Feinstaub in der Stadt

Mikroplastik in Stadtluft stammt größtenteils aus Reifenabrieb

Mikroplastik ist allgegenwärtig. In den entlegensten Regionen der Erde finden sich die Partikel genauso wie im menschlichen Körper. Die Quellen sind Teil unseres Alltags – vor allem der Abrieb von Autoreifen.

Von Markus Brauer

Obwohl Plastikpartikel in der Luft zunehmend in den Fokus geraten, ist das Wissen über deren Verbreitung und Wirkung immer noch begrenzt. Chemische Analysen aus Leipzig liefern jetzt erstmals Details aus Deutschland dazu.

Sterberisiko erhöht sich signifikant

Rund 4 Prozent der Feinstaub-Masse bestehen aus Plastik. Rund zwei Drittel davon gehen auf Reifenabrieb zurück. Hochgerechnet bedeutet dies, dass Menschen in einer Stadt wie Leipzig ungefähr 2,1 Mikrogramm Plastik pro Tag über die Luft einatmen, was das Sterberisiko durch Herzkreislauferkrankungen um 9 Prozent und durch Lungenkrebs um 13 Prozent erhöht.

Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, global Maßnahmen gegen die Plastikverschmutzung zu ergreifen sowie Luftqualität und Gesundheit regional unter die Lupe zu nehmen, schreiben Forscher des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) und der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg im Fachjournal „Communications Earth & Environment“.

Quellen für Mikroplasuik in der Luft

Plastikpartikel in der Luft sind in den letzten Jahren in den Fokus der Wissenschaft geraten, weil sie selbst in menschenleeren Regionen wie den Polargebieten oder Hochgebirgen nachgewiesen werden konnten und sie das Potenzial haben, ökologische Prozesse zu stören und die menschliche Gesundheit zu beeinflussen.

Für diese Art der Luftverschmutzung kommen verschiedene Quellen in Frage wie Reifenabrieb, Bremsabrieb, Textilfasern, Staub oder urbane Oberflächen. Aber auch Plastik, das in großen Mengen über die Flüsse in die Ozeane gelangt, kann später als Mikro- und Nanoplastik über die Gischt aus dem Wasser wieder in die Luft gelangen.

Als Nanoplastik werden alle Plastikpartikel kleiner als 1 Mikrometer bezeichnet, als Mikroplastik alle zwischen einem Mikrometer und einem Millimeter. Obwohl die Mengen an Plastik offensichtlich zunehmen, ist über die Risiken durch eingeatmete Plastikpartikel bisher noch zu wenig bekannt.

Was Eingeamtmetes Plastik mit dem Körper macht

Klar ist bisher: Eingeatmetes Nanoplastik kann bis in die Lunge geraten und dort oxidativen Stress oder Entzündungsreaktionen auslösen, die zu Atemwegserkrankungen beitragen. Außerdem können diese Partikel Schwermetalle, Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) und andere Stoffe auf ihrer Oberfläche transportieren, welche die Giftigkeit verstärken.

Das lückenhafte Wissen über Mikro- und Nanoplastik ist auch ein Grund, dass es momentan weder von der Weltgesundheitsorganisation WHO noch von der Europäischen Union Empfehlungen oder Grenzwerte für Plastik in der Luft gibt.

Während die Plastikverschmutzung in den Ozeanen inzwischen Teil der Verhandlungen über ein UN-Plastikabkommen ist, spielen die kleinen Plastikpartikel in der Luft bisher in der politischen Diskussion kaum eine Rolle.

Die Forschung zu Plastik in der Luft hat erst in den letzten zehn Jahren an Dynamik gewonnen. Ein Grund dafür ist, dass Plastik nicht ein Material ist, sondern eine ganze Gruppe verschiedener Substanzen mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften. Allerdings sind sehr kleine Partikel, insbesondere Nanokunststoffe, in komplexen Umweltproben besonders schwer zu analysieren und eindeutig zu identifizieren.

Belastung der Atemluft mit Mikroplastik in Städten

Die Studie vermittelt einen ersten Einblick in die Belastung der Atemluft mit Mikroplastik in einer Stadt wie Leipzig. Wie stark die Konzentrationen zeitlich und räumlich variieren, ist aber bisher noch völlig offen. Aus Sicht der Forscher sollten daher verschiedene Standorte (städtischer und ländlicher Hintergrund) einbezogen und längerfristige Probenahmen durchgeführt werden.

Feinstaub als Gesundheitsrisiko ist seit Jahrzehnten bekannt. Laut WHO ist die Massenkonzentration ein entscheidender Parameter für die Bewertung der Luftverschmutzung und ihrer Auswirkungen auf die Gesundheit sowie für die Entwicklung von Rechtsvorschriften.

2,1 Mikrogramm Plastik-Feinstaub pro Tag

Um grob abzuschätzen wie stark Menschen in Leipzig durch Plastikpartikel in der Atemluft Risiken ausgesetzt sind, bestimmte das Forscherteam zunächst die Masse der Plastikpartikel in der Luft und rechnete dann hoch, wie viel Erwachsene anhand des Lungenvolumens einatmen.

Leipziger, die sich rund um die Uhr an der vielbefahrenen Torgauer Straße aufhalten, würden demnach ungefähr 2,1 Mikrogramm Plastik-Feinstaub pro Tag einatmen, was 0,7 Milligramm pro Jahr entspricht. Auch für Megastädte in China und Indien gibt es inzwischen Schätzungen darüber, wie viel Mikroplastik Menschen einatmen. Diese Schätzungen variieren jedoch stark.

Aufgrund ihrer geringen Größe können vor allem die kleineren Nano-Plastik-Partikel tiefer in die Atemwege eindringen, was ein höheres Potenzial für langfristige Erkrankungen birgt. Um mögliche gesundheitliche Auswirkungen zu untersuchen, wurden in der Leipziger Studie das relative Risiko auf der Grundlage bestehender epidemiologischer Modelle berechnet, um die Umweltbelastung abzuschätzen.

Umstieg auf Elektromobilität allein genügt nicht

Diese Hochrechnungen ergaben ein potenziell erhöhtes Sterblichkeitsrisiko von:

„Das ist höher als das Risiko von Feinstaub allgemein in Europa. Unsere Beobachtungen deuten darauf hin, dass Mikro-Nano-Plastik trotz geringer Masse Gesundheitsrisiken im Laufe der Zeit mit sich bringen kann. Das erhöhte Sterberisiko bei Lungenkrebs und Herzkreislauferkrankungen könnte von einer möglichen polymerspezifischen Toxizität des Plastik-Feinstaubes verursacht sein“, erklärt Ankush Kaushik vom TROPOS.

Dass der überwiegende Anteil an Mikroplastik aus Reifenabrieb besteht, zeige, dass hier Handlungsbedarf herrscht und sich das Feinstaubproblem nicht allein durch den Umstieg auf Elektromobilität lösen lässt, erklärt der Umweltforscher. Zum Schutz der Gesundheit wäre es wichtig, auch den Reifenabrieb bei der Regulierung der Luftqualität zu berücksichtigen und Grenzwerte für Mikroplastik in der Luft zu erlassen, fordert Hartmut Herrmann vom TROPOS.