Plastik in Böden: Vorsorge ist Trumpf

Plastikfolien auf Feldern

Jedes Jahr gelangen in Deutschland mehr als 19.000 Tonnen Kunststoffe in die Böden. Über die Folgen weiß man noch wenig, aber eine wissenschaftliche Bestandsaufnahme legt nahe, rasch und umfassend gegenzusteuern.

Plastikmüll in der Landschaft ist längst vielerorts ein „vertrauter“ Anblick geworden. Dabei ist solch achtlos weggeworfener oder gezielt an Wegesrändern entsorgter Kunststoffabfall einer der maßgeblichen Wege, auf denen Böden mit Plastik kontaminiert werden. Insbesondere wenn es zu Mikroplastik verkleinert wird und sich dauerhaft unter der Erdoberfläche anreichert, kann es negative Folgen haben.

Um die Fragen, wieviel Plastik überhaupt in die Böden gelangt, woher es kommt und welche Gefahren von ihm ausgehen, ging es bei dem Webinar „Plastik in Böden“ Ende Januar 2022. Ein Team um Jürgen Bertling von Fraunhofer UMSICHT, Koordinator des „Plastik in der Umwelt“-Vorhabens PlastikBudget, hat ermittelt, welche Emissionsquellen für landwirtschaftliche Böden von Bedeutung sind. Dazu gehören Produktionshilfsmittel wie Folien, die etwa im Spargelanbau eingesetzt werden, Pflanztöpfe oder Pflanzhilfen wie Clips und Drähte. Viel genutzt werden auch Saatgut, Düngemittel und so genannte Bodenverbesserer. Sie alle sind häufig mit einer Umhüllung aus Polymeren versehen. Damit will man sicherstellen, dass Saatgut zu einem bestimmten Zeitpunkt keimt bzw. Nährstoffe über einen längeren Zeitraum in den Boden abgegeben werden.

Eine weitere wichtige Quelle ist Kompost, der unter anderem durch Fehlwürfe häufig Plastik enthält, und Littering, also Kunststoffmüll, der etwa durch Tourismus oder Großveranstaltungen im Freien in die Umwelt gelangt. Auch in Klärschlamm, der zum Düngen eingesetzt wird, findet sich häufig Plastik. Die in landwirtschaftliche Böden eingetragene Gesamtemission an Kunststoffen beträgt nach den Analysen des Forschungsteams in Deutschland circa 19.000 Tonnen pro Jahr. 19 Prozent davon werden durch die Landwirtschaft selbst verursacht, vor allem in Form umhüllter Düngemittel (ca. drei Viertel) sowie Folien (ca. ein Viertel, das meiste davon aus dem Futterbau). Die übrigen 81 Prozent der Plastik-Gesamtemissionen in Böden setzen sich aus Klärschlamm (54 Prozent) und Verwehungen von Plastikmüll (38 Prozent) zusammen, Komposte und Gärreste machen 8 Prozent aus.

Die Forschenden nahmen keine eigenen Messungen vor, sondern nutzten vorhandene Daten. Die ermittelten Abschätzungen seien dabei konservativ, betonte Jürgen Bertling – womöglich sind die Mengen emittierten Plastiks in die Böden also deutlich größer. Die Verteilung der Einträge ist dabei sehr heterogen: Die Spanne reicht von wenigen Gramm bis zu mehreren hundert Kilogramm pro Hektar und Jahr. Der Befund des Teams ist besorgniserregend: „Wir gehen davon aus, dass der Eintrag von Kunststoffen zu einer Entwertung unserer landwirtschaftlichen Böden führt“, sagt Jürgen Bertling. Ein zu 0,1 Prozent aus Plastik bestehender Boden gilt derzeit als entwertet. Bei der derzeitigen Eintragsdynamik könnten die Böden deshalb in 20 bis 100 Jahren vollständig entwertet sein. „Da der Kunststoffeinsatz derzeit zunimmt, kann sich das sogar noch deutlich beschleunigen“, warnt der Forscher.

