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Gemeinsames Pilotprojekt von fünf Bundesländern zur Verbreitung von Mikroplastik in Fließgewässern und Seen abgeschlossen –

Mikropartikel aus Kunststoff in unterschiedlichen Konzentrationen im Einzugsgebiet von Rhein und Donau nachgewiesen

Löwe 15.03.2018

Bilder: LUBW

Das Thema Mikroplastik in Gewässern wird aktuell viel diskutiert. Eine umfassende Datengrundlage zur Verbreitung von Mikroplastik in unseren Gewässern fehlt jedoch bislang. Die Ergebnisse einer umfassenden Pilotstudie in insgesamt fünf Bundesländern geben zum ersten Mal einen Überblick über das Vorkommen von Mikroplastikpartikeln in verschiedensten Regionen: vom Alpenvorland und Bodensee bis zum Niederrhein, vom Kleingewässer bis zu Deutschlands größtem Fluss.

Die Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz haben oberflächennahe Wasserproben an 25 Flüssen im Einzugsgebiet von Rhein und Donau auf Mikroplastik analysieren lassen und in jedem einzelnen Gewässer unterschiedliche Konzentrationen von Mikroplastik nachgewiesen. Insgesamt 52 Proben wurden vom Projektpartner, dem Lehrstuhl für Tierökologie an der Universität Bayreuth, mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie untersucht. Die nun vorliegenden Analysenergebnisse bilden einen der weltweit größten, methodisch einheitlich gewonnenen Datensätze zum Vorkommen von Plastikpartikeln in Flüssen.

Insgesamt mehr als 19.000 Objekte wurden analysiert, 4.335 davon als Kunststoffpartikel identifiziert. Der Anteil größerer Kunststoffobjekte (Makroplastik) war sehr gering. Rund 99 Prozent der Kunststoffpartikel waren kleiner als 5 Millimeter und damit Mikroplastik zuzuordnen. Auffallend war, dass sehr kleine Mikroplastikpartikel mit einer Größe zwischen 0,3 Millimeter bis 0,02 Millimeter mit rund 62 Prozent am häufigsten vertreten waren. Die Partikel bestanden zumeist aus den Kunststoffsorten Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), welche die höchsten Marktanteile vor allem für Verpackungen und die meisten Bedarfsgegenstände aus Kunststoff in Europa haben. Hauptsächlich handelte es sich um Kunststofffragmente, unregelmäßig geformte Partikel, die von größeren Kunststoffobjekten stammen können. Zudem wurden an einem großen Teil der Messstellen auch Plastikfasern gefunden. Andere Partikelformen wie Folienreste, sogenannte Beads (Kügelchen) und Pellets wurden seltener nachgewiesen.

Dabei variiert die Anzahl der Partikel zwischen den einzelnen Messstellen. Höhere Partikelkonzentrationen wurden vor allem in kleineren und mittleren Nebengewässern gemessen. Im größten untersuchten Gewässer, dem Rhein, wurden eher niedrige bis mittlere Konzentrationen gefunden, was vor allem damit zu tun haben dürfte, dass durch das größere Wasservolumen eine stärkere Vermischung und damit Abnahme der Partikelkonzentration folgt.

Insgesamt liegen die aktuellen Ergebnisse der Länder in der gleichen Größenordnung wie Befunde aus vergleichbaren europäischen und nordamerikanischen Gewässern. In einem nächsten Forschungsvorhaben wird nun das Mikroplastik in den Sedimenten und in verschiedenen Wassertiefen der untersuchten Flüsse analysiert.

Die Forschung zu Mikroplastik in der Umwelt und den möglichen Folgen steht noch am Anfang, gewinnt aber zunehmend an Bedeutung. Ziel der Forschungen derzeit ist, die Wissensbasis ständig zu verbreitern, um gezielter Probenahme- und Analyseverfahren zu entwickeln und zukünftige Monitoringprogramme weiter zu optimieren. Fragen zu möglichen Eintragspfaden, Auswirkungen auf die Umwelt und Minderungsmöglichkeiten werden derzeit unter anderem im Rahmen eines vom Bundesforschungsministeriums (BMBF) geförderten Forschungsschwerpunktes „Plastik in der Umwelt“ bis 2021 untersucht. Erforscht werden hier vor allem Vermeidungsstrategien, um einen Eintrag von Plastikabfällen in die Umwelt zu vermindern und wenn technisch möglich, komplett zu vermeiden.

Der Forschungsbericht „Mikroplastik in Binnengewässern Süd- und Westdeutschlands“ kann im Internt im Webshop der LUBW heruntergeladen werden. 

