen blockierten Schiffsschrauben. 

Indirekte Kosten entstehen aus Produktions- oder Einkommensverlusten, beispielsweise wenn Fischerinnen und Fischer infolge der Meeresverschmutzung weniger oder qualitativ schlechteren Fisch fangen und es deshalb zu einem Preisverfall der Ware kommt. Auch sogenannte „Wohlfahrtskosten“ zählen zu den indirekten Kosten. Sie beinhalten etwa die von Kunststoffmüll verursachten Schäden für die menschliche Gesundheit oder den Verlust von Ökosystemleistungen. 

Eine genaue Berechnung der indirekten Kosten, die durch verminderte Ökosystemdienstleistungen aufgrund von Kunststoffverschmutzung entstehen, stellt eine große Herausforderung dar. Schätzungen zufolge verursacht jede Tonne Kunststoff in den Ozeanen Gewinneinbußen zwischen 3.300 und 33.000 US-Dollar.⁽¹⁾ Hochgerechnet auf die gesamte Menge an Kunststoffmüll in den Meeren würde sich ein jährlicher Verlust von 500 bis 2.500 Milliarden US-Dollar durch verringerte marine Ökosystemdienstleistungen ergeben.

Nach Angaben der Welternährungsbehörde decken weltweit mehr als 3,3 Milliarden Menschen mit dem Verzehr von Fisch mindestens ein Fünftel ihres Grundbedarfs an tierischen Eiweißen ab.⁽²⁾ In ärmeren Ländern wie Bangladesch, Kambodscha, oder Gambia ist die Abhängigkeit von Fisch als Proteinquelle in der Regel noch größer. Fisch ist nicht nur eine wesentliche und erschwingliche Ernährungskomponente, sondern auch eine wichtige Einkommensquelle: bis zu 820 Millionen Menschen leben weltweit direkt oder indirekt von der Fischerei und Aquakultur.⁽³⁾ 

Dennoch können kleinere Kunststoffe zusammen mit den damit verbundenen Chemikalien und Umweltschadstoffen auch in die verzehrbaren Teile der Fische und Meeresfrüchte und letztlich auch in den Menschen gelangen. Das daraus resultierende Gesundheitsrisiko ist ebenfalls Gegenstand aktueller Forschung.⁽⁵⁾ Die Erforschung des Ausmaßes und der Folgen einer Belastung mit Mikroplastik für den Menschen steht zwar noch am Anfang, allerdings wurden kleinste Kunststoffteile bereits im menschlichen Körper nachgewiesen. Forschende fanden Kunststoffteilchen unter anderem im menschlichen Verdauungstrakt, im Blut und in Blutgefäßen, der Lunge, Herz, der Plazenta und auch in Brustmilch. Laborversuche mit menschlichen Zelllinien legen Entzündungsreaktionen, zum Beispiel bei entzündlicher Darmerkrankung, Blutzellen, Hirnzellen, mit Reaktionen bis hin zum Zelltod nahe.⁽⁶⁾ Neueste Forschungsergebnisse deuten zudem auf einen möglichen Zusammenhang zwischen Nanoplastik-Partikeln und Parkinson oder Demenz hin.⁽⁷⁾ 

Die Umweltverschmutzung mit Plastik ist ein globales, ständig weiter wachsendes Problem, das dringend gelöst werden muss. Das ist auch Politikerinnen und Politikern bewusst und auf höchster zwischenstaatlicher Ebene anerkannt - letzteres ist aufgrund der globalen Dimension sehr relevant. So verankerten beispielsweise die Vereinten Nationen saubere Ökosysteme an Land und im Meer in gleich mehreren ihrer Nachhaltigkeitsziele (engl. Sustainable Development Goals, SDG):

Problem erkannt, Problem gebannt? Noch nicht ganz. Aber es gibt Bewegung auf dem Gebiet. 175 Mitgliedsländer der Vereinten Nationen erarbeiten aktuell gemeinsam ein globales Plastikabkommen und auch auf EU-Ebene gibt es besonders im Bereich von Recycling und Wiederverwertung wichtige Ansätze. 

