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PLA-beschichtete Kaffeebecher setzen deutlich mehr Plastikpartikel frei
Öko-Falle im Kaffeebecher: Einweg-Papierbecher mit einer biologisch abbaubaren PLA-Beschichtung gaben in Labortests rund zwölfmal mehr Kunststoffmasse an heißes Wasser ab als PE-beschichtete Becher. Die Forscher bestätigten dabei PLA-Nanoplastik in zwei Größenbereichen. Was solche Partikel für die Gesundheit bedeuten, ist allerdings noch ungeklärt.
Brisbane (Australien). Papierbecher wirken auf den ersten Blick weitgehend kunststofffrei. Damit Kaffee oder Tee nicht durch die Wand sickert, steckt innen jedoch meist eine dünne Kunststoffschicht. Neben dem erdölbasierten Polyethylen (PE) kommt dafür zunehmend Polymilchsäure (PLA) zum Einsatz, ein Kunststoff, der als biologisch abbaubare Alternative vermarktet wird.
Doch auch solche Beschichtungen können winzige Kunststoffteilchen abgeben. Forscher der Northeast Agricultural University (NEAU) um Ke Shi haben nun untersucht, wie stark sich PE- und PLA-beschichtete Einweg-Papierbecher bei Kontakt mit heißem Wasser unterscheiden. In ihrer Studie zählen Partikel über einem Mikrometer als Mikroplastik und Partikel von zehn bis 1.000 Nanometern als Nanoplastik.
Für den Vergleich kombinierte das Team mehrere Messverfahren. Mit Pyrolyse-Gaschromatografie und Massenspektrometrie bestimmte es die Kunststoffmasse, weitere Trenn- und Streuverfahren dienten zur Größenbestimmung. Zusätzlich erfassten die Forscher die Partikelzahl und untersuchten die Oberflächen der Beschichtungen mit Elektronenmikroskopie.
Das Ergebnis fiel bei der freigesetzten Kunststoffmasse deutlich aus: Aus den PLA-beschichteten Bechern gelangten im Mittel 11,6 Mikrogramm Kunststoff pro Liter ins Wasser. Bei den PE-beschichteten Bechern waren es 0,9 Mikrogramm pro Liter. Damit lag die Gesamtmasse der freigesetzten Partikel bei PLA ungefähr zwölfmal höher.
Dr Elvis D. Okoffo von The University of Queensland (UQ), Mitautor der Studie, betont in der offiziellen Studienmitteilung zudem, dass ein überwiegend aus Papier bestehender Becher wegen seiner dünnen Kunststoffbeschichtung nicht als kunststofffrei verstanden werden sollte.
Eine ergänzende Partikelzählung ergab bei den PLA-beschichteten Bechern rund 4,3 Millionen nanoskalige Partikel pro Milliliter. Bei den PE-beschichteten Bechern waren es rund 2,7 Millionen pro Milliliter. Diese Zählung allein weist jedoch nicht bei jedem Teilchen nach, aus welchem Material es besteht.
Die chemische Analyse bestätigte PLA-Nanoplastik in Größenfraktionen von 60 bis 130 und von 200 bis 300 Nanometern. PE-Nanoplastik ließ sich in den untersuchten Nanopartikel-Fraktionen dagegen nicht nachweisen. Die Zahlen aus der Partikelzählung dürfen deshalb nicht so verstanden werden, als seien sämtliche gezählten Teilchen eindeutig als PE oder PLA identifiziert worden.
Auch die Oberfläche der PLA-Schicht veränderte sich durch das heiße Wasser. Die Mikroskopaufnahmen zeigten eine physische Verformung der Beschichtung, ohne dass die Forscher eine chemische Zersetzung nachweisen konnten. Das spricht dafür, dass die Freisetzung zumindest mit mechanischen Veränderungen der Beschichtung zusammenhängen kann, ohne damit bereits einen vollständigen Mechanismus zu beweisen.
Die Studie hat nicht untersucht, ob die freigesetzten Partikel Menschen gesundheitlich schädigen. Sie zeigt zunächst eine mögliche Expositionsquelle beim alltäglichen Gebrauch von Einwegbechern. Entsprechend warnt das Team davor, aus den Messwerten unmittelbar auf ein konkretes Gesundheitsrisiko zu schließen.