Forschung

Forscher untersuchen Plastik aus dem Supermarkt - und finden etliche unbekannte Substanzen

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Plastik ist im Supermarkt allgegenwärtig.

Plastik steckt in vielen Alltagsprodukten. Aber welche genauen Inhaltsstoffe verbergen sich darin? Eine Frankfurter Studie überrascht selbst Wissenschaftler.

Wir halten Plastik fast ständig in der Hand: Wenn wir einen Joghurt löffeln, Käse aus der Verpackung holen, uns ein Fertiggericht warmmachen, wenn wir im Bad zum Duschgel und anschließend zur Bodylotion greifen. Produkte aus Kunststoff sind allgegenwärtig, sie türmen sich in den Regalen von Supermärkten und Drogerien, stehen in nahezu jedem Haushalt, sind schlicht nicht mehr wegzudenken aus dem täglichen Leben und nur schwer vermeidbar – selbst wenn man das möchte. Seit einiger Zeit ist Plastik auch zunehmend präsent in Medien und Politik, stets mit negativen Schlagzeilen: zu viel Müll, Mikroplastik in den Gewässern der Erde, sogar im Schnee und im menschlichen Körper.

Aber so gebräuchlich diese Materialien sind, so wenig weiß man über ihre genauen Inhaltsstoffe. Wissenschaftler der Forschungsgruppe „PlastX“ des Instituts für sozial-ökologische Forschung in Frankfurt (ISOE), der Goethe-Universität Frankfurt und der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegen haben deshalb Alltagsprodukte aus Plastik im Labor unter die Lupe genommen.

80 Prozent der in Plastik enthaltenen Substanzen ist nicht zu identifizieren

Ihre vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Studie erscheint heute (17.9.) in der Fachzeitschrift „Environmental Science & Technology“. Das Ergebnis hat selbst die Wissenschaftler überrascht: Dreiviertel der analysierten Produkte enthielten schädliche Chemikalien. Außerdem ließen sich 80 Prozent der in den Kunststoffen enthaltenen Substanzen nicht identifizieren – geschweige denn, dass man wüsste, auf welche Weise sie miteinander reagieren und welche Auswirkungen sie auf den Körper haben könnten.

Für ihre Studie untersuchten die Forscher unter der Leitung des ISOE 34 gängige Produkte aus acht verschiedenen Kunststofftypen, die sie in deutschen Supermärkten kauften, wie die Biologin Lisa Zimmermann, Erstautorin der Studie, berichtet. Dazu gehörten unter anderem Joghurtbecher, Flaschen mit Softdrinks, Duschgel, Shampoo oder Haarspülung, Kaffeebecher, Badeschwämme oder Päckchen mit Einmal-Taschentüchern.

Plastik ist langlebig, bruchfest und elastisch

Die Industrie schätzt und verwendet Plastik in großen Mengen, weil es langlebig, bruchfest und trotzdem elastisch ist, sich zudem gut auswaschen lässt. Doch welche Substanzen sorgen für diese Eigenschaften? Bekannt ist, dass Kunststoffe in einem chemischen Verfahren überwiegend aus Erdöl hergestellt werden, je nach Material kommen Stoffe wie Weichmacher, Stabilisatoren und Farbstoffe hinzu. Zu den bekanntesten und am häufigsten eingesetzten Plastikarten zählen PET (Polyethylenterephthalat), PVC (Polyvinylchlorid) und PUR (Polyurethan).

Im Labor lösten die Wissenschaftler den enthaltenen Substanzen-Mix aus den Produkten heraus. Insgesamt fanden sie dabei mehr als 1400 verschiedene, sagt Zimmermann. Mit einer so großen Zahl hatten die Forscher nicht gerechnet. Einzelne Produkte bestanden sogar aus mehr als 100 verschiedenen Substanzen. Von den 1400 Substanzen konnte das Team allerdings nur 260 mit Hilfe chemischer Analytik identifizieren. Das sind gerade einmal 20 Prozent – heißt: 80 Prozent der in den Plastikprodukten enthaltenen Substanzen sind unbekannt.

