Plastikpartikel sind inzwischen überall: Selbst in menschenleeren Regionen wie Polargebieten oder Hochgebirgen wurden sie bereits gefunden. Besonders problematisch sind dabei die kleinsten dieser Kunststoffteilchen. Als Nanoplastik werden dabei Partikel kleiner als ein Mikrometer bezeichnet, als Mikroplastik solche zwischen einem Mikrometer und einem Millimeter. Vor allem Nanoplastik kann besonders tief in die Lunge gelangen und dort oxidativen Stress oder Entzündungsreaktionen auslösen.
Dennoch ist das Wissen über Plastikpartikel in der Luft noch lückenhaft. Entsprechend gibt es bislang weder von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) noch von der Europäischen Union Grenzwerte oder Empfehlungen. Während Plastikverschmutzung in den Ozeanen bereits Teil der Verhandlungen über ein UN-Plastikabkommen ist, spielen luftgetragene Plastikpartikel politisch bislang kaum eine Rolle.
Partikelmessungen am Verkehrs-Hotspot
Nun hat ein Forschungsteam um Ankush Kaushik vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung erstmals genauer untersucht, wie verbreitet Mikro- und Nanoplastik in der Atemluft einer deutschen Großstadt ist. Für ihre Studie nahmen die Forschenden Feinstaubproben aus der Luft an einer stark befahrenen Straße in Leipzig. Die Partikel wurden anschließend im Labor mit dem chemischen Analyseverfahren der Pyrolyse-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (Py-GC-MS) untersucht, um die Kunststoffart zu identifizieren und ihre Menge zu bestimmen. Mithilfe epidemiologischer Modelle schätzte das Forschungsteam dann ab, welche Risiken mit der Belastung durch Plastikpartikel in der Luft verbunden sein könnten.
„Das gab uns einen fokussierten und detaillierten Überblick über die Zusammensetzung von Mikro-Nano-Plastik bei starkem Verkehrseinfluss. Dieser Aufbau bot den Vorteil, dass die Spitzenwerte der städtischen Exposition mit einer feinen Größenauflösung von Feinstaub erfasst und hochwertige Basisdaten für die Abschätzung von Gesundheitsrisiken generiert werden konnten“, erklärt Kaushik.
Das meiste Plastik in der Luft kommt von Autoreifen
Die Ergebnisse zeigen: Der größte Teil der Kunststoffpartikel in der Stadtluft stammt offenbar aus Reifenabrieb – rund 65 Prozent der nachgewiesenen Kunststoffe gingen darauf zurück. Dahinter folgten unter anderem Partikel aus Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE) und Polyethylenterephthalat (PET). Dass diese Kunststoffe häufig gemeinsam mit kohlenstoffhaltigen Aerosolen auftreten, spricht dafür, dass sie aus ähnlichen Quellen stammen und zusammen in die Luft gelangen, erklärt das Team.
Durch ihre Hochrechnung fanden die Forschenden heraus, dass Leipzigerinnen und Leipziger, die sich rund um die Uhr an der stark befahrenen Torgauer Straße aufhalten, ungefähr 2,1 Mikrogramm Plastik-Feinstaub pro Tag einatmen würden, was 0,7 Milligramm pro Jahr entspricht. Auf Basis internationaler Studien und Einschätzungen ermittelten Kaushik und seine Kollegen anschließend, was diese Konzentrationen für die Gesundheit bedeuten könnten. Daraus ergab sich ein potenziell erhöhtes Sterberisiko von fünf bis neun Prozent für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (relatives Risiko 1,08) und von acht bis 13 Prozent für Lungenkrebs (relatives Risiko 1,12). Das relative Risiko beschreibt dabei, um wie viel höher die Wahrscheinlichkeit für eine Erkrankung oder einen Todesfall in einer stärker belasteten Gruppe im Vergleich zu einer weniger belasteten Gruppe ist.
Mehr Regulation und Langzeitstudien nötig
Angesichts dieser Ergebnisse plädieren die Forschenden dafür, Plastikpartikel in der Luft stärker in der Luftqualitätsüberwachung und Regulierung zu berücksichtigen. „Dass der überwiegende Anteil an Mikroplastik aus Reifenabrieb besteht, zeigt, dass hier Handlungsbedarf herrscht und sich das Feinstaubproblem nicht allein durch den Umstieg auf Elektromobilität lösen lässt“, sagt Kaushiks Kollege Hartmut Herrmann. „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.“
Weitere Langzeitstudien seien erforderlich, um die Giftigkeit einzelner Plastikarten zu bestätigen, sichere Grenzwerte festzulegen und Regulierungsstandards zu entwickeln, so Kaushik und seine Kollegen. Die Ergebnisse aus Leipzig unterstreichen jedoch ihrer Ansicht nach, wie wichtig es ist, Mikro- und Nanoplastikpartikel in der Luft als neue Schadstoffe zu überwachen und die Methoden zur Bewertung von Gesundheitsrisiken weiter zu verfeinern.
Quelle: Leibniz-Institut für Troposphärenforschung; Fachartikel: Communications Earth & Environment, doi: 10.1038/s43247-025-02980-0
