Mehrere Millionen Tonnen Plastikmüll pro Jahr verschmutzen unsere Umwelt. Die Biotechnologie will Abhilfe schaffen — mit Mikroorganismen, die Kunststoffabfälle in nützliche Materialien umwandeln. Wie funktioniert das und welche Chancen ergeben sich daraus?
Plastik ist überall: in Verpackungen, Kleidung, Elektronik. Denn Kunststoff ist besonders stabil und langlebig. Aber wenn er zu Abfall wird, werden genau diese Eigenschaften zum Problem. Millionen Tonnen Kunststoff landen jedes Jahr in der Umwelt, oft in schwer recycelbaren Formen wie zum Beispiel Fischernetzen. Herkömmliche Recyclingmethoden stoßen hier an ihre Grenzen. Viel Plastik wird verbrannt oder landet auf Deponien, wo es Jahrhunderte verbleiben kann. Doch die Forschung könnte eine Lösung bieten: Mikroorganismen, die Kunststoff abbauen und in nützliche Materialien umwandeln.
Dass wir diese eigentlich nicht bioabbaubaren Kunststoffe — die übrigens keinen Nährwert geben für ein Bakterium — dass wir die doch in den Metabolismus des Bakteriums einspeisen, das ist der Gegenstand unserer Forschung.
Nick Wierckx, Leiter der Forschungsgruppe „Mikrobielle Katalyse“ am Forschungszentrum Jülich
Am Forschungszentrum Jülich entwickelt Prof. Dr. Nick Wierckx solche Mikroben. Der Prozess beginnt mit Enzymen, die den Kunststoff in kleinere Bausteine zerlegen — so entsteht eine Art „Plastiksuppe“. Diese dient den Mikroorganismen als Grundlage, um neue Stoffe herzustellen, etwa Biokunststoffe oder chemische Verbindungen. Damit die Bakterien Kunststoff verdauen können, werden sie mithilfe von Gentechnik und Labor-Evolution angepasst.
Wir verwenden auch ganz viel Labor-Evolution, wo wir Bakterien immer wieder längere Zeit auf einem gewissen Plastikbaustein aufziehen und so quasi die Natur sich selbst optimieren lassen.
Nick Wierckx, Leiter der Forschungsgruppe „Mikrobielle Katalyse“ am Forschungszentrum Jülich
In der Zukunft könnten solche Bakterien selbst komplexe Plastikarten biologisch verwerten, die heute noch nicht recycelbar sind. Das würde nicht nur Müllberge reduzieren, sondern auch die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen verringern.