Was steckt im Plastik? Forscher fordern mehr Transparenz von der Industrie

Wie ist das möglich? „Neben den Zusatzstoffen, die Kunststoffen beabsichtigt beigesetzt werden, entsteht in dem komplexen Herstellungsprozess von Kunststoffen ein regelrechter Cocktail an Substanzen, von denen wir einen Großteil überhaupt nicht kennen“, sagt die Ökotoxikologin Carolin Völker, Leiterin der Forschungsgruppe „PlastX“. Erschwerend kommt hinzu, dass Hersteller nur in sehr seltenen Fällen kenntlich machen, welche Substanzen sie in einem Material verwenden, sagt Lisa Zimmermann. Die Forscherinnen und Forscher fordern hier mehr verpflichtende Transparenz von der Industrie.

Unter anderem werden beim Produktionsprozess verschiedene Katalysatoren eingesetzt, die chemische Prozesse beeinflussen, „und dann im Endprodukt noch enthalten sein können“, erläutert Lisa Zimmermann. Bestehe ein Produkt beispielsweise aus 100 Substanzen, so könnten diese untereinander reagieren, in den Inhalt einer Verpackung übertreten sowie mit diesem und letztlich auch noch mit der Umgebung im menschlichen Körper reagieren.

Unbekannte Substanzen im Plastik führten zu negativen Effekten

Im nächsten Schritt setzten die Forscherinnen und Forscher die aus den Produkten herausgelöste Substanzmischung in Zelltests ein. Diese basierten zum Teil auf menschlichen Zellen, teilweise handelte es sich um Bakterien oder abgewandelte Hefezellen. Bei drei von vier Produkten ließen sich „deutlich negative Auswirkungen“ beobachten, berichtet Biologin Lisa Zimmermann. So führten sie unter anderem zu unspezifischer Toxizität oder endokrinen – hormonähnlichen – Effekten, wie sie auch für die in manchen Kunststoffen enthaltenen umstrittenen Weichmacher und Bisphenol A belegt sind.

Doch bei einem Großteil der untersuchten Substanzen wussten die Wissenschaftler eben nicht, mit was sie es zu tun hatten. „Und wenn wir die Chemikalien nicht kennen, können wir auch nicht bestimmen, wie sicher sie für Mensch und Umwelt sind“, sagt Zimmermann. Deshalb sei es auch nicht möglich. Rückschlüsse auf die gesundheitlichen Folgen ziehen – zumal sich Ergebnisse aus Zelltests im Labor ohnehin nicht eins zu eins auf das Verhalten im Körpergewebe übertragen lassen.

Darauf weist auch der Toxikologe Wolfgang Dekant vom Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Würzburg hin, der an der Studie nicht beteiligt war. Er hält solche Toxizitäts-Prüfungen für „wenig aussagekräftig“. Gesundheitsrisiken von chemischen Stoffen seien „abhängig vom Übergang der Inhaltsstoffe des Kunststoffs in das verpackte Lebensmittel – der sogenannten Migration – und dem Ausmaß des Verzehrs des spezifischen Lebensmittels“. Die von der Forschungsgruppe angewendeten Toxizitätsprüfungen würden von den Behörden nicht als Methoden zur „Charakterisierung toxischer Wirkungen anerkannt“, sagt Dekant, der unter anderem für die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit als Gutachter tätig war. Lisa Zimmermann findet gleichwohl, dass solche Chemikalien nicht in Kunststoffen vorkommen sollten.

Ein Viertel der getesteten Plastik-Produkte enthielt keine giftigen Chemikalien

Immerhin enthielt ein Viertel der getesteten Produkte keine giftigen Chemikalien. „Wir sehen also, dass es bereits unbedenklichere Alternativen auf dem Markt gibt“, sagt Ökotoxikologin Carolin Völker. Das Problem: Für den Verbraucher sind sie nicht zu erkennen. „Beim Einkauf ist ein unbelasteter Joghurtbecher nicht von einem mit schädlichen Inhaltsstoffen zu unterscheiden“, sagt Lisa Zimmermann. Grundsätzlich fanden sich im Test in Produkten aus PET weniger Chemikalien und weniger schädliche Effekte als in PVC und PUR.

