Mikroplastikfrei – was bedeutet das eigentlich?

Die rezemo Kaffeekapseln basieren nicht nur vollständig auf nachwachsenden Rohstoffen, sondern sind zugleich frei von Mikroplastik. Doch was bedeutet der Begriff Mikroplastik überhaupt? Wieso sind ausgerechnet die rezemo Kaffeekapseln mikroplastikfrei und wieso ist das von Vorteil? Diese Fragen beantworten wir Dir in diesem Blogbeitrag.

„Würden Sie eine Kreditkarte essen?“ – Diese und ähnliche Schlagzeilen erscheinen vergangenen Sommer in den Medien [1]. Hintergrund ist eine Studie zu Mikroplastik und dessen Verbreitung in der Umwelt. Die kleinen Partikel sind nicht nur auf Mülldeponien oder im Ozean zu finden. Sie gelangen auch über verschiedene Wege in die Nahrungskette und somit bis in den menschlichen Körper. Eine befremdliche Vorstellung und sicherlich auch nicht gesundheitsfördernd. Insbesondere erschreckend ist, dass die Menge einer Kreditkarte von 5 Gramm nicht etwa im Laufe eines Jahres den Weg in den menschlichen Organismus findet – sondern wöchentlich. Grund genug, diese besondere Form des Kunststoffs einmal näher unter die Lupe zu nehmen.

Eine kleine Kunststoffkunde

Um zu verstehen, was sich hinter dem Begriff Mikroplastik verbirgt, hilft es den grundsätzlichen Aufbau von Kunststoffen zu betrachten. Plastik, Kunststoffe, Polymere – all diese Begriffe beschreiben das Material, das einerseits zu unglaublichen Fortschritten in vielen Lebensbereichen geführt hat. Andererseits hat es sich auch zu einer Hauptursache für die zunehmende Vermüllung unserer Erde entwickelt .

Den kleinsten Baustein von Kunststoffen stellen dabei die Monomere dar, was bereits im Namen („mono“ ist der lateinische Begriff für „eins“) deutlich wird. Diese kleinen Moleküle bestehen hauptsächlich aus den Elementen Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H). Sie lassen sich über verschiedene chemische Reaktionen zu großen, langkettigen Polymeren verbinden. Auch hier ist der Name Programm – „poly“ steht im Lateinischen für „viele“. Ähnlich einer Perlenkette besteht ein Polymer aus vielen einzelnen Monomeren, die miteinander verknüpft sind. Damit diese einzelnen Ketten zu einem verarbeitungsfähigen Werkstoff werden, müssen sie aneinanderhaften. Hierfür ist die Zugabe von verschiedenen Hilfsstoffen (Additiven) notwendig. Erst diese Kombination aus Polymeren und Additiven wird als Kunststoff, oder umgangssprachlich als Plastik, bezeichnet.

Fossile vs. biobasierte Kunststoffe

Kunststoffe können sowohl fossiler Herkunft als auch biobasiert sein. Der klassische Weg der Kunststoffherstellung beginnt bei den fossilen Energieträgern Erdöl und Erdgas. Sie werden über verschiedene Verarbeitungsschritte zu Basis-Polymeren und fertigen Kunststoffen, wie beispielsweise Polypropylen (PP), aufbereitet.

Biobasierte Kunststoffe hingegen werden auf Basis eines biologischen bzw. nachwachsenden Rohstoffs hergestellt. Sie können auf verschiedene Weise erzeugt werden. Ihre Vorprodukte, die biobasierten Polymere, können vollständig in der Natur gewonnen werden. So zum Beispiel bei dem Biokunststoff PHA (Polyhydroxyalkanoate). Anschließend werden diese lediglich mit Hilfe von Additiven zu Kunststoffen aufbereiten. Im Falle von PLA (Polylactide) liefert die Natur dagegen die entsprechenden Monomere. Diese werden dann zu Polymeren verkettet und zu Kunststoffen weiterverarbeitet. Wichtig an dieser Stelle: Die Herkunft der Bausteine (Monomere, Polymere) hat nicht zwangsweise einen Einfluss auf die Eigenschaften und die Struktur des jeweiligen Kunststoffs. Monomere für den fossilen Kunststoff Polypropylen lassen sich auch aus nachwachsenden Rohstoffen anstelle von Erdöl herstellen.

