Bioabbaubare Mulch-Folien für die Landwirtschaft

Das Problem der weltweiten Plastik-Flut wird immer prekärer. Auch landwirtschaftlich genutzte Böden bleiben hiervon nicht verschont und die Landwirtschaft trägt mit zum Dilemma bei.

Die Forscher der ETH Zürich und der Eawag haben nun einen Lösungsansatz gefunden: Statt herkömmlicher Folien könnten im Ackerbau Folien aus dem Kunststoff PBAT verwendet werden. Dieser wird im Boden biologisch abgebaut.

Landwirte weltweit decken Böden mit Mulch-Folien aus Polyethylen (PE) ab. Nach der Ernte können diese Folien jedoch oft nicht komplett eingesammelt werden, vor allem, wenn sie nur wenige Mikrometer dünn sind. Die Folienrückstände gelangen so in den Boden. Forscher der ETH Zürich und der Eawag weisen nun in ihrer jüngsten Studie nach, dass Bodenmikroben alternative Folien aus dem Kunststoff Polybutylenadipat-terephthalat (PBAT) abbauen können.

Die Mikroorganismen nutzen den Kohlenstoff des Polymers sowohl für ihren Energiestoffwechsel als auch für den Aufbau ihrer Biomasse. Den Forschenden ist es zum ersten Mal gelungen, einen wissenschaftlich stringenten Beweis zu führen, dass ein Kunststoff im Boden effektiv biologisch abgebaut werden kann. Denn nicht alle Materialien, die in der Vergangenheit als «biologisch abbaubar» bezeichnet wurden, sind es tatsächlich.

Wie lange PBAT in landwirtschaftlichen Böden verbleibt, können die Forscher noch nicht voraussagen. Um den Abbau der PBAT-Folie unter Umweltbedingungen zu untersuchen, sind Langzeitstudien auf verschiedenen Böden und unter unterschiedlichen Bedingungen im Freiland nötig. Man habe einen ersten, sehr wichtigen Schritt in Richtung Abbaubarkeit von Plastik in Böden gemacht, so die Forscher.

Die Forscher erwarten, dass ihre Studie auch in der Industrie Beachtung finden wird. Man habe eine Analytik entwickelt, die der Industrie die Türe öffnet für Umweltverträglichkeits-Prüfungen ihrer Produkte. Dank der Methode könne sie dazu übergehen, biologisch abbaubare Materialien für Mulch-Folien herzustellen und die dünnen PE-Folien zu ersetzen.

Bislang gäbe es laut ETH Zürich erst wenige Chemiefirmen, die auf die umweltverträglicheren aber etwas teureren PBAT-Folien setzen. Dazu zählt die deutsche Chemiefirma BASF, die auch diese Studie unterstützt habe.

Im Vergleich zur gesamten in Umlauf gebrachten Plastikmenge spielten die bioabbaubaren Mulch-Folien bislang eine kleine Rolle, so die Forscher. Aber diese Produkte seien ein wichtiger Anfang, da sie landwirtschaftliche Böden entlasten und langfristig vor der Anreicherung mit Plastik schützen könnten.