Im März 2022 trat die UN-Umweltversammlung in Nairobi, Kenia, zusammen, um über die globale Plastikkrise zu diskutieren. 175 Nationen stimmten dabei für die Verabschiedung eines globalen Abkommens zur Bekämpfung der Plastikverschmutzung und einigten sich auf einen Zeitplan mit dem Ziel, dass ein Abkommen bereits Mitte der 2020er umgesetzt werden kann. 

Inhaltlich geht es darum, die Länder an einen strengen Standard für den Plastikverbrauch zu binden, der für alle gemeinsam gilt und so einen klaren Weg in eine Zukunft ohne Plastikverschmutzung weist. Die Idee ist, dass durch einen gemeinsamen Standard gleiche Wettbewerbsbedingungen für alle geschaffen werden – und dies notwendige Anreize und Unterstützung für nationale Maßnahmen bietet.

Zur Eindämmung und künftigen Vermeidung von weiteren Kunststoffeinträgen in die Weltmeere müssen dabei alle Stufen des Kunststoff-Lebenszyklus und den darin involvierten Stakeholdern adressiert werden, von der Rohstoff-Gewinnung, über die Herstellung und Nutzung bis hin zur Entsorgung.

Ein oft zitiertes Positivbeispiel für so ein globales Umweltabkommen ist das Montrealer Protokoll zum Schutz der Ozonschicht. Seit der Einführung 1987 wurden durch einheitliche globale Verbote mehr als 99 Prozent der ozonabbauenden Stoffe aus dem Verkehr gezogen und die Ozonschicht auf einen allmählichen Weg der Erholung gebracht.

Auch auf EU-Ebene gibt es Bewegung. Hier steht nach der Einwegkunststoffrichtlinie von 2019, die den Verkauf bestimmter Einweg-Plastikprodukte wie Plastikgeschirr oder Plastikstrohhalme untersagt, vor allem die Wiederverwertung von Plastik im Fokus - um zu verhindern, dass es in die Umwelt gelangt. Doch das Recycling ist nicht ganz einfach. 

Seit Beginn der industriellen Produktion von Kunststoffen werden diese zum überwiegenden Anteil aus nicht nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Laut Angaben der kunststofferzeugenden Unternehmen (Plastics Europe 2022) bestanden im Jahr 2021 über 90 Prozent aller Kunststoffprodukte aus fossilen Ressourcen wie Erdöl. Damit liegt der globale Anteil an Kunststoffen aus zirkulären oder bio-basierten Wertschöpfungsketten bei weniger als zehn Prozent. 

Einige Gründe für den geringen Anteil an Kunststoffen aus recycelten Kunststoffabfällen, sogenanntem Rezyklat, sind⁽²⁾

• die erschwerte Wiederverwertbarkeit aufgrund der Vielfältigkeit in der stofflichen Zusammensetzung

• der hohe Qualitätsverlust pro Wiederverwertungszyklus

• die geringe Wirtschaftlichkeit (Primärkunststoff ist häufig günstiger als Rezyklat)

• die erforderliche Zugabe von Primärkunststoff zum Recyclingmaterial

• steigende Schadstoffbelastung in Produkten aus recycelten Kunststoffen.

Im Zuge des Green Deals wurde auf europäischer Ebene der Aktionsplan Kreislaufwirtschaft (Circular Economy Action Plan) erneuert. Er skizziert wichtige Voraussetzungen und mögliche Lösungsansätze⁽³⁾. Notwendig ist:

• ein rechtlicher Rahmen für eine nachhaltige Produktpolitik

• zentrale Produktwertschöpfungsketten über verschiedene Sektoren und Industrien (Elektronik, Informations- und Kommunikationstechnologie, Batterien und Fahrzeuge, Verpackungen, Kunststoffe, Textilien, Bauindustrie, Lebensmittel, Wasser und Nährstoffe)