Umgekehrt ist es auch möglich bioabbaubare Kunststoffe aus fossilen Ressourcen herzustellen. Bioabbaubarkeit ermöglicht die Zersetzung des Kunststoffs in Kompostieranlagen und wird weiter unten näher erläutert. Der Begriff „Biokunststoff“ umfasst biobasierte und bioabbaubare Kunststoffe sowie Kunststoffe, die diese beiden Eigenschaften vereinen.

Was steckt hinter dem Begriff Mikroplastik?

Mikroplastik wird häufig mit Kosmetikprodukten assoziiert. Es spielt hier tatsächlich, insbesondere in Form von Schleifkörpern in Peelings oder Reinigungsmitteln, eine Rolle. Das Umweltbundesamt definiert den Begriff Mikroplastik als „Plastik-Partikel, die fünf Millimeter und kleiner sind“ [2]. Der entscheidende Parameter, der Mikroplastik von „normalem“ Kunststoff (Makroplastik) unterscheidet, ist also die Größe der Partikel.

Arten von Mikroplastik

Es werden zwei unterschiedliche Arten von Mikroplastik unterschieden: primäres und sekundäres Mikroplastik. Im genannten Beispiel, den Schleifpartikeln in Kosmetika, werden die Kunststoffpartikel zu diesem Zweck hergestellt. Diese werden entsprechend als primäres Mikroplastik bezeichnet. Daneben gefährdet insbesondere sekundäres Mikroplastik die Umwelt. Im Gegensatz zum primärem, entsteht sekundäres Mikroplastik durch die physikalische Zersetzung von größeren Kunststoffobjekten (Makroplastik).

Die genannte Definition von Mikroplastik schließt lediglich wasserunlösliche, also feste Partikel ein. Umweltorganisationen wie Greenpeace fassen den Mikroplastik-Begriff sogar noch weiter [3]. Neben den festen Partikeln zählen sie auch wasserlösliche Polymere zu Mikroplastik. Denn auch diese Stoffe können eine ökotoxische Auswirkungen haben. Wasserlösliche Polymere sind beispielsweise als Zusatz in Wasch- und Reinigungsmitteln enthalten. Sie können über das Abwasser in unsere Flüsse und Seen gelangen. Diese Stoffe stehen im Verdacht, den Hormonhaushalt der dort lebenden Fische negativ zu beeinflussen und so langfristig den Ökosystemen zu schaden.

Wie kommt das Mikroplastik auf unseren Teller?

Egal ob wasserlöslich oder feste Partikel – ein großer Anteil des Mikroplastiks gelangt über das Abwasser in unsere Umwelt. Ein Teil davon wird in unsere Gewässer und somit auch in das Trinkwasser gespült. Zusätzlich fangen Kläranlagen große Mengen der Kunststoffpartikel im zurückbleibenden Klärschlamm auf. Dieser wiederum wird häufig als Dünger auf landwirtschaftlichen Feldern genutzt. Somit schließt sich der Kreis zur Aufnahme von Mikroplastik über die Nahrung. In Deutschland wurden im Jahr 2016 ganze 9.696 Tonnen Mikroplastik mit dem Klärschlamm auf die Ackerflächen gebracht [4].

Allein die Vorstellung, Plastik über die Nahrung zu sich zu nehmen, mutet schon abstoßend an. Zudem sind die Auswirkungen dieser Partikel auf den Organismus und die Gesundheit bisher nur wenig erforscht. Fest steht, dass sie physikalische Schäden im Magen-Darm-Trakt verursachen können. Damit können sie die Nahrungsaufnahme, insbesondere bei Tieren, verdrängen oder behindern. Nicht umsonst finden sich immer wieder Bilder von verhungerten Meeresbewohnern in den (sozialen) Medien, die mit einem Magen voller Plastik verenden.

Wieso zerfallen bioabbaubare Kunststoffe nicht zu Mikroplastik?

Der Zerfall von Kunststoffen zu Mikroplastik unterscheidet sich grundlegend vom biologischen Abbau. Mikroplastik entsteht beim physikalischen Zerfall von Kunststoff. Das bedeutet, dass größere Kunststoffteile durch äußere Einflüsse wie Druck, Strahlung und Temperatur zu immer kleineren Teilchen werden. Dabei bleibt die chemische Struktur, also die Verbindung der Moleküle untereinander, allerdings unverändert. Bioabbaubare Kunststoffe werden dagegen chemisch zersetzt. Dementsprechend bleibt die molekulare Struktur nicht erhalten. Hier helfen Mikroorganismen, die die Verbindungen zwischen den Molekülen angreifen und in immer kleinere Bestandteile aufspalten. Am Ende dieses Prozesses bleiben ausschließlich Ausgangsstoffe wie Kohlendioxid (CO₂), Wasser (H₂O) und Mineralien zurück. Während sich also Mikroplastik nicht auflöst, sondern in Form fester Partikel über Jahrzehnte in der Umwelt verbleibt, zersetzen sich bioabbaubare Kunststoffe rückstandsfrei.