Abhelfen könne ein besseres Wiedereinsammeln der Kunststoffe, etwa von Folien, außerdem müssten vermehrt besser abbaubare Kunststoffe genutzt und Abbauzeiten gesetzlich festgelegt werden. Solche Maßnahmen sollten zudem mit einer Bildungsinitiative für Landwirtschaftsbetriebe verbunden werden, die über Möglichkeiten und Pflichten zur Emissions- und Verbrauchsminderung aufklärt und darüber informiert, wie man den Einsatz von Plastik vermeiden und, falls das nicht möglich ist, genutzte Kunststoffe im Kreislauf führen kann. „Über die Schäden wissen wir wenig, dennoch sollten wir im Sinne der Vorsorge darauf hinwirken, dass Plastikemissionen in die Böden zukünftig vermindert werden“, sagte Jürgen Bertling.

Einen genaueren Blick darauf, wie sich Plastik in den Böden auswirkt und ob dies problematisch werden könnte, warf Dr. Annegret Biegel-Engler, Leiterin des Fachgebiets „Maßnahmen des Bodenschutzes“ am Umweltbundesamt. Grundsätzlich kann Mikro- oder Nanoplastik meist nicht aus den Böden entfernt werden. Kunststoffe enthalten oft Additive wie Weichmacher, Flammschutzmittel oder UV-Schutzmittel. Der Abbau in der Umwelt geht sehr langsam vonstatten: Plastikteile werden auf verschiedene Weise zunächst auf Mikro-, dann auf Nanogröße zerkleinert, zum Beispiel durch physikalische Einflüsse wie Abrieb oder UV-Strahlung. Wie lange es dauert, bis Plastik im Boden tatsächlich abgebaut ist, hängt von der Kunststoffart, Partikelgröße und den Umweltbedingungen ab.

Mikroplastik im Boden kann sich auf verschiedene Weise auswirken: Es vermindert die Dichte und damit das Wasserhaltevermögen, ein Effekt, der oft erwünscht ist und im Gartenbau herbeigeführt wird, etwa indem man Styroporkügelchen einbringt. In Laborversuchen bei hohen Mikroplastikkonzentrationen wurden Effekte auf die Lebensdauer, das Wachstum, die Verdauung und die Reproduktion von Bodenorganismen beobachtet. Chemische Additive können, wenn sie von den Kleinlebewesen aufgenommen werden, möglicherweise schädigend für deren Gesundheit sein. „Eine generelle Einschätzung fällt uns noch schwer, aber es deutet sich an, dass Mikroplastik ein relevanter, langfristig wirksamer Stressfaktor für das Ökosystem Boden sein könnte. Aus Vorsorgegründen sollte deshalb gehandelt werden, zumal sich Mikroplastik in Böden auch in andere Ökosysteme verlagern kann, etwa aquatische“, fasste Annegret Biegel-Engler zusammen. Die Biochemikerin wies auf weitere Eintragswege von Mikroplastik in Böden hin, etwa Reitböden und Kunstrasensportplätze, und den Abbau von Windkraftanlagen. Um den Eintrag von Plastik in Böden zu vermindern, sollte man in Deutschland und der EU verschiedene gesetzliche Vorgaben und Maßnahmen nutzen. 2021 bereits in Kraft getreten ist ein weitreichendes Verwendungsverbot für Einweg-Kunststoffprodukte in der Europäischen Union. Für Materialien, die auf oder in Böden eingebracht werden (z.B. Komposte, Klärschlamm), sollten strengere Mikroplastik-Grenzwerte gelten. Dazu sollten die EU-Düngemittelverordnung sowie die Klärschlammrichtlinie, aber auch abfallrechtliche Regelungen novelliert werden. Zusätzlich sollten die Mikroplastikgehalte in Böden untersucht und gegebenenfalls in der Bundesbodenschutzverordnung Vorsorgewerte verankert werden.

