02.08.2018

Bodenmikroben bauen Kunststofffolie ab

Nach wenigen Wochen im Boden besiedelten bereits zahlreiche Mikroorganismen die Oberfläche der PBAT-Folie und hatten mit dem biologischen Abbau des Polymers begonnen.
Elektronenmikroskopie-Bild: ETH Zürich/Gruppe Umweltchemie

Dünne Mulch-Folien aus Polyethylen werden in vielen Ländern im Ackerbau eingesetzt und verschmutzen dort Böden massiv. Nun zeigen Forscher der ETH Zürich und der Eawag auf, dass es Alternativen gibt: Folien aus dem Kunststoff PBAT werden im Boden biologisch abgebaut.

In ihrer jüngsten Studie weisen sie nach, dass Bodenmikroben alternative Folien aus dem Kunststoff Polybutylenadipat-terephthalat (PBAT) abbauen können. Unter der Ägide von Michael Sander, Kristopher McNeill und Hans-Peter Kohler konnte der ehemalige ETH-Doktorand Michael Zumstein nachweisen, dass die Mikroorganismen den Kohlenstoff des Polymers sowohl für ihren Energiestoffwechsel als auch für den Aufbau ihrer Biomasse nutzen.

PBAT ist wie PE ein erdölbasiertes Polymer. Da ersteres im Kompost als biologisch abbaubar gilt, haben die ETH- und Eawag-Forscher den Bioabbau dieses Kunststofftyps nun auch in Böden untersucht. Polyethylen ist hingegen weder im Kompost noch im Boden abbaubar.

Wie lange PBAT in landwirtschaftlichen Böden verbleibt, können die Forscher noch nicht voraussagen. Um den Abbau der PBAT-Folie unter Umweltbedingungen zu untersuchen, sind Langzeitstudien auf verschiedenen Böden und unter unterschiedlichen Bedingungen im Freiland nötig.

«Es gibt leider noch keinen Grund zum Jubeln: das globale Umweltproblem der Plastikverschmutzung haben wir nicht gelöst», sagt Sander. «Aber wir haben einen ersten, sehr wichtigen Schritt in Richtung Abbaubarkeit von Plastik in Böden gemacht.»

Er warnt allerdings vor überzogenen Erwartungen bezüglich des biologischen Abbaus von Kunststoffen in der Umwelt: «Die Ergebnisse lassen sich nicht direkt auf andere Umweltsysteme übertragen. Zum Beispiel ist der Bioabbau von Polymeren im Meerwasser möglicherweise deutlich langsamer, da dort andere Bedingungen vorherrschen und andere Mikroben leben.»


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