Informationen zur BMBF Fördermaßnahme „Plastik in der Umwelt“ ist zu finden unter https://www.fona.de/mediathek/pdf/2017_Plastik-in-der-Umwelt_Verbundprojekte_Umweltforum.pdf

In Anhang zu dieser Pressemitteilung finden Sie FAQs zum Pilotprojekt Mikroplastik

Pressekontakte der einzelnen Landesumweltämter:

Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW)
Dagmar Berberich (Leiterin der Koordinierungs- und Pressestelle)
E-Mail: Pressestelle@lubw.bwl.de
Tel.: 0721-5600-1300

Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV)
Wilhelm Deitermann (Pressesprecher)
E-Mail: pressestelle@lanuv.nrw.de
Tel.: 0201 7995 1337

Übergreifende Informationen zum Thema „Mikroplastik in Binnengewässern“ in Nordrhein-Westfalen sind zu finden unter https://www.lanuv.nrw.de/umwelt/wasser/wasserrahmenrichtlinie/gewaesserueberwachung/mikroplastik_in_binnengewaessern/

Bayerisches Landesamt für Umwelt
Pressestelle, Claus Hensold (Pressesprecher)
E-Mail: pressestelle@lfu.bayern.de
Tel.: 0821 9071 5242

Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG)
Helmut Weinberger (Pressesprecher)
E-Mail: Helmut.Weinberger@hlnug.hessen.de
Tel.: 0611 6939 571

Landesamt für Umwelt Rheinland-Pfalz

Milan Sell (Stv. Pressesprecher)
E-Mail: milan.sell@lfu.rlp.de
Tel.: 06131 6033 1917

 

FAQs zum Länderbericht „Mikroplastik in Binnengewässern Süd- und Westdeutschlands“

1) Warum ein gemeinsamer Bericht der Länder zum Thema Mikroplastik?

Die Verschmutzung der Weltmeere durch Kunststoffmüll ist seit Jahrzehnten bekannt. Seit einigen Jahren erfährt auch das Thema „(Mikro)Plastik in Binnengewässern“ zunehmend Aufmerksamkeit in Wissenschaft, Politik und Öffentlichkeit. Fließgewässer werden nicht mehr nur als potentielle Eintragspfade in marine Systeme diskutiert, sondern systematisch hinsichtlich ihrer Belastung mit Mikroplastikpartikeln untersucht. Entsprechend der historisch jungen Betrachtungsweise gibt es noch keine vereinheitlichten Monitoring- und Analyseverfahren. Die Ergebnisse aus den wenigen verfügbaren Studien lassen sich daher meist nicht ohne weiteres untereinander vergleichen.

Um erstmals einen einheitlichen Datensatz über ein größeres geographisches Gebiet mit unterschiedlichen Fließgewässertypen zu generieren, haben sich in Deutschland fünf Bundesländer (Baden-Württemberg, Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz) zusammengeschlossen und mit dem gemeinsamen Projektpartner (Universität Bayreuth, Lehrstuhl Tierökologie I) Mikroplastik-Konzentrationen in unterschiedlichen Kompartimenten von süd- und westdeutschen Fließgewässern ermittelt. Der gemeinsame Bericht gibt einen Überblick über die Mikroplastikkonzentrationen in Fließgewässern vom Alpenvorland bis zum Niederrhein.

2)         Welche Untersuchungen wurden durchgeführt, welche Verfahren wurden eingesetzt?

In insgesamt fünf Bundesländern wurden qualitative und quantitative Analysen von Kunststoffpartikeln in unterschiedlichen Gewässerkompartimenten von Fließgewässern und Seen durchgeführt. In dem nun vorliegenden, ersten Berichtsteil werden die Ergebnisse der oberflächennahen Wasserproben vorgestellt. Allein dieses Untersuchungsprogramm ist mit 52 Messstellen eines der umfangreichsten Messprogramme in Fließgewässern weltweit. Für den Länderbericht wurden oberflächennahe Wasserproben verschiedenster Gewässer, von den großen Strömen Rhein und Donau, über größere und mittlere Zuflüsse (z. B. Mosel und Altmühl) bis hin zu kleinen Nebengewässern wie Kraichbach und Körsch untersucht. Dadurch wurde ein breites Spektrum an hydrologischen Gegebenheiten und anthropogenen Einflüssen abgedeckt.

Die Kunststoffpartikel wurden mittels FTIR (Fourier-Infrarot)-Spektroskopie charakterisiert, einem der wenigen anerkannten Verfahren zum eindeutigen Nachweis von Plastikpartikeln.

Im Rahmen des oberflächennahen Monitorings wurden insgesamt mehr als 19.000 Partikel untersucht, wovon 4.335 eindeutig als Kunststoffpartikel identifiziert werden konnten.

In den Proben wurde jeweils Anzahl, Größe, Form und Polymertyp der erfassten Kunststoffpartikel bestimmt. Neben Makroplastik (> 5 mm), großem Mikroplastik (5   1mm) und kleinem Mikroplastik (1 mm – 300 µm) wurde zusätzlich die Kategorie sehr kleines Mikroplastik (300 µm – 20 µm) eingeführt. Gerade die detaillierte analytische Charakterisierung aller Partikel bis zu einer vergleichsweise sehr geringen Größe unterstreicht die Relevanz dieses Datensatzes.