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Hannes Schritt ist wissenschaftlicher Mitarbeiter beim Ecologic Institut und arbeitet in den Bereichen Wasser, Plastik und Landwirtschaft. Er ist gelernter Umweltingenieur und arbeitet schwerpunktmäßig zu Plastik in der Umwelt. Plastik findet er deshalb problematisch, weil davon so viel in der Umwelt landet und es nur selten richtig recycelt wird.

11 Kommentare

  1. Styroporkügelchen in den Blumentöpfen war eine zeitlang in Mode.
    Das scheint wieder außer Mode gekommen zu sein.
    Folienreste im Klärschlamm, kaum noch zu sehen.
    Da hat sicher schon ein Umdenken stattgefunden.
    Den Reifenabrieb entlang der Straßen kann man nicht sehen.
    Eine Schutzmaßnahme bei Kunststoffprodukten , Verpackungen der Lebensmittelindustrie wäre, eine Mindestgröße vorzuschreiben, damit dieser Plastikmüll manuell entfernt werden kann.

  2. Das Umweltbundesamt empfiehlt ‘Unkrautmatten/Folien’ unter allen Bodenbelägen (z.B. Garagenvorplätze, Schotter’gärten’, etc.).

    Unsere Stadtgärtnerei unterlegt sämtliche Anpflanzungen damit.

    Sind die oder ich deppert (weil ich das ablehne)?

    • @A. Eberhard: Unkrautvlies ersparen einem Herbizide 🧪💀 oder manuelle Unkrautentfernung 🪠💀.

      Herbizide 🧪 💀 gelten heute generell als umweltschädlich. Die Alternative, das Ausrupfen des Unkrauts von Hand 🤚 ist wohl für städtische Gärten 👨‍🌾⛲️und Kieswege schlicht zu teuer👛💸, weil zu personalintensiv 👨‍🌾 👨‍🌾 👨‍🌾 👨‍🌾 👨‍🌾….

      In mittlerer Zukunft könnte es Unkrautroboter 🤖 geben, die selbstständig Unkraut 🍀erkennen und es entfernen. Dann ginge es wohl wieder ohne Unkrautvliese.

  3. Das beste wäre doch, wenn aller Kunststoff 🤖, der in den Boden gelangt, langfristig harmlos wäre. Wenn er sich also mit grosser Wahrscheinlichkeit 🎲 im Verlaufe einiger Jahre vollständig abbauen würde. Denn ich glaube nicht, dass Kunststoff wieder aus unserem technischen Ökosystem verschwinden wird. 🙈
    Dazu ist er zu nützlich über seine Anpassbarkeit an alle möglichen Verwendungszwecke. Eigentlich ist es sowieso irreführend die hunderte 🔫💊🩺🧽🪣🎈🎞verschiedener Kunststoffe alle unter dem Label Plastik abzuhandeln.

    Einer der einfachsten, nützlichsten und kostengünstigsten Kunststoffe ist Polyethylen. Das einzige Problem bei Polyethylen: Es baut sich nur sehr langsam ab. Gelänge es den Abbau stark zu beschleunigen, würde dieser Kunststoff überhaupt keine Probleme mehr machen. Einige Überlegungen dazu findet man im Wikipedia-Artikel Biodegradable polythene film

    Mein Vorschlag für das Kunststoffproblem in der Landwirtschaft und in den Böden sieht so aus:
    1) Nur noch speziell für die Landwirtschaft zertifizierte Kunststoffe kommen zum Einsatz
    2) Es wird ein Kunststoffmonitoring aufgebaut, welches den Kunststoffeintrag in die Böden kontinuierlich überwacht und das vor allem mit automatischen Mitteln und auf zufällig ausgewählten Grundstücken

  4. PE besteht nur aus polymerisierten C2H4-Molekülen. Es ist langfristig unbedenklich.
    Bereits Sonnenlicht bewirkt den Bruch der Molekülketten.
    Der widerstandsfähigste Kunstoff ist das PVC, das Polyvenylchlorid. Seine Lebensdauer wird auf 400 Jahre geschätzt. PVC wird für Wasserrohre eingesetzt.
    Er ist auch für die Rauchvergiftungen bei Bränden verantwortlich.

