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StartseiteUmwelt und VerbraucherPlastikfressende Enzyme19.04.2018

Neue MethodePlastikfressende Enzyme

Jede Minute werden weltweit eine Million PET-Flaschen verkauft - nur 14 Prozent davon werden recyceld. Jetzt haben Wissenschaftler an der Universität Portsmouth ein Enzym weiterentwickelt, das PET-Flaschen innerhalb weniger Tage in seine Bestandteile zerfallen lassen kann.

Von Jens-Peter Marquardt

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Plastikmüll (picture alliance / Julian Stratenschulte/dpa)
Plastikmüll macht in vielen Ländern weltweit einen erheblichen Bestandteil der Abfälle aus. (picture alliance / Julian Stratenschulte/dpa)
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Bevor Professor John McGeehan seine Entwicklung erklärt, räumt er erst einmal mit einem verbreiteten Irrtum auf: "Es ist falsch zu glauben, dass Plastikflaschen, die wir in Recycling-Container werfen, wirklich komplett recycled werden. Das ist viel zu teuer. Wenn wir aber diese Technologie weiter entwickeln, dann können wir den ganzen Produktionsprozess zu einem Kreislauf machen."

Diese Technologie – das ist ein Enzym, das sehr schnell und effektiv PET-Flaschen auffressen und in die Ursprungsbestandteile zerlegen kann: "Dieses Enzym bricht Polyethylenterephthalat, also PET, in seine Bestandteile auf. Damit zeigen wir, dass die Natur ein von Menschenhand gemachtes Material verdauen kann."

Plastikmüllberge abbauen, Rohöl wiederverwerten

Am Ende könnte also das wiedergewonnene Rohöl erneut für die Produktion von PET-Flaschen verwendet werden. Man braucht dazu dann kein neues Rohöl mehr. Gleichzeitig können so die Plastikmüllberge abgebaut werden.

Diese Entdeckung, die den Wissenschaftlern an der Universität Portsmouth in Zusammenarbeit mit anderen internationalen Laboren gelungen ist, war eigentlich ein Zufall. Und die Weiterentwicklung einer Entdeckung japanischer Wissenschaftler. Sie hatten vor zwei Jahren in einem japanischen Recycling-Zentrum ein in der Natur vorkommendes Bakterium entdeckt, dass mit Hilfe eines Enzyms, PETase genannt, sich langsam durch den Plastikberg fraß. Professor McGeehan und seine Kollegen haben dieses Enzym nun näher untersucht.

"Wir haben dieses Enzym an der Universität Portsmouth extrahiert und es dann mit Hilfe des Synchrotronstrahlungsrings in Oxford untersucht, um heraus zu finden, wie es tatsächlich arbeitet."

Die Röntgenstrahlung der sogenannten Diamond Light Source ist zehn Milliarden mal heller als die Sonne und konnte die einzelnen Atome des Enzyms zeigen. Und bei den Untersuchungen mit dieser Lichtquelle haben die Wissenschaftler dann zufällig ein neues deutlich stärkeres Enzym kreiert, auf das sich nun alle Hoffnungen richten. Es könnte dafür sorgen, dass PET-Flaschen nicht erst in Jahrhunderten in ihre Bestandteile zerfallen, sondern innerhalb weniger Tage. Ein entscheidender Fortschritt, angesichts des rasant zunehmenden Plastikmülls auf Deponien oder in den Weltmeeren: Jede Minute werden weltweit eine Million PET-Flaschen verkauft, und nur 14 Prozent davon werden derzeit recycled.

Noch nicht ökonomisch effizient

Noch ist es natürlich nicht so weit, dass dieses Enzym in der Müllentsorgung eingesetzt werden kann. Die Wissenschaftler haben lediglich gezeigt, dass Mutationen des ursprünglichen Enzyms seine Effizienz deutlich erhöhen können – die Hoffnung ist jetzt, dass weitere Forschungen an diese Entdeckung anknüpfen und ökonomisch effiziente Verfahren hervor bringen:

"Es ist eine akademische Studie, deren Ergebnisse wir jetzt online für jedermann einsehbar machen, einschließlich der 3-D-Struktur, aus der dieses Enzym besteht. Für die Weiterentwicklung brauchen wir weitere Unterstützung – der Plastikmüll ist ein riesiges Problem, das nur durch gewaltige Zusammenarbeit gelöst werden kann."

Grundsätzlich ist jedenfalls die Anwendung industriell erzeugter und verbesserter Enzyme nichts Neues. Im Waschpulver kommen heute Enzyme zum Einsatz, die tausend Mal schneller und gründlicher als natürliche Enzyme Flecken entfernen.

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