Plastik aus PE ist f\u00fcr die Natur die Pest. Nicht zuletzt, weil es praktisch nicht verrottet. F\u00fcnfzig Jahre lang sucht man schon nach Wegen, den Plastikm\u00fcll biologisch zu zerkleinern. Ein Chinese hat lang genug gewartet – bis die Maden kamen.<\/p>\n
Die aufregendsten Entdeckungen sind immer noch die, mit denen auch der gelehrteste Fachmann nicht rechnen durfte. Ein Augenblick der Erkenntnis, auf den man nicht warten kann, der einfach eintrifft wie ein Blitz. F\u00fcr den Pekinger Umweltingenieur Jun Yang war dieser Moment in seiner eigenen K\u00fcche gekommen. Wir sollten uns diese K\u00fcche nicht allzu lebhaft vorstellen, vielleicht ist Jun ein Single, und vermutlich hat er wichtigeres zu tun, als den M\u00fcll nach drau\u00dfen zu bringen. Jedenfalls hat er, was f\u00fcr einen hartgesottenen Forscher nichts Ungew\u00f6hnliches ist, eines Tages einen pr\u00fcfenden Blick in den M\u00fclleimer geworfen. Der Abfall lebte, so viel musste ihm schnell klar geworden sein. Kleine graue Motten flogen, aufgeschreckt durch das K\u00fcchenlicht und die Zufuhr halbwegs frischer Luft, hektisch aus der \u00d6ffnung. Und das Innere geriet in feine, aber nicht zu \u00fcbersehende Schwingungen. Die Maden suchten in dem derbe duftenden Bodensatz Schutz vor dem glei\u00dfenden Licht.<\/p>\n
Bis hierhin hatte der Chinese eigentlich nichts wirklich Ungew\u00f6hnliches erlebt. Es waren Erfahrungen, die so allt\u00e4glich sind wie der Schimmel auf Wochen altem Brot. Und wie jeder andere h\u00e4tte sich Jun Yang vermutlich geekelt abgewendet und den verschlossenen Eimer zur Tonne gebracht, wenn da nicht diese auff\u00e4lligen L\u00f6cher in den d\u00fcnnen Plastikt\u00fcten gewesen w\u00e4ren. Da begann der Chinese, dessen Schwerpunkt an der Beihang-Universit\u00e4t \u201ebio-inspirierte intelligente Umwelttechniken\u201c sind, genauer nachzudenken. K\u00f6nnte es sein, dass die winzigen d\u00fcnnen Maden sich durch das Plastik gefressen haben? Und wenn ja, was sollten sie mit dem Plastikm\u00fcll anfangen?<\/p>\n
Seit Jahrzehnten, sp\u00e4testens jedoch seitdem die Mikrometer d\u00fcnnen Plastikt\u00fcten aus Polyethylen – \u201ePE\u201c – ihren weltweiten Siegeszug als billiges und ebenso robustes wie ultraleichtes Verpackungsmaterial angetreten haben, geh\u00f6rt es zum Grundwissen jedes Ingenieurs, dass der PU-Kunststoff absolut unverdaulich ist. Die gro\u00dfen PE-Polymere mit ihren langen, reinen, unverw\u00fcstlichen Ketten aus kovalent gebundenem Kohlenstoff und Wasserstoff sind zu gro\u00df, um von Bakterien aufgenommen zu werden, da war man sich ziemlich sicher. Und sie sind chemisch zu stabil, um in der Luft oder im Wasser oxidiert und damit komplett abbaubar zu werden. Erst wenn man den Kunststoff eine zeitlang erhitzt oder intensivem Ultraviolettlicht aussetzt, so hat man das zumindest in Reagenzglasversuchen gezeigt, zerf\u00e4llt das Polyethylen zu kleineren Kohlenstoffbausteinen wie Alkane, Ketone oder Aldehyde, die mikrobiell weiter verwertbar sind. Nirgends jedoch, weder auf M\u00fcllhalden, in verunreinigten B\u00f6den oder in Komposthaufen, fanden Forscher Bakterien mit der F\u00e4higkeit, die gro\u00dfen Kunststoffmolek\u00fcle zu zerlegen.<\/p>\n
