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Die Gefahr von Plastik für unser Ökosystem

Hausarbeit 2018 18 Seiten

Biologie - Ökologie

Leseprobe

Inhalt

1. Einleitung
1.1 Definition von Plastik
1.2 Derzeitige Umweltsituation
1.3 Herstellung von Plastik
1.4 Verwendung von Plastik

2. Plastik in der Umwelt
2.1 Plastik im Meer
2.2 Müllstrudel
2.3 Die Gefahr von Mikroplastik
2.4 Die Folgen von Mikroplastik

3. Nachhaltige Alternativen
3.1 Recycling
3.2 Bioplastik
3.3 Ideonella Sakaiensis
3.3.1 Die Bedeutung von Ideonella Sakaiensis
3.3.2 Funktion von Ideonella Sakaiensis
3.3.3 Ideonella Sakaiensis als Chance zur Nachhaltigkeit

4. Fazit

5. Quellen- und Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Entwicklung der weltweiten Produktionsmenge von Kunststoff,

Abb. 2: Die fünf Müllstrudel, in denen sich das Plastik sammelt,

Abb. 3: Das plastikzersetzende Bakterium Ideonella Sakaiensis,

1. Einleitung

„Unser Planet ist unser Zuhause, unser einziges Zuhause. Wo sollen wir denn hingehen, wenn wir ihn zerstören?“1

Die Menge an Plastikmüll steigt seit Jahren kontinuierlich an und es ist kein Ende in Sicht. Dies hat bedenkliche Folgen für die Umwelt. Dennoch ist Plastikmüll unvermeid- bar und wird voraussichtlich auch in naher Zukunft entstehen. Die Hausarbeit beschäf- tigt sich mit der Fragestellung: „Inwiefern stellt Plastik eine Gefahr für unser Ökosystem dar?“

Dabei wird im Laufe der Arbeit thematisiert, welche Gefahr von dem Material für die Umwelt ausgeht und inwiefern sich dies in der derzeitigen Umweltsituation wiederspiegelt. Dazu wird zunächst erklärt, wie Plastik hergestellt wird und welchen Zweck das Material hat, um beurteilen zu können, wie groß die Bedeutung und der damit verbundene Nutzen von dem Material für den Menschen ist. Anschließend wird untersucht, wie Plastik in die Umwelt gelangt und welche Gefahr und Folgen von dem Material ausgehen, wenn es sich in der Umwelt zersetzt.

Ziel dieser Hausarbeit ist es zu untersuchen, welche nachhaltige Alternativen zu Plastik möglich sind, um so dem rapide steigenden Plastikmüll entgegenzuwirken und dementsprechend das Ökosystem zu entlasten und umweltschonender zu agieren.

1.1 Definition von Plastik

Der Begriff „Plastik“ leitet sich aus dem Griechischen ab und bedeutet „geformte oder formende Kunst“2. Plastik ist der umgangssprachliche Begriff für „Kunststoff“. Dabei handelt es sich um ein Material, welches so nicht in der Natur vorkommt, da es che- misch hergestellt wird. Kunststoff ist ein Festkörper, der synthetisch oder halbsynthe- tisch erzeugt wird. Das Ausgangsmaterial für die Kunststoffherstellung besteht aus Erdgas, Kohle und Erdöl, wobei der Rohstoff Erdöl die größte Verwendung hat. Außer- dem dienen Additive wie Weichmacher, Farbmittel, Verstärkungsmittel, Stabilisatoren, Füllstoffe und Flammenschutzmittel im Prozess der Verarbeitung dazu die Eigenschaft des Materials an den Verwendungszweck anzupassen. Des Weiteren haben Kunststof- fe ein breites Einsatzfeld, sowie einen unterschiedlichen Härtegrad und sie lassen sich beliebig verformen.

