Plastik ist allgegenwärtig: Verpackungen, Kleidung, Elektrogeräte und medizinische Einwegartikel prägen den Alltag. Inzwischen zeigt Forschung, dass Plastiemissionen nicht nur Umweltprobleme verursachen, sondern auch die Gesundheit von Bevölkerungen messbar belasten. Diese Belastungen sind in der Regel nicht durch einzelne, spektakuläre Ereignisse erkennbar, sondern bauen sich über Jahre und Jahrzehnte auf; deshalb lassen sich ihre Folgen nur mit systemischen Analysen erfassen und nicht über punktuelle Messungen.
„Die Studie legt eine starke quantitative Grundlage für die gesundheitlichen Auswirkungen des Lebenszyklus von Kunststoffen. Sie ist stark im systemischen Modell der globalen Materialflüsse und der etablierten LCA-Methodik (Lebenszyklusanalyse/Ökobilanzierung; Anm. d. Red.). Dennoch bleiben in mehreren Phasen des Kausalpfades eine Reihe ernsthafter wissenschaftlicher Einschränkungen und Unsicherheiten bestehen“, konstatiert Prof. Dr. Walter Leal. Dieses Zitat verdeutlicht, dass methodisch belastbare Ansätze vorliegen, ihre Aussagekraft jedoch durch Datenlücken begrenzt ist.
Plastikemissionen wirken schleichend und kumulativ; sie verursachen selten akute Vergiftungen, wohl aber langfristige Belastungen. Diese Belastungen erhöhen das Risiko für chronische Erkrankungen wie Herz‑Kreislauf‑Erkrankungen oder Atemwegserkrankungen und werden oft erst sichtbar, wenn große Bevölkerungsgruppen betroffen sind. Daraus folgt, dass Prävention und Regulierung vorrangig auf strukturelle Maßnahmen setzen müssen und nicht allein auf individuelles Verhalten.
Warum Plastikemissionen ein Gesundheitsproblem sind
Direkte Expositionen betreffen Beschäftigte in Kunststofffabriken, Arbeiterinnen und Arbeiter in Recycling‑ oder Verbrennungsanlagen sowie Anwohnerinnen und Anwohner in der Nähe großer Produktionsstandorte. Diese Gruppen können erhöhte Kontaktkonzentrationen gegenüber Feinstaub, gasförmigen Schadstoffen oder spezifischen Chemikalien erleben, was zu akuten Symptomen oder zu langfristigen Erkrankungen führen kann. Solche direkten Effekte lassen sich mit Arbeitsschutzstandards, technischen Abgasreinigungen und lokalen Emissionsgrenzwerten adressieren, allerdings nur dort, wo entsprechende Kontrollen und Durchsetzungsmechanismen existieren.
Indirekte Effekte entstehen, wenn Emissionen breit verteilt in Luft, Wasser oder Boden gelangen. Beiträge zur Luftverschmutzung durch Produktion und Verbrennung von Plastik, Belastungen von Gewässern durch Mikroplastik oder die Freisetzung klimawirksamer Gase führen zu gesundheitlichen Folgen, die räumlich und zeitlich von der Quelle entkoppelt auftreten. Deshalb betrifft die gesundheitliche Dimension von Plastik nicht nur spezifische Berufsgruppen, sondern ganze Bevölkerungen, insbesondere in dicht besiedelten Gebieten.
Prof. Dr. Barbara Hoffmann weist auf die begrenzte Abdeckung wichtiger Wirkpfade hin: „Die Autoren weisen klar darauf hin, dass bestimmte Elemente in der Kette von der Extraktion bis zur Entsorgung von Plastik nicht enthalten sind, weil es dafür noch keine ausreichenden Daten gibt. Das trifft vor allem auf die direkten Gesundheitseffekte von Mikro- und Nanoplastik und deren chemischen Begleitstoffe zu, für die wir noch keine ausreichenden Daten aus großen epidemiologischen Studien haben. Diese Art von Studien ist extrem aufwendig und kostenintensiv, und wir stehen hier erst am Anfang. Wie die Autoren richtigerweise sagen, führen diese Lücken zu einer wahrscheinlich erheblichen Unterschätzung der tatsächlichen Krankheitslast, die von der Plastikproduktion, -nutzung und -entsorgung ausgeht.“ Ihr Hinweis macht deutlich, dass vorhandene Schätzungen tendenziell konservativ sind.