Ist „Bioplastik“ eine unbedenkliche Alternative? Solche „grünen“ Kunststoffe werden nicht aus Erdöl, sondern aus pflanzlicher Biomasse wie Maisstärke und Zuckerrohr gewonnen. In ihren Zelltests untersuchten die Forscher Waren aus Polymilchsäure (PLA), einem gängigen Bioplastik. Das Ergebnis: Sämtliche dieser Produkte enthielten schädliche Chemikalien, berichtet Lisa Zimmermann und erläutert: „Auch Biokunststoffe sind ja letztlich Kunststoffe, deren Polymere nur aus einer anderen Quelle stammen.“ Auch diese enthalten Chemikalien. Deshalb sei es „naheliegend“, dass auch der in diesen Produkten enthaltene Chemikalien-Cocktail zu negativen Effekten führen könne. Um das noch genauer zu untersuchen, widmet sich die Forschungsgruppe derzeit in einer weiteren Laborstudie speziell solchen Produkten aus Bioplastik.

Forscher weisen Mikroplastik in Schneeproben nach

Verbraucher sollten möglichst Produkte ohne Plastik kaufen

Woran können sich Verbraucher dann orientieren? Beim Einkauf möglichst frische und unverpackte Lebensmittel nehmen, anstatt in Plastik verschweißte Produkte zu kaufen, rät Carolin Völker. Wenn man doch zu Kunststoffprodukten greifen müssen, so Lisa Zimmermann, sollte man PET (Recycling-Code 1) bevorzugen, PVC (Recycling-Code 3) dagegen vermeiden. Mikrowellengerichte sollte man in der Plastikverpackung auf keinen Fall erhitzen, da hohe Temperaturen das Übertreten von Chemikalien aus dem Kunststoff in das Lebensmittel begünstigen, sagt Carolin Völker.

Leider ist man auch bei Verpackungsmaterialien wie Papier oder Karton nicht auf der sicheren Seite, wie die Ökotoxikologin sagt: „Auch hier können Chemikalien in Lebensmittel übertreten.“

Hintergrund: Plastik

Charles Goodyear schuf 1839 die Grundlage für Kunststoff, als ihm eine Mischung aus Kautschuk und Schwefel auf eine heiße Herdplatte fiel und er als Ergebnis ein elastisches Material bekam. Ein weiterer Meilenstein war Ende der 1960er Jahre die Entwicklung der PET-Flasche. Heute werden weltweit rund 370 Tonnen Kunststoffe produziert, 1950 waren es noch eine Million Tonnen.

Plastik wird deshalb so häufig verwendet, weil es leicht, bruchfest, elastisch, temperaturbeständig und in unterschiedlichen Härtegraden herstellbar ist - damit kann bislang kaum ein anderes Material konkurrieren. Die Basis für Plastik ist Erdöl. Bis zum fertigen Material sind allerdings weitere Schritte nötig. Je nach Verfahren entstehen verschiedene Kunststoffe.

Die häufigsten Plastikarten sind: Polyethylen (PE) ist sehr bruchfest und wird für Getränkekästen, Eimer oder Schüsseln verwendet. Polypropylen (PP) ist ebenfalls sehr belastbar und wird unter anderem zu Toiletten-deckeln verarbeitet. Polyvinylchlorid (PVC) ist hart und widerstandsfähig gegenüber aggressiven Säuren. Es findet sich in Bodenbelägen. Polyethylenterephthalat (PET) wird häufig in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, aus ihm werden etwa Flaschen gefertigt. Polyurethan (PUR) ist sehr elastisch und wird als Textilfaser und in Matratzen genutzt. Polystyrol (PS) ist besser bekannt als Styropor und wird als Dämmstoff verwendet.

Von Pamela Dörhöfer

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