Beim Anblick der l\u00f6chrigen Plastikt\u00fcten allerdings wurde Jun Yang skeptisch. K\u00f6nnte es sein, dass zwar schon jeder geforscht, aber keiner an der richtigen Stelle gesucht hat? Die M\u00fclltonne in der K\u00fcche, das klang allzu fantastisch. Doch Jun Yang lie\u00df es auf einen Versuch im Labor ankommen. Er nahm also so viele Maden wie er konnte mit ins Labor, und identifizierte sie als Plodia interpunctella – die gemeine D\u00f6rrobst- oder Hausmotte, die praktisch \u00fcberall auf der Welt, wo es halbwegs warm ist, ein Auskommen findet. Ein Vorratssch\u00e4dling, wie er gew\u00f6hnlicher kaum sein k\u00f6nnte. K\u00fcchenabf\u00e4lle sind seine Leibspeise. Gut einen Monat, oft auch weniger, sofern die Lebensbedingungen stimmen, braucht es vom Schl\u00fcpfen der Eier bis zur Verpuppung der Larven.<\/p>\n
Gemeinsam mit seinen Kollegen begann Jun Yang die frischgeschl\u00fcpften Maden in Petrischalen zu kultivieren. Das Geheimnis des Plastikfra\u00df, das wurde den Forschern rasch klar, waren allerdings nicht die ein bis zwei Zentimeter kleinen blassgelben Maden, sondern die Darmflora derselben. In der Zeitschrift \u201eEnvironmental Science and Technology\u201c berichten die Forscher, wie sie aus dem Verdauungstrakt der Mottenlarven massenweise Bakterien der Gattungen Bacillus und Enterobacter extrahierten und diese anschlie\u00dfend in Kulturschalen auf d\u00fcnne Schichten aus reinem PE-Plastik verpflanzten.<\/p>\n
Das Ergebnis lie\u00df zuerst auf sich warten. Unter dem Elektronenmikroskop war es dann allerdings zweifelsfrei zu sehen: Die Bakterien machten sich an dem PE-Plastik zu schaffen, kleine, nur ein Drittel Mikrometer tiefe L\u00f6cher waren zu erkennen. Und wie die R\u00f6ntgenspektroskopie ergab, waren die \u201eangfressenen\u201c Polyethylen-Molek\u00fcle nach der Zersetzung durch die Mikroben mit sauerstoffhaltigen Carbonylgruppen besetzt. Offensichtlich wurde das Plastik oxidiert \u2013 ganz klassisch verdaut also. Jun Yang hatte zum erstenmal den Nachweis erbracht: Es gibt offensichtlich Mikroorganismen, die das hochresistente PE angreifen, zerkleinern und den Kohlenstoff f\u00fcr den eigenen Stoffwechsel nutzen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Die Folgen der mikrobiellen Zersetzung waren eindeutig. Die Zugfestigkeit des Kunststoffs war nach einem Entwicklungszyklus der Maden, nach einem Monat also, um knapp die H\u00e4lfte verringert, ihre wasserabweisenden Eigenschaften verringerten sich um ein Drittel. Nach zwei Monaten war das gro\u00dfe Fressen der Madenbazillen auch auf der Mikrowaage messbar. Das Gewicht des Plastiks verringerte sich in der Zeit um wenigstens zehn Prozent.<\/p>\n
Angesichts der gut 140 Millionen Tonnen PE-Plastik, die jedes Jahr weltweit produziert werden und den PE-Berg sukzessive vergr\u00f6\u00dfern, werden die Grenzen einer biologischen Verwertung mit diesen Methoden schnell deutlich. Eine gro\u00dftechnische L\u00f6sung l\u00e4sst sich daraus jedenfalls kaum ableiten. Zumal die gewaltigen Plastikmengen insbesondere in den Weltmeeren, wo keine Hausmotte der Welt hinkommt, st\u00e4ndig weiter wachsen. F\u00fcr die chinesischen Forscher ist deshalb die Entdeckung erst ein kleiner Anfang. Sie wissen auch noch kaum etwas \u00fcber die Verwertungsmechanismen, die Biochemie und schlie\u00dflich Abbauprodukte des Plastiks sowie deren Umweltfolgen. \u201eUnser Fund weist in eine vielversprechende Richtung\u201c, res\u00fcmieren die Wissenschaftler in ihrem Paper, mehr nicht.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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