Pilotstudie bringt neue Erkenntnisse über Mikroplastik im Abwasser

Kläranlagen können auf herkömmlichem Weg Mikroplastik nicht vollständig aus Abwässern zurückhalten. Zu diesem Ergebnis kommt eine Pilotstudie, die der Oldenburgisch-Ostfriesische Wasserverband (OOWV) und der Niedersächsische Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) in Auftrag gegeben haben. Die Erkenntnisse sollen dazu dienen, die Tier- und Pflanzenwelt in Flüssen und Meeren besser zu schützen.

Als Mikropartikel werden alle Kunststoffteile bezeichnet, die kleiner als fünf Millimeter sind. Mikroplastik ist als ein Indikator für den Zustand der Meere in die europäische Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) aufgenommen worden.

Experten des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), untersuchten in einem sehr aufwändigen Verfahren Abwasser und Klärschlamm aus zwölf Kläranlagen im Verbandsgebiet des OOWV. „Die Studie liefert wertvolle Erkenntnisse über Plastikrückstände, die niemand bisher hatte. Durch die Anwendung modernster Verfahren können jetzt Kunststoffe, wie sie beispielsweise in Zahnpasta, Kosmetik, Fleece-Jacken und Verpackungen verwendet werden, auch im Abwasser konkret zugeordnet werden. Deshalb ist die Studie auch für den Gesetzgeber sowie für Hersteller und für die Industrie relevant“, erklärt OOWV-Geschäftsführer Karsten Specht.

Um die Partikel im Ablaufwasser sowie im Klärschlamm entdecken und zuordnen zu können, wendeten die Forscher des Alfred-Wegener-Instituts die Mikro-FTIR und ATR-FTIR-Spektroskopie an. Dabei werden Infrarotstrahlen eingesetzt, um Molekülbindungen in Schwingungen zu versetzen. Je nach Verfahren pressen die Wissenschaftler fragliche Partikel zur näheren Bestimmung auf einen Kristall oder tragen sie auf einen Aluminiumoxidfilter auf, um sie dann unter einem Mikroskop zu analysieren. Mit diesen Methoden ist eine zweifelsfreie Identifikation der Kunststoffe und eine sichere Abgrenzung zu natürlichen Materialien möglich.

Ob der Großteil der gefundenen Mikroplastik-Partikel allerdings tatsächlich beispielsweise auf Kosmetikprodukte zurückzuführen ist oder ob sie durch den Abrieb alltäglicher Gebrauchsgegenstände eingetragen werden, muss zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch offen bleiben, sagt Mikrobiologe Dr. Gunnar Gerdts, der die Proben am Alfred-Wegener-Institut auf Helgoland analysierte. „Die Ergebnisse sind für uns überraschend. Das Vorkommen an Mikroplastik-Partikeln variiert sehr stark. Es besteht dringender Bedarf für weitere Untersuchungen, um eine Vergleichbarkeit herzustellen. Und das nicht nur im Abwasser von Kläranlagen, sondern auch in den Flüssen, die das Abwasser aufnehmen. Zurzeit gibt es weder valide Erkenntnisse über die Belastung deutscher Flüsse mit Mikroplastik, noch darüber, ob diffuse oder eher punktuelle Quellen wie Kläranlagen dazu beitragen“, so Gerdts.

Almut Kottwitz, Staatssekretärin im Niedersächsischen Ministerium für Umwelt, Energie und Klimaschutz, begrüßt die Pilotstudie: „Seit über 60 Jahren ist Plastik in unterschiedlichster Form in der Verwendung. Doch nie wurde hinterfragt, welche Gefahren davon ausgehen. Wir brauchen jetzt eine bundesweite Untersuchung, wie es um den Eintrag von Mikroplastik in die Nahrungskette bestellt ist. Der Bund muss dafür die nötigen Forschungsmittel bereitstellen.“

Ute Schlautmann, zuständige Dezernentin im NLWKN erklärt: „Das Projekt bringt uns in einem für die Meeresumwelt wichtigen Thema ein gutes Stück weiter. Aus den Gewässeruntersuchungen der letzten Jahre wissen wir um die Belastung der Flüsse und der Küstengewässer mit Kunststoffpartikeln. Mit diesem Projekt erhalten wir erstmals konkrete Aussagen über Kläranlagen als einem möglichen Eintragspfad. Die Ergebnisse zeigen, dass Mikroplastik in Kläranlagen zurückgehalten werden kann, aber offensichtlich nicht vollständig.“ Weitergehende Messungen seien erforderlich, um die bisherigen Aussagen zu präzisieren und genauere Mengenabschätzungen vornehmen zu können.

OOWV-Bereichsleiter Andreas Körner betont, dass zusätzliche Untersuchungen auch nötig sind, um Aufschluss über weitere Maßnahmen zu erhalten, die geeignet sind, den Eintrag von Plastikteilchen in Flüsse und Meere zu minimieren. „Mit der Schlussfiltration, wie wir sie in Oldenburg anwenden, fangen wir der Untersuchung zufolge den größten Teil der Mikroplastik-Partikel auf. Dies ist zwar ein vielversprechender Ansatz. Der Eintrag von Mikropartikeln muss jedoch viel früher, schon bei der Herstellung von Produkten, vermieden werden“, erklärt Körner.

Speziell unter die Lupe genommen wurde auch das Trinkwassersystem von fünf Wasserwerken des OOWV. Das AWI untersuchte Wasserproben aus den Förderbrunnen, dem Trinkwasser am Wasserwerksausgang und dem Trinkwasser im Leitungsnetz sowie beim Endverbraucher. Ergebnis: Im Grundwasser wurden keine Mikroplastik-Partikel nachgewiesen. Und im Trinkwasser war die Anzahl mit höchstens sieben Teilchen pro Kubikmeter äußerst gering. Höchstwahrscheinlich, so die Wissenschaftler, stammt das Mikroplastik vom Abrieb einer Dichtung oder Leitung. „Dies bestätigt die herausragende Qualität unseres Trinkwassers", sagt Geschäftsführer Karsten Specht.

Der OOWV betreibt in seinem Zuständigkeitsbereich 46 Kläranlagen und 15 Wasserwerke. Das Verbandsgebiet reicht vom Dollart bis zum Dümmer und auf die Ostfriesischen Inseln. Das Unternehmen zählt zu den zehn größten Wasserversorgern in Deutschland.

Der NLWKN ist der Dienstleister des Landes Niedersachsen auf den Gebieten der Wasserwirtschaft, des Küsten- und Naturschutzes. Die Direktion in Norden sowie elf Betriebsstellen im ganzen Land sichernseine regionale Präsenz. Der Geschäftsbereich III des NLWKN ist unter anderem zuständig für dieUmsetzung der Europäischen Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie.

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren und hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das AWI ist eines der 18 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.