Was unter Plastikemissionen zu verstehen ist
Plastikemissionen umfassen die Gesamtheit von Stofffreisetzungen entlang des Lebenszyklus von Kunststoffen: Rohstoffgewinnung, Produktion, Transport, Nutzung und Entsorgung. Schon bei der Förderung von Erdöl und Erdgas entstehen Emissionen; die Umwandlung dieser Rohstoffe zu Kunststoffen ist energieintensiv und mit weiteren Abgasen verbunden. Während der Nutzung geben Produkte Mikro‑ und Nanopartikel sowie chemische Zusatzstoffe ab; bei unsachgemäßer Entsorgung können Verbrennungsprozesse toxische Gase freisetzen oder Müllkippen giftige Leachate erzeugen. Daher ist es irreführend, Plastikproblematik allein auf sichtbaren Müll zu reduzieren.
Es ist wichtig zu verstehen, dass viele emissionsrelevante Vorgänge alltäglich und kaum sichtbar stattfinden: Reifenabrieb beim Fahren, Fasern von synthetischen Textilien beim Waschen oder die langsame Freisetzung von Additiven aus Verpackungen. Diese kontinuierlichen, niedrigdosierten Quellen summieren sich global und führen zu breitflächigen Belastungen, die in einzelnen Messkampagnen leicht übersehen werden können.
Dr. Hanns Moshammer weist darauf hin, dass strukturelle Marktmechanismen diese Muster begünstigen: „In einem Wirtschaftssystem, das kurzfristigen Gewinn von einzelnen Marktteilnehmern ohne Internalisierung externer Kosten belohnt, ist nicht zu erwarten, dass der Markt die Entstehung einer global optimalen Effizienz begünstigt. Vielmehr steht zu befürchten, dass maximale Verschwendung noch belohnt wird. Typische Folge davon sind unsere linearen Produktionswege von der Rohstoffgewinnung über die Produktion und eine möglichst kurze Nutzungsphase bis zur Entsorgung.“ Seine Aussage erklärt, warum technische Lösungen allein nicht ausreichen, sondern ökonomische Anreize und Regulierung notwendig sind.
Relevante Schadstoffe und Quellen
Feinstaub, insbesondere die Fraktion PM2,5 mit Partikeln unter 2,5 Mikrometern Durchmesser, ist ein zentraler Gesundheitsfaktor. PM2,5 dringt tief in die Lunge ein und kann über den Blutkreislauf systemische Entzündungen auslösen, die das Risiko für Herzinfarkte, Schlaganfälle und chronische Atemwegserkrankungen erhöhen. Quellen sind Verbrennungs‑ und Produktionsprozesse sowie die Thermoisierung und Zersetzung von Kunststoffen.
Weitere relevante Schadstoffe umfassen Stickoxide, Schwefeldioxid und eine Vielzahl organischer Verbindungen, die bei der Produktion oder Verbrennung freigesetzt werden können. Daneben kommen chemische Zusatzstoffe wie Weichmacher und Flammschutzmittel hinzu, deren Toxizität und Freisetzungsdynamik variieren. Mikro‑ und Nanoplastik schließlich stellen eine zusätzliche Belastung dar; ihre omnipräsente Verbreitung in Umweltmedien eröffnet Expositionspfade über Atemluft, Trinkwasser und Nahrungsmittel.
Es ist für Laien oft nicht klar, wie ernsthaft diese einzelnen Belastungen sind. Entscheidend ist, dass viele dieser Stoffe bei dauerhafter Exposition auch in niedrigen Konzentrationen gesundheitliche Effekte haben können, weil sie kumulativ wirken und teilweise Wechselwirkungen mit anderen Schadstoffen eingehen.