    Der Begriff Plastik ist zu vermeiden, weil eben die Unterschiede zwischen den Plasten zu groß sind. Die chemische Industrie unterscheidet zwischen Thermo-, Duroplasten und Elastomeren.
    Das PE ist ein Thermoplast, PVC ist ein Duroplast, Die dehnbaren Kunststoffe, die in der Bekleidung eingesetzt werden gehören zu den Elastomeren.

    • Hallo hwied.
      Polyvinylchlorid (PVC) ist ein thermoplastischer Kunststoff.
      Polyethylenterephthalat (PET) ist ein thermoplastischer Kunststoff.
      Aus PET werden Kunststoffflaschen und Textilfasern hergestellt.
      PET ist ein Polyester, der durch den Einbau von Phosphat-Ester-Brücken
      hydrolysierbarer gemacht werden könnte.
      Polyhexamethylenadipinsäureamid (Nylon) ist ein thermoplastischer Kunststoff.

  5. Karl Bednarik,
    richtig, es kommt ja nur auf die Vernetzung der Moleküle an.
    wo liegt die genaue Grenze zwischen den Thermo- und den Duroplasten ?

  6. Karl Bednarik,
    Danke für den Link. eine genaue Grenze ist nicht angegeben.
    Mich wundert es, dass Häuser noch nicht komplett aus Kunstoffen gebaut werden. Lego ist jedem bekannt.
    Bei den Rohölpreisen im Augenblick auch kein Wunder.
    Tipp: Man könnte ja auch Bäume züchten, deren Querschnitt quadratisch ist, dann hätte man weniger Abfall beim Sägen.

  7. Nur noch Kunststoffe in der Landwirtschaft einsetzen, die in 100 oder weniger Jahren von selbst zerfallen
    Zitat 1 aus obigem Beitrag:

    Die in landwirtschaftliche Böden eingetragene Gesamtemission an Kunststoffen beträgt nach den Analysen des Forschungsteams in Deutschland circa 19.000 Tonnen pro Jahr.

    Zitat 2 aus obigem Beitrag:

    19 Prozent davon werden durch die Landwirtschaft selbst verursacht, vor allem in Form umhüllter Düngemittel (ca. drei Viertel) sowie Folien (ca. ein Viertel, das meiste davon aus dem Futterbau). Die übrigen 81 Prozent der Plastik-Gesamtemissionen in Böden setzen sich aus Klärschlamm (54 Prozent) und Verwehungen von Plastikmüll (38 Prozent) zusammen, Komposte und Gärreste machen 8 Prozent aus.

    Zitat 3 aus obigem Beitrag:

    Ein zu 0,1 Prozent aus Plastik bestehender Boden gilt derzeit als entwertet. Bei der derzeitigen Eintragsdynamik könnten die Böden deshalb in 20 bis 100 Jahren vollständig entwertet sein.

    Folgerungen aus den obigen Daten: Pro Jahr gelangt durchschnittlich 0.05 Gramm Plastik in jeden Quadratmeter Boden Deutschlands. Das entspricht ungefähr dem Gewicht von 2 Reiskörnern pro Quadratmeter oder in 100 Jahren 5 Gramm pro Quadratmeter und damit dem Gewicht von 100 Reiskörnern. 5 Gramm Plastik pro Quadratmeter Fläche sind wohl noch zu wenig, als dass der Boden damit entwertet wäre. Es gibt aber wohl Böden, die sehr viel Plastikeintrag haben und andere, die wenig haben. Dennoch wäre das Problem: Plastik im Boden wohl gelöst, wenn sich der Plastik innerhalb von 100 Jahren von selbst abbauen würde.

    Vorschläge:
    1) Klärschlamm nicht mehr in der Landwirtschaft einsetzen, sondern in Deponien lagern
    2) Plastik für den Einsatz in der Landwirtschaft sollte in weniger als 100 Jahren zerfallen
    3) Plastik könnte mit einer DNA-Eigentumsmarkierung versehen werden, so dass Plastik-Überreste in Böden leicht nachweisbar wären.

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