1.2 Derzeitige Umweltsituation

Die derzeitige Umweltsituation hinsichtlich des Plastiks lässt sich auf die Einführung des Kunststoffs im Jahr 1950 zurückführen. Laut Statistik wurden bis einschließlich 2017 rund 8,3 Milliarden Tonnen Plastik produziert. Davon landeten 79 Prozent auf Deponien oder in der Umwelt.3 Von den bisher 8,3 Milliarden Tonnen produzierten Plastik wurden insgesamt 600 Millionen Tonnen recycelt. Außerdem wurden 800 Milli- onen Tonnen Plastik verbrannt.4 Somit wurden bisher insgesamt mehr Anteile an Plas- tik verbrannt, als wiederverwendet. Damit hängt auch die Entstehung von giftigen Schadstoffen zusammen, was ein Gesundheitsrisiko birgt. "Die Luftverschmutzung ist über weite Teile des Globus hin enorm unterschätzt, weil keiner das offene Verbrennen von Müll mit einberechnet.5 Somit besteht eine Dunkelziffer an verbranntem Plastik- müll, der nicht in die Statistik einberechnet wird. Daraus lässt sich schließen, dass die Werte an verbranntem Plastikmüll weitaus höher sind, als bislang angenommen. Den- noch nimmt die Plastikproduktion seit der Einführung konstant zu, mit Ausnahme des von der Weltwirtschaftskrise geprägten Jahres 2007. Im Jahr 2015 wurden 380 Millio- nen Tonnen Plastik weltweit produziert.6 Geschätzte 140 Millionen Tonnen Plastik be- finden sich derzeit in den Meeren, dazu kommen jährlich 8 Millionen Tonnen Plastik- müll dazu.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1, Entwicklung der weltweiten Produktionsmenge von Kunststoff7

1.3 Herstellung von Plastik

Kunststoff wird unter anderem aus dem begrenzten Rohstoff Erdöl hergestellt. Dabei handelt es sich um synthetische Stoffe. Das heißt, dass durch chemische Umsetzung von Molekülen und durch chemische Umformung von makromolekularen Naturstoffen, makromolekulare Werkstoffe auf der Basis von Kohlenstoffverbindungen hergestellt werden. Bei diesem Prozess wird Erdöl destilliert und das für die Plastikherstellung wertvolle Rohbenzin entsteht. Mithilfe des Cracking- Verfahrens8 entsteht aus dem Rohbenzin Ethylen, Propylen, Butylen und andere Kohlenwasserstoffverbindungen. Letztlich kann durch den Syntheseprozess aus den entstandenen Stoffen der Kunst- stoff hergestellt werden. Dabei werden Monomere9 aneinandergereiht und anschlie- ßend durch Synthese zu ketten- und netzförmigen Molekülen gebildet. Diese Moleküle werden Polymere genannt.10 Man unterscheidet zwischen drei verschiedenen Arten der Plastikherstellung, da das Herstellungsverfahren ausschlaggebend dafür ist, wel- che Form der Kunststoff annimmt. Somit unterscheidet sich der Kunststoff lediglich in seiner Struktur. Eine Variante der Plastik Herstellung ist die Polymerisation. Bei diesem Vorgang werden mehrere kleine Moleküle aneinandergereiht und zu einem großen Molekül gebildet. Durch den Prozess der Polymerisation besteht die Möglichkeit die Kunststoffe Polystyrol, Polypropylen und Polyethylen herzustellen. Eine weitere Alter- native der Plastikherstellung bietet die Polykondensation. Bei diesem Vorgang werden durch ein Syntheseverfahren verschiedene Ausgangsstoffe zu einem Molekül zusam- mengefügt. Der wesentliche Unterschied zu der Polymerisation besteht darin, dass als Nebenprodukt Wasser entsteht.11 Die dritte Möglichkeit des Syntheseverfahrens ist die Polyaddition. Bei diesem chemischen Vorgang werden verschiedene Ausgangsstoffe unter Wanderung von Wasserstoffatomen zusammengefügt, wobei kein Nebenprodukt gebildet wird.

1.4 Verwendung von Plastik

Kunststoffe sind im Alltag allgegenwärtig. Seit ihrer Etablierung in der Gesellschaft die- nen sie der Erleichterung für den Menschen in vielen Bereichen des Lebens. Hinsicht- lich des technologischen Fortschritts ist Kunststoff ein wesentlicher Faktor. Materialien wie Holz oder Metall werden heutzutage in vielen Anwendungen durch Kunststoff er- setzt. Dadurch gewinnt Kunststoff eine immer größere Bedeutung für die Gesellschaft und spielt eine immer wichtigere Rolle. Dementsprechend wird mehr Kunststoff produziert, insbesondere in Hinblick auf die Luft- und Raumfahrt, Automobilbranche und Elektro- und Kommunikationstechnik. Dort gab es zunehmend kunststoffgeprägte Entwicklungen. Der medizinische Fortschritt durch Kunststoffe lässt vor allem durch Entwicklungen wie Blutbeutel, Schläuche oder Herzklappen, die aus Kunststoff bestehen die Lebensqualität erhöhen. Außerdem wird Kunststoff auch in Fortbewegungsmitteln genutzt, um für mehr Sicherheit zu sorgen. Statistisch gesehen wird derzeit der Großteil des hergestellten Kunststoffs für Verpackungen verwendet.12 Dessen Funktion ist es vor allem im Lebensmittelbereich Produkte länger haltbar zu machen. Grundsätzlich hat Kunststoff seit der Einführung in den 1950er Jahren durch eine größere Verwendung und Abhängigkeit im Alltag an Bedeutung gewonnen.

