Die Ozeane sind voll mit Plastik und Kunststoffen. Vorallem Getränkeflaschen aus PET verschmutzen die Umwelt zunehmend. Wissenschaftler:innen haben nun ein neues Enzym entwickelt, das PET-Plastikflaschen sechsmal schneller abbaut als bisher. Es könnte bereits in zwei Jahren beim Recycling zum Einsatz kommen. Werden solche Super-Enzyme das Recycling-Problem lösen? Und welchen Einfluss wird die Innovation auf die Modebranche haben?
Jährlich landen etwa 360 Millionen Tonnen Kunststoffe in den Weltmeeren. Rund ein Fünftel davon, also etwa 70 Millionen Tonnen, ist PET. Wir kennen es in Form von Getränkeflaschen oder auch als Teil von Fasern in Kleidungsstücken. Alleine in Deutschland und der Schweiz werden jährlich etwa 18 Milliarden PET-Flaschen verkauft.
PET, also Polyethylenterephthalat, wurde vor genau 80 Jahren erstmals patentiert. Der Stoff ermöglichte damals völlig neue Designs und Formen bei der Herstellung von Produkten und Verpackungen. Heute ist PET überall. Zunehmend auch in den Ozeanen in Form von Mikroplastik.
Wir wissen heute, dass wir täglich Mikroplastik durch unseren Körper aufnehmen. Die gesundheitlichen Folgen davon sind noch alles andere als klar. Wie also bringen wir den Mikroplastik wieder aus den Meeren weg? Alles wieder einsammeln? Oder einfach Bakterien «arbeiten» lassen?
2016 haben japanische Forscher:innen vom Kyoto Institute of Technology in einer Recycling-Anlage für PET-Flaschen in den Sedimenten des Abwassers das Bakterium Ideonella sakaisensis 201-F6 entdeckt. Dabei sind sie auf bisher zwei unbekannte Enzyme gestossen, die PET fressen. Allerdings verlief der Zersetzungsprozess nur sehr langsam – für PET-Flaschen mehr als ein Jahr – und bei sehr niedrigen Temperaturen.
Ein Recyclingprozess muss bedeutend schneller verlaufen, wenn er in der Industrie zur Anwendung kommen soll. Also haben Wissenschaftler:innen von der Universität Portsmouth und vom Labor für erneuerbare Energien des US-Energieministeriums weiter geforscht und 2018 dabei zufällig ein neues Enzym entdeckt, das PET deutlich schneller zersetzen kann. Die Ergebnis ehaben sie im Fachmagazin „Proceedings of the American Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht.
Im Frühling dieses Jahres haben Forscher:innen nun ein Enzym entdeckt, das etwa sechs mal schneller PET zeresetzt und auch bei hohen Temperaturen «arbeitet». Die Firma Carbios enthüllte im April ein Enzym, das eine Tonne PET-Flaschen innerhalb von zehn Stunden zu 90 Prozent in ihre Einzelteile zerlegen konnte. Und das bei ganzen 70 Grad Celsius.
Mit dieser Innovation könnte Polyethylenterephthalat schon bald effektiv in seine Einzelteile zerlegt werden. Dies käme einem Riesensprung im Recyclingbereich gleich. Bisher landen von den weltweit jährlich rund 359 Millionen Tonnen produzierten Kunststoffen etwa 150 bis 200 Millionen Tonnen auf Deponien oder in der Umwelt.
Bisheriges Recycling nicht effektiv
Wir sammeln im Alltag zwar fleissig PET-Flaschen, neue entstehen daraus aber nicht. PET-Flaschen werden eingeschmolzen und geschreddert. Daraus entsteht ein graues Granulat, das Anteile von Farbstoffen und Zusatzstoffen enthält. Das Granulat kann daher nicht mehr für die Herstellung von neuen PET-Flaschen verwendet werden.
PET eigent sich also nicht für Upcycling, sondern nur für Downcycling. Der Rohstoff kann nur für minderwertige Produkte wiederverwendet werden. Beispielsweise für Kunststoff-Teppiche.
Werden PET-Flaschen nun mit einem Enzym zerlegt, können aus dem Rohstoff wieder eine neue Flaschen hergestellt werden, weil das Granulat stabiler ist als beim herkömmlichen Recycling-Prozess. Wenn wieder neue Flaschen hergestellt werden können, wird mittelfristig auch weniger Öl gebraucht für die Erzeugung von PET-Flaschen.
Bereits in ein bis zwei Jahren soll damit begonnen werden, neben PET-Flaschen auch Mischgewebe-Kleidung aus Polyester und Baumwolle zu zersetzen. Heute werden jährlich Millionen Tonnen Kleidung verbrannt. Durch die Verbindung von neuen plastikfressenden Enzymen mit natürlichen, Naturfasern abbauenden Enzymen, könnten also ganz neuartige Recycling-Methoden entwickelt werden. Eine solche Innovation könnte auch die Billig-Modeindustrie völlig umkrempeln. Die Frage ist nur, in welche Richtung? Ermöglicht Recycling noch billigere Mode?
Einerseits müssen wir schauen, dass wir weniger Kunstsstoffe produzieren. Andererseits ermöglicht ein effektiveres Recycling eventuell noch den Ausbau der Kunststoffproduktion in bisher ungeahnte Produkte und Industrien.
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