Methodische Grundlagen zur Bewertung gesundheitlicher Effekte
Die Lebenszyklusanalyse, kurz LCA, ist das zentrale Werkzeug zur Systematisierung von Emissionen entlang des Produktlebenszyklus. Sie ermöglicht es, Emissionen nach Prozessen und Regionen aufzuschlüsseln und verschiedene Szenarien miteinander zu vergleichen. Die Stärke der LCA liegt in ihrer Breite; ihre Schwäche besteht in der Abhängigkeit von Datenqualität und Modellannahmen, insbesondere dort, wo Messwerte fehlen und Annahmen getroffen werden müssen.
Zur Quantifizierung gesundheitlicher Folgen nutzen Forschende häufig die Disability‑Adjusted Life Years, abgekürzt DALYs, auf Deutsch verlorene gesunde Lebensjahre. DALYs fassen vorzeitige Todesfälle und Jahre mit gesundheitlichen Einschränkungen in einer Kennzahl zusammen und sind besonders geeignet, um diffuse Langzeitbelastungen vergleichbar zu machen. Deshalb sind DALYs nützlich für politische Priorisierung, aber sie geben keine Auskunft über individuelle Gesundheitsverläufe.
Dr. Dietrich Plaß hebt hervor, dass die verwendeten Modelle nicht immer den neuesten Forschungsstand abbilden: „Genau diese Datenlücken und weitere Unsicherheiten erschweren es jedoch, die Qualität der Ergebnisse sinnvoll zu bewerten. Insbesondere die Nutzung des ReCiPe 2016 Modells (hier verwendete Lebenszyklusanalyse; Anm. d. Red.) zur Berechnung der Krankheitslast in DALYs wirft einige Fragen auf. Die Modellparameter für die Analysen basieren auf Informationen aus epidemiologischen Studien, die vor 2016 durchgeführt wurden und entsprechen nicht dem aktuellen Stand der Forschung. Man kann also weder sagen, ob die Ergebnisse eine Unter- oder Überschätzung der tatsächlichen Krankheitslast darstellen. Die Ergebnisse sollten also nur als eine erste und sehr unsichere Annäherung an die tatsächliche Krankheitslast interpretiert werden.“ Sein Hinweis erklärt, warum Modelltransparenz und regelmäßige Aktualisierung notwendig sind.
Zentrale Studienergebnisse und ihre Einordnung
Aktuelle Modellierungen schätzen global rund 2,1 Millionen verlorene gesunde Lebensjahre für 2016 und prognostizieren über vier Millionen für 2040. Diese Projektionen resultieren aus dem erwarteten Wachstum der Kunststoffproduktion bei gleichzeitigem Anstieg von Emissionen, wenn keine tiefgreifenden politischen oder technischen Gegenmaßnahmen ergriffen werden.
Prof. Dr. Walter Leal ergänzt die Größenordnung zur Veranschaulichung: „Die geschätzten über vier Millionen verlorenen gesunden Lebensjahre aus dem Jahr 2040 entsprechen etwa fünf Stunden verlorener voller Gesundheit für jeden Menschen auf der Erde.“ Diese Darstellung macht deutlich, dass die Belastung zwar pro Person klein erscheinen mag, sich jedoch global summiert und damit erhebliche gesellschaftliche Kosten verursacht.
Prof. Dr. Barbara Hoffmann betont, dass diese Schätzungen tendenziell niedrig angesetzt sein könnten: „Zum Vergleich werden in der Studie 225 Millionen DALYs durch Luftverschmutzung im Jahr 2021 genannt. Wenn man nun bedenkt, dass die hier vorliegende Schätzung für Plastik ganz wesentliche Elemente der Schädigung (nämlich die oben genannten direkten Gesundheitseffekte) gar nicht enthält, ist sie eine sehr konservative Schätzung der tatsächlichen gesundheitlichen Auswirkungen. Um die Größe der Effekte etwas anschaulicher zu gestalten: Durch Luftverschmutzung gehen weltweit im Mittel circa 2,2 Jahre an Lebenserwartung verloren. DALYs und vorzeitige Todesfälle können nicht so ohne weiteres in Verluste in Lebenserwartung umgerechnet werden, da dies mit unterschiedlichen Methoden berechnet wird.“ Ihre Aussage erklärt, weshalb Plastikkrankheitslasten im Vergleich zu anderen Risiken in Zukunft anders bewertet werden könnten, sobald bessere Daten vorliegen.