2. Plastik in der Umwelt

Nach der Verwendung von Plastik wird der Kunststoff entsorgt und in Folge dessen zu Müll. Dieser gelangt jedoch durch verschiedene Wege in die Umwelt. 80 Prozent des Plastikmülls im Meer stammen von Land und 20 Prozent direkt von See. Ursachen dafür sind neben mangelhafte Verwertungsmaßnahmen, wie unzureichend gemanagte Deponien oder ein fehlendes Abfall- oder Abwassermanagement, auch der Tourismus und Abfälle von Industrieanlagen. Weitere Indikatoren wie Flüsse, Niederschlagswas- ser und Wind sind Gründe dafür, weshalb das Plastik in die Weltmeere gelangt. Plastik ist nicht biologisch abbaubar. Somit schadet sowohl die Herstellung durch die Förde- rung von Erdöl, als auch die Entsorgung massiv der Umwelt. Ursache dafür sind neben illegalen Entsorgungen durch Schiffe im Meer, Fischfang und liegengebliebener Müll am Land.13 Die Folge ist, dass sich derzeit mindestens 150 Millionen Tonnen Plastik- müll in den Weltmeeren befinden. Mittlerweile haben sich fünf ozeanische Plastik- Akkumulationszonen in den Weltmeeren gebildet, was verdeutlicht, dass Plastik ein grenzüberschreitendes Problem ist. Hauptverursacher des Plastikmülls in den Meeren sind China, Indonesien, Philippinen, Vietnam, Sri Lanka, Thailand, Ägypten, Malaysia, Nigeria und Bangladesch.14

2.1 Plastik im Meer

Aufgrund von steigender Zahlen des Plastikmülls in den Meeren, stellt der Kunststoff eine immer größere Gefahr für unser Ökosystem dar. Derzeit bestehen etwa 75 Pro- zent des jährlich angespülten Mülls in den Meeren aus Plastik.15 Mehr als 10 Millionen Tonnen Plastik gelangen jährlich in die Meere. Industrielle Kontinente wie Europa und Nordamerika sind für die Hälfte des weltweit produzierten Plastiks verantwortlich. Den- noch landen lediglich zwei Prozent des Plastiks direkt im Meer. Der Anstieg des Plas- tikmülls in den Ozeanen lässt sich vor allem auf Nationen in Südostasien zurückführen. Auch Entwicklungsländer in Südamerika und Afrika sind für einen großen Anteil am Plastikmüll in den Meeren verantwortlich. Dies begründet sich daran, dass in den Län- dern kein funktionierendes Abfallsystem vorhanden ist. Außerdem ist Bildungsmangel und ein dadurch unbewusster Konsum an großen Plastikmengen ein wesentlicher Fak- tor. Aus diesen Gründen wird Plastik nur selten recycelt und gelangt unter anderem durch illegale Entsorgung in die Meere. Folglich ernähren sich Meerestiere von dem Plastik, da sie den Unterschied zu ihrer natürlichen Nahrung nicht erkennen. Durch einen Geruch, den der Kunststoff ausstrahlt, ernähren sich insbesondere Seevögel von dem Material. Die Tiere verhungern letztendlich mit einem Magen voller Plastik, da das Material nicht verdaut werden kann. „Die Plastikteile erschweren die Verdauung, kön- nen zu Darmverschlüssen führen und Giftstoffe an den Körper abgeben.“16 90 Prozent aller toten Seevögel haben nachweislich Plastik in ihrem Magen.17

2.2 Müllstrudel

Das Plastik im Meer hat bereits so große Ausmaße genommen, dass sich derzeit fünf ozeanische Plastik-Akkumulationszonen weltweit gebildet haben. Diese sind durch spezielle Strömungsverhältnisse entstanden und befinden sich im Nord- und Südpazi- fik, im Nord- und Südatlantik und im südlichen Indischen Ozean. Der größte Müllstrudel befindet sich derzeit im Nordpazifik und wird „Great Pacific Garbage Patch“ genannt. Dieser wurde im Jahr 1997 von Charles Moore entdeckt. Er besitzt eine Größe von mehr als 1,6 Millionen Quadratmetern und stellt somit die größte Akkumulationszone dar.

