Mikroplastik in der Schweiz: So viel Mikroplastik gelangt aus der Luft in Böden und Gewässer

Der Abbau von Makroplastik durch UV-Strahlung, Oxidation und mechanische Abrasionsprozesse führt zur Bildung luftgetragener Mikroplastikpartikel. Forschende der Empa, Eawag und Agroscope haben in einer vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) unterstützten Multizenterstudie erstmals systematisch die atmosphärische Eintragsdynamik dieser Partikel quantifiziert. Hochrechnungen für Gebiete unterhalb von 2000 Metern Seehöhe belegen eine jährliche Deposition von rund 219 Tonnen Mikroplastik in der Schweiz. Davon entfallen etwa 78 Tonnen auf agrarisch genutzte Böden und rund 10 Tonnen auf Oberflächengewässer.

Analytisches Studiendesign und räumliche Eintragsmuster

Über den Zeitraum eines Jahres wurde an fünf repräsentativen Monitoring-Stationen (Zürich, Dübendorf, Magadino, Payerne und Chaumont) die nasse und trockene Deposition fraktioniert beprobt. Die Analytik erfasste Mikroplastikpartikel im Größenspektrum von 20 bis 215 µm.

Am urbanen Messstandort Zürich lag die mittlere Deposition bei 881 Partikeln/m²/Tag. Überraschenderweise zeigten die übrigen, weniger dicht besiedelten Standorte mit 249 bis 331 Partikeln/m²/Tag ein weitgehend homogenes Depositionsniveau. „Je näher die Distanz zu dicht besiedelten Gebieten, desto höhere Mengen hätten wir erwartet. Aber einen solchen Unterschied sehen wir so nicht“, erklärt Projektleiter Christoph Hüglin. Diese Daten belegen, dass die atmosphärische Mikroplastikbelastung keineswegs ein rein punktuelles, urbaenes Phänomen darstellt, sondern über weiträumige atmosphärische Transportprozesse auch ländliche und perialpine Ökosysteme erreicht.

Automatisierten Infrarot-Mikrospektroskopie zur Polymeridentifikation

Um methodische Unsicherheiten früherer Studien zu vermeiden, wurden die gesammelten Depositionsproben im gemeinsamen Partikellabor von Eawag, Empa und Agroscope aufbereitet und mittels automatisiierter bildgebender Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR-Mikrospektroskopie) analysiert. Ein automatisierter Screening-Algorithmus rasterte zufällig ausgewählte Filterflächen Punkt für Punkt ab, um falsch-positive Resultate auszuschließen und eine verlässliche Zuordnung der Polymerklassen zu gewährleisten. „Wir wollten Zahlen für die Schweiz erheben und eine Analytik anwenden, die möglichst verlässliche Ergebnisse liefert“, betont Hüglin.

Die chemische Speziation ergab folgende Polymerverteilung:

• Polyethylenterephthalat (PET): 31 % (wesentlicher Eintrag mutmaßlich über Abrieb von Textilfasern)
• Polyethylen (PE): 26 % (Verpackungs- und Folienrückstände)
• Polypropylen (PP): 21 % (Behälter- und Alltagsanwendungen)

Reifenabriebspartikel wurden aus analytischen Gründen von dieser Betrachtung ausgenommen und in einer separaten Studie quantifiziert

Depositionspfade und ökologische Relevanz

Die Rückführung der Schwebstoffe an die Erdoberfläche erfolgt nass (Auswaschung durch Niederschläge) oder trocken (Gravitationsdeposition). „Niederschlag ist ein sehr effizienter Prozess, um die Atmosphäre zu reinigen“, führt Hüglin aus. In der Massenbilanz dominiert in der Schweiz jedoch die trockene Deposition mit einem Anteil von rund 60 %.
Mit geschätzten 10 Tonnen pro Jahr übertrifft der direkte atmosphärische Eintrag in Schweizer Gewässer die Fracht aus geklärtem Abwasser (ca. 5 Tonnen pro Jahr) um das Doppelte. Bezogen auf die gesamte Schwebstaubmasse (inklusive Mineral- und Verbrennungsaerosolen) macht der Mikroplastikanteil zwar nur 0,02 bis 0,12 % aus, führt jedoch aufgrund der hohen Persistenz der Polymere zu einer kontinuierlichen Anreicherung in Böden und Aquasystemen.
„Kunststoff ist für viele Anwendungen ein sehr gutes Material“, ordnet Hüglin die Befunde ein. „Aber gemäss dem Vorsorgeprinzip sollten wir Littering vermeiden, Kunststoffe gezielt nur dort wo nötig einsetzen und Stoffkreisläufe möglichst schliessen.“

Quelle

Empa – Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (09/2026)