Warum Vergleiche mit anderen Risiken Vorsicht erfordern
Vergleiche mit etablierten Risiken wie Luftverschmutzung oder Infektionskrankheiten helfen bei der Priorisierung, sind jedoch methodisch anspruchsvoll. Die Validität solcher Vergleiche hängt stark davon ab, ob zugrundeliegende Studien und Modelle ähnlich robust sind und ob dieselben Wirkpfade berücksichtigt werden. Daher ist es möglich, dass die Plastikkrankheitslast trotz niedrigerer aktueller Zahlen künftig eine höhere relative Bedeutung erlangt, wenn Mikro‑, Nano‑ und chemische Zusatzstoffe besser erforscht sind.
Dr. Dietrich Plaß betont die Notwendigkeit methodischer Klarheit: „Bei den Vergleichen muss sehr sorgfältig geschaut werden, was verglichen wird. Vergleicht man Erkrankungen, Risikofaktoren oder beispielsweise die Quellen für Schadstoffe? Die vorliegende Studie versucht, alle Schadstoffemissionen zu berücksichtigen, die während des Lebenszyklus von Plastikprodukten entstehen. Somit werden hier diverse Umweltrisiken gleichzeitig betrachtet und der Anteil des Plastiklebenszyklus an diesen Schadstoffen quantifiziert.“ Seine Einschätzung warnt davor, einfache Ranglisten als alleiniges Entscheidungsinstrument zu verwenden.
Hauptmechanismen gesundheitlicher Schäden
Feinstaubemissionen aus Produktion und Verbrennung sind unmittelbar gesundheitlich relevant und erklären einen wesentlichen Anteil der aktuellen Schadensschätzungen. PM2,5 wirkt systemisch, weil diese Partikel nicht nur in der Lunge bleiben, sondern auch in den Blutkreislauf übergehen und dort Entzündungsreaktionen auslösen, die langfristig Organschäden verursachen können.
Darüber hinaus hat der Plastiksektor einen nicht unerheblichen Beitrag zu den globalen Treibhausgasemissionen und damit indirekte gesundheitliche Folgen. Durch Klimaeffekte wie häufigere Hitzewellen, veränderte Verbreitung von Krankheitserregern und Ernährungsrisiken verschärfen sich gesundheitliche Belastungen weltweit. Diese indirekten Pfade sind schwer exakt zuzuordnen, aber sie sind real und addieren sich zu den direkten Effekten.
Forschungslücken: Mikro‑ und Nanoplastik
Mikro‑ und Nanoplastik sind Partikel, die klein genug sind, um Atemwege zu passieren oder bioverfügbar zu werden. Aktuelle Forschung zeigt, dass sie in Luft, Trinkwasser, Nahrungsmitteln und menschlichem Gewebe nachweisbar sind; welche Krankheitsprozesse sie jedoch konkret auslösen und in welchem Maß sie dies tun, bleibt unklar. Die fehlenden standardisierten Messmethoden und die seltenen, aber aufwändigen Langzeitstudien erschweren belastbare Aussagen. Deshalb ist anzunehmen, dass gegenwärtige Gesundheitsbewertungen diese Pfade nur teilweise erfassen.
Dr. Hanns Moshammer macht deutlich, warum Modelle dennoch wichtig bleiben: „Insgesamt ist die Weltwirtschaft somit ein sehr komplexes System. Daher ist es nicht möglich, es umfassend vollständig korrekt darzustellen – selbst für einen Teilbereich wie die gesamten Stoff- und Energieflüsse im ‚Plastiksystem‘ der Gegenwart. Für die nächsten Jahrzehnte sind verlässliche Prognosen noch viel weniger möglich. Es lassen sich jedoch Szenarien beschreiben, die unter bestimmten Annahmen die Entwicklung ausgehend von einem weitgehend, aber nicht vollständig beschreibbaren gegenwärtigen Zustand in groben Zügen darlegen können. Genau dies leistet das Plastic-to-Ocean-Modell, auf dem die aktuelle Arbeit beruht: Es ist keine Weissagung über die Zukunft, aber eine Fortschreibung derzeitiger Trends unter verschiedenen Annahmen und Rahmenbedingungen.“ Sein Kommentar unterstreicht, dass Forschung vorausschauend arbeiten muss, auch wenn Unsicherheiten bestehen.