[...]


1 Zitat: Dalai Lama, auf: https://ostermeier.net/wordpress/2016/01/zitat-vom-dalai-lama-ueber-unseren-planeten/, Zugriff am 25.07.2018, 14:12

2 vgl. Wort Herleitung Plastik, auf: https://www.wissen.de/wortherkunft/plastik, Zugriff am 29.07.2018, 23:25

3 vgl. Roland Geyer, Plastikproduktion und verbrauch weltweit, auf: https://biooekonomie.de/studie-2017- plastikproduktion-und-verbrauch-weltweit, Zugriff am 29.07.2018, 23:31

4 vgl. Geyer, a.a.O., Zugriff am 29.07.2018, 23:31

5 Zitat: Christine Wiedinmeyr, auf: https://www.wissenschaft.de/umwelt-natur/luftverschmutzung-durch- muellverbrennung-schlimmer-als-gedacht/, Zugriff am 27.06.2018, 18:21

6 vgl. Anja Garms, Globale Statistik zu der Plastikproduktion, auf: http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/plastik- menschen-haben-mehr-als-8-milliarden-tonnen-produziert-a-1158676.html, Zugriff am 24.05.2018, 21:23

7 vgl. Lukas Will, Abbildung bezüglich der Produktionsentwicklung, auf: https://www.mainpost.de/ueberregional/wirtschaft/uebersicht/Von-der-Plastikverpackung-bis-zu-Mikroplastik-im- Ozean;art508804,9964041, Zugriff am 02.07.2018, 10:29

8 vgl. Cracken, auf: http://www.chemie.de/lexikon/Cracken.html, Zugriff am 24.05.2018, 10:12

9 vgl. Begriffsdefinition Monomer, auf: http://www.chemie.de/lexikon/Monomer.html, Zugriff am 24.07.2018, 10:38

10 vgl. Begriffsdefinition Polymer, auf: http://www.chemie.de/lexikon/Polymer.html, Zugriff am 14.07.2018, 10:38

11 vgl. Begriffserklärung, auf: https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie-abitur/artikel/polykondensation, Zugriff am 22.07.2018, 16:12

12 vgl. Produktion, Verarbeitung und Verwertung von Kunststoffen in Deutschland, auf: https://www.umweltbundesamt.de/daten/ressourcen-abfall/verwertung-entsorgung-ausgewaehlter- abfallarten/kunststoffabfaelle#textpart-2, Zugriff am 28.06.2018, 11:12

13 vgl. Wie gelangt der Müll ins Meer, auf: http://www.wwf.de/fileadmin/fm-wwf/Publikationen- PDF/Infografik_Muell_im_Meer.pdf, Zugriff am 30.07.2018

14 vgl. Lisa Marie Otte, Plastik im Meer, auf: https://www.greenpeace.de/sites/www.greenpeace.de/files/publications/20160405_greenpeace_factsheet_plastik.pdf, Zugriff am 07.07.2018, 13:21

15 vgl. Plastik und seine Folgen, auf: https://www.nabu.de/natur-und-landschaft/meere/muellkippe- meer/muellkippemeer.html, Zugriff am 02.06.2018, 18:21

16 vgl. Richard Thompson, Die Folgen von Plastikmüll in den Meeren, auf: https://www.researchgate.net/publication/8575062_Lost_at_Sea_Where_Is_All_the_Plastic, Zugriff am 24.07.2018, 11:23

17 vgl. eine Statistik der CSIRO über Plastik in Seevögel, auf: https://www.theguardian.com/environment/2015/sep/01/up- to-90-of-seabirds-have-plastic-in-their-guts-study-finds, Zugriff am 24.07.2018, 11:28

Details

Seiten
18
Jahr
2018
ISBN (eBook)
9783668942479
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v468349
Institution / Hochschule
Northern Business School
Note
2,3
Schlagworte
Folgen Plastik Umwelt Ökosystem

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