Seit einigen Jahren sind Beutel aus biologisch abbaubaren Materialien zum Sammeln von organischem Hausmüll auf dem Markt erhältlich. Nun haben Forscher in einer groß angelegten Pilotstudie umfassend untersucht, ob sich diese Beutel vollständig zersetzen. Darüber hinaus untersuchte eine einzigartige Studie auch das Interesse der Verbraucher an der Verwendung biologisch abbaubarer Beutel.
Das Projekt wurde vom Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Zusammenarbeit mit der Universität Bayreuth, der Universität Hohenheim und der BEM Umweltservice GmbH als Forschungspartner koordiniert. Die Ergebnisse liegen vor: Aus zahlreichen Gründen raten die Forscher derzeit von der Verwendung biologisch abbaubarer Biomüllbeutel ab.
Das Ziel der BabbA-Projekt zu biologisch abbaubaren Beuteln in der Sammlung organischer Abfälle bestand darin, zu analysieren, wie biologisch abbaubare Beutel in bestehenden Bioabfall-Recyclinganlagen abgebaut werden, und mehr Licht auf die möglichen Umweltauswirkungen der Beutel zu werfen. Darüber hinaus wurde in der Pilotstudie untersucht, ob diese biologisch abbaubaren Tüten bei der Sammlung von Bioabfällen in der breiten Öffentlichkeit angekommen sind und ob solche Tüten somit das Potenzial haben, herkömmliche Plastiktüten aus Polyethylen (PE) zu ersetzen. Die Forscher untersuchten außerdem, ob der Einsatz von Sammelbeuteln aus biologisch abbaubaren Materialien und Papier den gesamten Fremdstoffgehalt im Biomüll verringert.
Der Forschungsschwerpunkt lässt sich in einer Frage mit großer Relevanz für unser tägliches Leben zusammenfassen: Sind Beutel aus biologisch abbaubaren Materialien eine gute Alternative für die Sammlung organischer Bioabfälle im Haushalt?
Organischer Abfall als Energiequelle
Obwohl in Deutschland die Mülltrennung vorgeschrieben ist, landen immer noch erhebliche Mengen Plastik mit dem Bioabfall in Bioabfall-Recyclinganlagen – vermutlich, weil die Menschen es einfach bequemer oder hygienischer finden, den Biomüll im Haus oder in der Wohnung mit einer Plastiktüte einzusammeln Wohnung. Allerdings müssen diese Tüten – sowohl herkömmliche Plastiktüten als auch solche aus biologisch abbaubarem Kunststoff – getrennt werden, bevor der Biomüll dem Recycling zugeführt wird, damit sie nicht in der Kompostabfallfraktion landen.
Dies ist ein zeitaufwändiges Unterfangen, bei dem immer wertvolles organisches Material verloren geht. Der Einsatz von Papiertüten als Alternative wird häufig nicht in Betracht gezogen, da diese weniger feuchtigkeitsbeständig sind und auf dem Weg zur Biotonne aufreißen könnten. Dies ist nur ein Grund dafür, dass rund ein Drittel der deutschen Haushalte ihren Biomüll einfach über den Hausmüll entsorgt.
Allerdings bergen organische Abfälle ein großes Potenzial als Quelle wertvoller Energie und wichtiger Pflanzennährstoffe. Es ist eine Biogasquelle, die zur Stromerzeugung genutzt werden kann, und seine Endprodukte, wie Kompost, können als organischer Dünger verwendet werden, wodurch der Einsatz von Kunstdünger reduziert wird. Damit kann die Verwertung organischer Abfälle einen wichtigen Beitrag zur Energiewende und Nachhaltigkeit leisten und gleichzeitig die Abhängigkeit von internationalen Lieferketten verringern.
Keine Garantie auf Zersetzung bei biologisch abbaubarem Kunststoff
Die Verwendung von Plastiktüten aus biologisch abbaubaren Materialien könnte eine sinnvolle Lösung für die Sammlung organischer Abfälle sein – sie erfüllen die Hygieneanforderungen der Öffentlichkeit und erhöhen den Anteil der organischen Abfälle, die recycelt werden können. Aber sind diese Beutel wirklich ungefährlich? Da sich die Methoden zur Analyse von Mikroplastik in den letzten Jahren verbessert haben, ist auch das Wissen und Bewusstsein über die potenziellen Risiken, die Mikro- und Nanoplastik für die Umwelt darstellen, dramatisch gestiegen. Zu diesem Zeitpunkt ist klar, dass ihre potenziellen Auswirkungen auf die Umwelt umso größer sein werden, je kleiner die Partikel sind.
„In den aktuellen Qualitätskriterien für Kompost sind Grenzwerte für Kunststofffragmente festgelegt, diese berücksichtigen jedoch nur Fragmente über 1 Millimeter Größe. Kleinere Partikel werden nicht berücksichtigt. Wenn Beutel aus biologisch abbaubaren Materialien in den Bioabfallverwertungsanlagen nicht vollständig abgebaut werden.“ und stattdessen nur in Mikro- und Nanoplastikpartikel zerlegt werden, könnten sie mit dem Kompost in die Umwelt gelangen. Und angesichts der Zeit, die Bioabfälle derzeit in Recyclinganlagen verbringen, ist das ein realistisches Szenario“, erklärt BabbA-Projektleiter Jens Forberger vom Fraunhofer ICT.