Chemische Zusatzstoffe: ein dynamischer Risikofaktor
Additive wie Weichmacher, Flammschutzmittel oder Stabilisatoren verändern die Eigenschaften von Kunststoffen und können selbst gesundheitliche Risiken darstellen. Diese Stoffe gelangen über Freisetzung in Umwelt und menschlichen Organismus; ihre Wirkung hängt von Dosis, Expositionsdauer und Kombinationseffekten mit anderen Chemikalien ab. Die Vielfalt der Additive, wechselnde Rezepturen und mangelnde Herstellertransparenz erschweren die toxikologische Einordnung und damit die Einbindung in Gesundheitsmodelle.
Prof. Dr. Walter Leal fasst die problematischen Datenlücken zusammen: „Zum anderen besteht eine Kette von Datenlücken: Es fehlen Informationen über Abfallmanagement und Emissionen, insbesondere in einkommensschwachen Ländern, was die Modellgenauigkeit beeinträchtigt. Außerdem besteht Unsicherheit bei der Wirkungsabschätzung: Die toxikologischen Charakterisierungsfaktoren für eine Vielzahl von emittierten Chemikalien weisen eine hohe wissenschaftliche Unsicherheit auf. Daher ist die Studie ein entscheidendes, aber unvollständiges Stück des größeren Bildes.“ Dieses Zitat zeigt, warum toxikologische Forschung und Transparenz bei Zusammensetzungen dringend erforderlich sind.
Die positiven Seiten von Kunststoffen
Kunststoffe übernehmen in Medizin und Hygiene unverzichtbare Funktionen. Sterile Einwegartikel schützen vor Infektionen, Kunststoffe ermöglichen sichere Transfusionen und moderne Implantate verbessern Überlebens‑ und Lebensqualitätsraten. In der Lebensmittelversorgung reduzieren Verpackungen Keimrisiken und Verluste, was insbesondere in Regionen mit eingeschränkter Kühlinfrastruktur lebensrettend sein kann.
Prof. Dr. Walter Leal weist darauf hin, dass Studien häufig nur die negativen Seiten betrachten: „Die Studie konzentriert sich auf die negativen Gesundheitsbelastungen des Plastiklebenszyklus. Positive Auswirkungen, beispielsweise durch medizinische Anwendungen oder die Lebensmittelhygiene, werden in der Modellierung und der Berechnung der Disability-Adjusted Life Years (DALYs) nicht berücksichtigt. Die Analyse bewertet somit die reinen Gesundheitskosten, nicht eine Nutzen-Kosten-Abwägung.“ Diese Differenzierung ist wichtig, damit politische Entscheidungen nicht die lebenswichtigen Funktionen von Kunststoffen gefährden.
Politische Handlungsoptionen und Herausforderungen
Politische Maßnahmen können auf mehreren Ebenen ansetzen: Verbesserung des Abfallmanagements, Einführung oder Ausbau von Pfandsystemen, schärfere Emissionsgrenzwerte, verbesserte Produktdesigns und Förderung zirkulärer Geschäftsmodelle. Solche Maßnahmen können Emissionen reduzieren, erfordern aber klare Rechtsrahmen, Durchsetzungsmechanismen und oft internationale Abstimmung, damit Regulierung nicht zu Verlagerungseffekten oder Wettbewerbsverzerrungen führt.
Dr. Hanns Moshammer beschreibt praktikable Instrumente: „Optimierungen im System sind wahrscheinlich durch staatliche Lenkung und Regelungen möglich. Diese umfassen Pfandsysteme, Steuern und andere Abgaben, eventuell auch Förderungen, und vor allem auch Emissionsbegrenzungen auf allen Ebenen sowie allenfalls auch Verbote. In einer globalisierten Welt ohne ausreichende zwischenstaatliche Kooperation ist aber leider davon auszugehen, dass nicht alle Staaten die gleichen strengen Regeln vorschreiben beziehungsweise deren Einhaltung auch überprüfen und deren Nichteinhaltung konsequent ahnden.“ Seine Aussage macht klar, dass politische Maßnahmen sowohl ambitioniert als auch koordinationsfähig sein müssen.