Worin liegt der Unterschied zwischen biologisch abbaubar und kompostierbar?

Die biologische Abbaubarkeit, wie oben beschrieben, unterliegt keinem definierten Zeitraum. Daher können auch biologisch abbaubare Kunststoffe ein Problem für die Umwelt werden. Das geschieht dann, wenn sie sich über einen sehr langen Zeitraum, wie beispielseise mehrere Jahre, abbauen.

Die Kompostierbarkeit bezieht sich dagegen auf den Abbau bei festgelegten Bedingungen in einem bestimmten Zeitraum. Hier wird zwischen industrieller Kompostierung und dem klassischen Gartenkompost unterschieden. Bei der industriellen Kompostierung muss sich der Kunststoff innerhalb von 12 Wochen bei 60 °C mehrheitlich zu Wasser, CO₂ und Mineralien abbauen. Bei der anschließenden Siebung des Materials, durch ein Sieb mit 2 Millimeter großen Öffnungen, dürfen nicht mehr als 10 % der Ursprungsmenge zurückleiben. Im Gegensatz dazu muss der Abbau im Gartenkompost bei weniger als 30 °C innerhalb eines Jahres erfolgen. Dieser wird auch als home compostable oder heimkompostierbar bezeichnet.

Das Zertifikat der Kompostierbarkeit schließt dementsprechend nicht aus, dass das zu kompostierende Produkt fossile Bestandteile enthält. Es können sogar in geringen Mengen nicht abbaubare Inhaltsstoffe enthalten sein. Viele der kompostierbaren Kaffeekapseln basieren daher nicht nur auf nachwachsenden Rohstoffen, sondern sind mit fossilen Bestandteilen vermischt („geblendet“). Hierin liegt der entscheidende Unterschied zwischen der rezemo Holzkapsel und anderen Kaffeekapseln auf dem Markt: Die rezemo Kaffeekapsel aus Holz enthält zu 100% biobasierte Inhaltsstoffe. Für uns bei rezemo ist Transparenz ein Kernelement unserer Unternehmensphilosophie – und das gilt auch für unseren Werkstoff. Wie Du unsere Kaffeekapseln am besten entsorgst, kann Du in unserem Blogbeitrag zur Kapselentsorgung nachlesen.

Wieso ist die rezemo Kaffeekapsel nachhaltig?

Kompost zeichnet sich zusätzlich durch seine humusbildende und bodenverbessernde Wirkung aus. Dies wird in erster Linie durch größere Biomasse-Partikel wie beispielsweise Holzstückchen oder andere Pflanzenreste erreicht. Sie lockern den Boden auf und liefern Nährstoffe. Diese positiven Effekte lassen sich durch die Kompostierung von reinen Biokunststoffen nicht erreichen. Denn hier ist keine Biomasse in ursprünglicher Form enthalten.

Die rezemo Kaffeekapsel besteht überwiegend aus Holz und enthält daher eine ganze Menge der „guten“ Biomasse. Das Holz ist in Form von Sägespänen verarbeitet, die in eine PLA-Matrix eingebettet sind. Das enthaltene Holz liefert nicht nur Nährstoffe und unterstützt die Humusbildung. Es beschleunigt zusätzlich den Zersetzungsvorgang. Die Sägespäne saugen sich bereits kurz nach der Zubereitung des Kaffees mit Wasser voll und vergrößern somit die Angriffsfläche für die Mikroorganismen. Diese sind für die anschließende Zersetzung entscheidend. Darüber hinaus wird Kaffeesatz gerne als effektiver Dünger genutzt – somit wird die Kaffeekapsel zum Allrounder.

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[1] https://www.wwf.de/2019/juni/wuerden-sie-eine-kreditkarte-essen
[2] https://www.umweltbundesamt.de/themen/mikroplastik-in-kosmetika-was-ist-das
[3] https://www.greenpeace.de/sites/www.greenpeace.de/files/publications/s02031-greenpeace-report-plastik-kosmetik-oekotox-21070522.pdf
[4] https://www.bund.net/fileadmin/user_upload_bund/publikationen/chemie/chemie_plastikatlas_2019.pdf

*Markenzeichen eines Drittunternehmens, das nicht in Verbindung mit der rezemo GmbH steht