3)         Welche wesentlichen Ergebnisse wurden erzielt? Welche Aussagen lassen sich aus den Untersuchungen ableiten?

Unter Berücksichtigung einiger Unsicherheiten einer Pilotstudie erlaubt der umfangreiche Datensatz erste Aussagen zu allgemeingültigen Mustern sowie messstellenspezifischen Besonderheiten der vorgefundenen Größenfraktionen, Polymersorten und Formen der Kunststoffpartikel.

Zusammenfassend lassen sich folgende Aussagen aus den vorliegenden Ergebnissen ableiten:

•           (Mikro)Plastik wird an allen Probestellen nachgewiesen. Es kann von einer zivilisatorischen Grundlast von Kunststoffpartikeln in den Gewässern ausgegangen werden. Quellregionen sind von dieser allgemeinen Aussage ausgenommen (Stichprobe zu klein).

•           Die Partikelkonzentrationen (> 5 mm bis 20 µm) liegen im Bereich von 2,9 Partikeln pro m³ im Rhein bei Nackenheim bis 214 Partikeln pro m³ in der Emscher (im Mündungsbereich).

•           Die Partikelkonzentrationen innerhalb eines Gewässers bewegen sich häufig in einer vergleichbaren Größenordnung.

•           Konzentrationsanstiege im Bereich von Ballungsgebieten (städtisch oder industriell) oder eine Zunahme entlang des Flussverlaufes wurden nur in Einzelfällen beobachtet.

•           Der größte Anteil (88,5 %) der gesammelten Partikel gehört den Größenklassen „kleines bzw. sehr kleines Mikroplastik“ (1mm bis 20 µm) an. Dies bezieht sich auf die Anzahl erfasster Partikel und berücksichtigt nicht die Masse der einzelnen Fraktionen.

•           Am häufigsten (zusammen 88 %) wurden die Polymere Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) nachgewiesen.

•           Dominierende Partikelform an nahezu allen untersuchten Messstellen waren Fragmente. Fasern, Folien, Beads und Pellets wurden in geringerem Umfang bzw. an einzelnen Messstellen gefunden

•           Trotz der vielen Übereinstimmungen bezüglich Anzahl, Größe, Material und Form der gefundenen Partikel lassen sich aus den Ergebnissen des flächigen Messprogramms auch regionale Unterschiede feststellen.

4.         Wie sind die Mikroplastikkonzentrationen im internationalen Vergleich zu bewerten?

Die Pilotstudie der Länder liefert erste Ergebnisse über das Vorkommen von Mikroplastik in süd- und westdeutschen Gewässern. Auch wenn einige im Bericht beschriebene Unsicherheiten beachtet werden müssen, kann der Datensatz unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstandes und im Vergleich zu international publizierten Studien zu den umfangreichsten und detailliertesten Datensätzen bezüglich Mikroplastik in Binnengewässern gezählt werden.

Vorbehaltlich der Tatsache, dass ein 1:1-Vergleich von Studien untereinander aufgrund der im Bericht ausführlich geschilderten Unterschiede nur bedingt möglich ist, zeigt ein internationaler Vergleich, dass die in den süd- und westdeutschen Fließgewässern gemessenen Konzentrationen in der gleichen Größenordnung wie in anderen europäischen und nordamerikanischen Gewässern liegen und damit „durchschnittlichen“ Mikroplastikkonzentrationen in Regionen mit vergleichbaren zivilisatorischen Mustern entsprechen.

5)         Welche Handlungsfelder ergeben sich aus den Ergebnissen der Pilotstudie?

Der Nachweis von Mikroplastik an allen untersuchten Messstellen zeigt die ubiquitäre Präsenz dieser Fremdstoffe in der Umwelt. Obwohl wissenschaftliche Erkenntnisse über die ökologischen Auswirkungen von (Mikro)plastik in Binnengewässern noch weitgehend fehlen, sollten im Sinne des Vorsorgeprinzips frühzeitig Maßnahmen zur Reduktion weiterer Einträge eingeleitet werden, um eine fortschreitende Akkumulation dieser hochpersistenten Materialien zu vermeiden. Von großer Bedeutung ist deshalb die Ermittlung relevanter Eintragspfade, um Maßnahmen effizient an der Quelle anzusetzen.

Die Vielzahl offener Forschungsfragen im Bereich Mikroplastik kann aber nur in großangelegten Forschungsprojekten bearbeitet werden. Dies kann nicht allein auf Länderebene geleistet werden. Sehr umfassende Projekte zu diesen Themen werden deshalb aktuell auf Bundes- bzw. EU-Ebene gefördert. So hat der Bund 2017 die BMBF-Fördermaßnahme „Plastik in der Umwelt: Quellen, Senken, Lösungsansätze“ gestartet (s. Link: https://www.fona.de/mediathek/pdf/2017_Plastik-in-der-Umwelt_Verbundprojekte_Umweltforum.pdf

Rückfragen
Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an die Pressestelle der LUBW. Telefon: +49(0)721/5600-1387 E-Mail: pressestelle@lubw.bwl.de