Szenarien: Potenziale und Grenzen
Szenarienmodelle wie das Plastic‑to‑Ocean‑Modell simulieren, welche Effekte Maßnahmen wie Substitution, Recyclingverbesserungen oder veränderte Konsumgewohnheiten haben könnten. Sie verdeutlichen, wo Eingriffe besonders effektiv sind und welche Investitionen nötig wären. Diese Modelle sind jedoch keine exakten Vorhersagen; ihre Verlässlichkeit sinkt mit wachsender Projektionstiefe.
Prof. Dr. Walter Leal warnt deshalb vor Überschätzungen: „Die Szenarien des Plastics-to-Ocean-Modells sind methodisch fundiert und greifen realpolitische Hebel wie verbessertes Abfallmanagement und Substitution auf. Ihre Realisierbarkeit ist jedoch hochgradig unsicher, da sie globale politische Koordination, massive Investitionen in Infrastruktur und tiefgreifende Verhaltensänderungen voraussetzen, deren Umsetzung in der Praxis fraglich ist.“ Sein Hinweis unterstreicht, dass Umsetzungskompetenz und Ressourcen die eigentlichen Engpässe sind.
Warum Forschung und Politik parallel laufen müssen
Modelle und erste Schätzungen sind nützlich, um Handlungsfelder zu identifizieren, aber sie reichen nicht aus. Es bedarf eines Ausbaus der Datengrundlagen: standardisierte Messmethoden für Mikro‑ und Nanoplastik, verbesserte Erfassung von Emissionen in Produktionsländern, toxikologische Prüfungen neuer Additive und groß angelegte epidemiologische Studien. Parallel dazu müssen politisch sofort wirksame Maßnahmen umgesetzt werden, damit präventive Effekte bereits heute realisiert werden können.
Dr. Dietrich Plaß fasst die Rolle der aktuellen Forschung zusammen: „Diese Studie ist ein erster Schritt und liefert erste Hinweise, dass sich Schadstoffe, die im Rahmen des Plastiklebenszyklus entstehen, negativ auf die Gesundheit der globalen Bevölkerung auswirken und mit einer nicht zu vernachlässigbaren Krankheitslast in Zusammenhang stehen. Wie auch von den Autor*innen gefordert, muss die Datengrundlage für solche Analysen verbessert werden, um die Unsicherheiten in den Ergebnissen zu reduzieren und die tatsächliche Krankheitslast erfassen zu können. Aufgrund der großen Unsicherheiten der Studie kann man weder eine Unterschätzung noch eine Überschätzung der tatsächlichen Krankheitslast durch Schadstoffe, die im Rahmen des Plastiklebenszyklus entstehen, ausschließen.“ Sein Zitat fordert eine doppelte Strategie: Forschung vorantreiben und gleichzeitig politisch handeln.
Schlussgedanken: Verantwortung und pragmatisches Vorgehen
Plastik ist weder pauschal schädlich noch uneingeschränkt nützlich; beide Seiten sind real. Ziel einer verantwortungsvollen Strategie muss sein, die unverzichtbaren, lebensrettenden Anwendungen zu erhalten, während vermeidbare Emissionen und gefährliche Zusatzstoffe systematisch reduziert werden. Das gelingt nur durch kombinierte Maßnahmen: technologische Innovation, Regulierung, ökonomische Anreize und ein signifikanter Ausbau der Evidenzbasis.
Die Debatte verlangt koordinierte Anstrengungen von Politik, Wirtschaft und Wissenschaft: transparente Daten, realistische Maßnahmenpakete und eine kontinuierliche Überprüfung der Wirkung. So lassen sich die Gesundheitskosten des gegenwärtigen Plastiksystems senken, ohne die funktionalen Vorteile unverzichtbarer Kunststoffanwendungen zu gefährden.