Mikroplastik in der Schweiz: Atmosphärischer Eintrag in Böden und Gewässer
Eine gemeinsame Untersuchung von Forschenden der Empa, Eawag und Agroscope hat erstmals systematisch ermittelt, wie viel Mikroplastik jährlich über die Luft in die Umwelt der Schweiz gelangt. Die Studie zeigt, dass über 200 Tonnen Kunststoffpartikel pro Jahr auf Böden und Gewässer niedergehen, wobei etwa 40 Prozent davon auf landwirtschaftliche Flächen sowie Seen und Flüsse entfallen.
Herkunft und Verbreitung von Mikroplastik
Kunststoffreste wie Fasern aus Funktionskleidung, PET-Flaschen oder Verpackungen verbleiben in der Umwelt über lange Zeiträume. Durch UV-Strahlung, Niederschläge und Ozon werden sie spröde und zerfallen infolge mechanischer Einwirkungen in immer kleinere Partikel. Diese werden vom Wind aufgenommen und über die Atmosphäre verteilt. Die genaue Menge des atmosphärischen Mikroplastik-Eintrags in der Schweiz war bislang unbekannt.
In der aktuellen Studie, die vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) unterstützt wurde, wurde für Gebiete unterhalb von 2000 Metern Höhe eine jährliche Ablagerung von rund 219 Tonnen Mikroplastik geschätzt. Besonders betroffen sind sensible Bereiche: Etwa 78 Tonnen gelangen auf landwirtschaftliche Flächen und circa 10 Tonnen direkt in Gewässer.
Messungen an verschiedenen Standorten
Die Probenahme erfolgte über ein Jahr an fünf unterschiedlichen Orten: Zürich, Dübendorf, Magadino, Payerne und Chaumont im Jura. Monatlich wurden sowohl nasse als auch trockene Depositionen gesammelt. Dabei handelt es sich um Partikel, die durch Regen und Schnee aus der Luft ausgewaschen werden, sowie solche, die sich aufgrund der Schwerkraft absetzen. Analysiert wurden Partikel mit einer Größe von 20 bis 215 Mikrometern.
- In Zürich wurden durchschnittlich 881 Partikel pro Quadratmeter und Tag gemessen.
- Die übrigen Standorte wiesen Werte zwischen 249 und 331 Partikeln auf.
Die erhöhte Belastung in Zürich ist auf die dichte Besiedlung, den Verkehr und die Nutzung von Kunststoffprodukten im urbanen Raum zurückzuführen. Überraschend war jedoch, dass die Werte an den anderen Standorten relativ ähnlich waren, unabhängig von der Nähe zu städtischen Gebieten. Dies weist darauf hin, dass Mikroplastik in der Atmosphäre nicht nur ein städtisches Phänomen ist, sondern auch ländliche und bergige Regionen erreicht.
Methodik und Analyse der Kunststoffpartikel
Die Forscher nutzten das gemeinsame Partikellabor von Eawag, Empa und Agroscope, um die Proben aufzubereiten und mittels bildgebender Infrarotmikrospektroskopie zu analysieren. Dabei wurde ein automatisiertes Verfahren entwickelt, das Filterflächen systematisch abtastet, um Kunststoffpartikel zu identifizieren und deren Polymerarten zu bestimmen.
Die häufigsten gefundenen Kunststoffe waren:
- Polyethylenterephthalat (PET) mit 31 %
- Polyethylen (PE) mit 26 %
- Polypropylen (PP) mit 21 %
Diese Kunststoffe stammen aus unterschiedlichen Quellen. Polyethylen und Polypropylen werden häufig in Verpackungen, Folien und Alltagsgegenständen verwendet. Der hohe Anteil an PET ist bemerkenswert, da dieser Kunststoff nicht nur in Getränkeflaschen vorkommt, sondern auch in Polyesterfasern von Textilien. Dies legt nahe, dass Textilfasern einen wesentlichen Beitrag zur Mikroplastikbelastung in der Atmosphäre leisten könnten. Eine genaue Zuordnung der Partikel zu spezifischen Produkten ist jedoch nicht möglich. Emissionen aus dem Verkehr, insbesondere Reifenabrieb, wurden in einer separaten Studie untersucht und sind hier nicht berücksichtigt.
Deposition von Mikroplastik: Nass und trocken
Mikroplastik gelangt auf zwei Wegen aus der Atmosphäre zurück zur Erdoberfläche:
- Mit Niederschlag (Regen, Schnee), der die Partikel aus der Luft auswäscht
- Durch trockene Deposition, bei der Partikel sich aufgrund der Schwerkraft absetzen
Obwohl Niederschlag ein effizienter Mechanismus zur Reinigung der Luft ist, macht die trockene Deposition in der Schweiz etwa 60 % der Masse aus. Beide Prozesse führen dazu, dass Mikroplastik direkt auf Böden, Pflanzen und Wasseroberflächen gelangt. Für Schweizer Gewässer wird der atmosphärische Eintrag auf circa 10 Tonnen pro Jahr geschätzt. Zum Vergleich: Der Eintrag über gereinigtes Abwasser aus Kläranlagen beträgt etwa 5 Tonnen jährlich.
Im Verhältnis zur Gesamtmasse aller Luftpartikel, zu denen auch Wüstenstaub, Ruß, Verbrennungsrückstände und biologische Partikel zählen, macht Mikroplastik nur einen sehr kleinen Anteil von 0,02 bis 0,12 % aus. Dennoch führt die kontinuierliche Ablagerung über große Flächen zu erheblichen Mengen, die nur langsam oder gar nicht abgebaut werden.
Ausblick und Empfehlungen
Die Auswirkungen von Mikroplastik auf Umwelt und Gesundheit sind bislang nur unzureichend erforscht. Es ist jedoch klar, dass Kunststoffpartikel in Luft, Boden und Wasser nicht einfach verschwinden. Kunststoff bleibt ein vielseitiges Material, sollte aber gemäß dem Vorsorgeprinzip nur gezielt eingesetzt werden. Maßnahmen zur Vermeidung von Littering und zur Schließung von Stoffkreisläufen sind daher notwendig.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen:
Dr. Christoph Hüglin
Luftfremdstoffe / Umwelttechnik
Tel.: +41 58 765 46 54
E-Mail: christoph.hueglin@empa.ch
Originalpublikation:
N. M. Ashta, G. Crosset-Perrotin, A. Moraz, M. Philipp, T. D. Bucheli, R. Kaegi, C. Hüglin:
Wet and dry atmospheric deposition of microplastics at urban, suburban, rural and mountainous sites in Switzerland;
Atmospheric Chemistry and Physics (2026); doi: 10.5194/acp-26-11803-2026
Weiterführende Informationen:
https://www.empa.ch/web/s604/mikro-und-makroplastik-in-der-umwelt