• technologische Weiterentwicklung bestehender Recyclinganlagen, Müllsammelsysteme und (Vor-)Sortierungsanlagen

• Pfandsysteme für hochwertige Kunststoffe, Fokus auf Mehrweg statt auf Einweg

• Innovatives Produktdesign (zum Beispiel Dolly Ropes, siehe Infobox)

• Design-for-Recycling, Anreize für die Verwendung hochwertiger und sortenreiner Kunststoffprodukte

Eine schnelle Lösung gibt es nicht und sie kann nur darin bestehen, das Problem an der Wurzel zu packen. Soll heißen: Der Einsatz von Plastik muss minimiert werden (besonders von Einwegplastik und Verpackungen) und bestehendes Plastik wiederzuverwerten. Es bedarf der Zusammenarbeit der internationalen Gemeinschaft dabei aber nicht nur auf Regierungsebenen, sondern auch in wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und zivilgesellschaftlichen Bereichen. 

So sehr die Herstellung von Kunststoffen den Fischerei- und Aquakultursektor vorangebracht hat, so sehr trägt sie seitdem auch zur Meeresverschmutzung bei. Schätzungsweise 17 bis 22 Prozent des Kunststoffmülls am Meeresboden oder in der Wassersäule im Meer werden der Fischerei und Aquakultur zugeschrieben⁽⁴⁾. Der Sektor ist damit ein bedeutender Verursacher des im Meer treibenden Kunststoffmülls – er ist als Betroffener aber ebenfalls den negativen ökologischen und ökonomischen Auswirkungen von Mikro- und Makroplastikverschmutzung ausgesetzt. Es gibt deshalb Initiativen, den Plastikmüll aus dem Bereich durch Innovationen zu reduzieren. 

Ein Beispiel dafür sind die so genannten Dolly Ropes. Dabei handelt es sich um Fischereileinen, die aus vielen einzelnen orangenen oder blauen Kunststofffäden bestehen, und die als Scheuerschutz an Grundschleppnetzen befestigt sind. Sie beginnen allerdings bereits nach wenigen Tagen der Nutzung zu zerfasern und gelangen in die Umwelt. Am Boden und an den Stränden der Nordsee beispielsweise sind sie besonders häufig zu finden. 

Um eine Lösung für das Problem zu entwickeln, haben Fachleute aus der Fischerei und Forschende des Thünen-Instituts für Ostseefischerei zusammengearbeitet. Das Ergebnis: die Entwicklung eines Auftriebskörpers, mit dem auf den Einsatz von Dolly Ropes verzichtet werden kann. Zahlreiche deutsche Krabbenfischer machen bereits von dieser kostengünstigen und nachhaltigeren Alternative Gebrauch. 

Es gibt auch Ideen, den Müll aus dem Meer abzusammeln. Schwimmende Reinigungsgeräte (sogenannte Clean-Up-Geräte) können in begrenztem Ausmaß Kunststoffteile an der Wasseroberfläche einsammeln, allerdings handelt es sich dabei nur um die sprichwörtliche Spitze des Eisberges. Der an der Oberfläche treibende Kunststoffmüll ist nur ein Bruchteil der im Meer befindlichen Menge. Der weitaus größere Teil des Kunststoffmülls verbreitet sich in den darunter liegenden Wassermassen oder lagert sich am Meeresboden ab und kann nicht in großen Mengen geborgen werden. Zudem fangen die meisten Sammel-Technologien ungewollt Meeresorganismen mit ein, was ihren ökologischen Nutzen infrage stellt. Viele Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen fordern daher global geltende Kriterien zur Prüfung der Umweltverträglichkeit und Wirksamkeit solcher Technologien. Ferner sollen die Geräte nur zur Renaturierung von äußerst stark belasteten Lebensräumen zum Einsatz kommen und dürfen nicht zu Greenwashing führen. Das heißt: keine Plastik Offset Programme.