Ein wegweisendes Pilotprojekt
Im Jahr 2019 begannen Forscher im BabbA-Projekt damit, biologisch abbaubare Beutel erstmals systematisch und aus allen Blickwinkeln – von der Nutzung durch die Öffentlichkeit bis zum Abbau in Recyclinganlagen – unter realen Bedingungen zu untersuchen. Ziel war es, eine verlässliche Aussage darüber zu treffen, ob biologisch abbaubare Beutel ihren Zweck erfüllen.
In groß angelegten Sommer- und Winterexperimenten verteilten die Projektpartner 400.000 Tüten aus unterschiedlichen Rohstoffen (Ecovio-, Mater-Bi- und wachsbeschichtete Papiertüten) sowie Informationsmaterial an 10.000 Haushalte. Die BEM Umweltservice GmbH organisierte gemeinsam mit den Forschern die Sammlung und Analyse der Bioabfälle in den ausgewählten Landkreisen vor und nach der Informationskampagne. Anschließend untersuchten die Forscher den entstandenen Kompost auf Plastikfragmente.
Möglich wurde diese Pionierarbeit in BabbA durch die Vorarbeiten im ebenfalls vom Fraunhofer ICT koordinierten Projekt MiKoBo. Mit dieser Initiative legte ein Team der Universität Bayreuth den Grundstein für eine analytische Methode zum Nachweis von Mikroplastik in Kompost, Gärresten und Böden.
Ein innovativer Ansatz trifft auf reale Bedingungen
Als Koordinator war das Fraunhofer ICT der Treiber für den innovativen Ansatz des Projekts BabbA. In Zusammenarbeit mit der BEM Umweltservice GmbH führte das Institut Chargenanalysen durch, bei denen die Zusammensetzung der Bioabfallsammlungen aus den Pilotregionen untersucht wurde, um Feuchtigkeitsgehalte sowie die Anteile an Fremdstoffen und Bioabfällen zu ermitteln.
„Bevor wir die Haushalte über das Projekt informierten und die biologisch abbaubaren Tüten verteilten, sammelten wir eine erste Referenzcharge ein. So konnten wir die beiden nach der Informationskampagne gesammelten Chargen, eine im Sommer und eine im Winter, mit den tatsächlichen Originalbedingungen vergleichen.“ „, erklärt Herr Forberger.
Ein Schlüssel zum Erfolg des Projekts war die Tatsache, dass die BEM Umweltservice GmbH den Forschern Zugang zu in Betrieb befindlichen Bioabfall-Recyclinganlagen verschaffen konnte – so konnten sie beobachten, wie Säcke aus biologisch abbaubaren Materialien unter realen Bedingungen zerfallen und sich zersetzen.
Wissenschaftler der Universität Bayreuth haben Stoffstromanalysen durchgeführt, um alle Kunststofffragmente in Proben zu untersuchen, die an verschiedenen Stellen im Bioabfall-Recyclingprozess (also vom gesammelten Bioabfall bis zum fertigen Kompost) entnommen wurden. Zusätzlich zu den Tests in den Recyclinganlagen testeten Forscher der Universität Hohenheim, wie gut sich die im Projekt verwendeten Sammelbeutel im Boden abbauen lassen.
Biologisch abbaubare Beutel werden nicht empfohlen
Mit der kürzlichen Veröffentlichung des Abschlussberichts für das Projekt BabbA liegen nun die Ergebnisse der Forscher vor. Durch ihre Tests konnten sie nachweisen, dass Komposte große Mengen an Mikroplastik mit einer Größe von weniger als einem Millimeter enthalten und dass dieses über lange Zeiträume im Boden verbleiben kann. Die erste Einschätzung der Projektgruppe lautet, dass wir es vermeiden sollten, biologisch abbaubare Beutel in echten, großen Bioabfall-Recyclinganlagen einzuführen, bis sichergestellt werden kann, dass sich die Beutel vollständig zersetzen.
Darüber hinaus hatte die Verwendung von Papiertüten und Tüten aus biologisch abbaubaren Materialien keinen positiven Einfluss darauf, wie viel Biomüll die Haushalte im Rahmen des Pilotprojekts zur Sammlung bereitstellten. Die Menge des gesammelten organischen Abfalls stieg bei der Verteilung der Tüten an Haushalte nicht an und die Chargenanalyse zeigte, dass die Menge an Fremdstoffen im Abfall nicht geringer war als vor der Pilotstudie. Auch aus diesem Grund rät die Projektgruppe BabbA davon ab, Auffangbeutel aus biologisch abbaubaren Materialien zu verwenden; Sie glauben jedoch, dass Papiertüten eine vielversprechende Alternative darstellen und genauer erforscht werden sollten.
Die Forscher fanden große Mengen an biologisch abbaubaren Beutelfragmenten mit einer Größe von weniger als 1 Millimeter; Sie fordern daher eine kritische Überarbeitung der aktuellen DIN-Normen zur Bewertung, wie gut sich ein kompostierbares Material kompostieren lässt. Insgesamt gibt der Bericht konkrete Empfehlungen für die Regierung, Entsorgungsunternehmen und die breite Öffentlichkeit und wird einen wertvollen Beitrag für eine bessere Nutzung der Bioabfallressourcen in der Zukunft leisten.