Warum Plastik sehr sparsam eingesetzt werden muss

Plastikflaschen aufgereiht auf einer Theke
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Forscher haben gezeigt, dass die Auswirkungen von Kunststoffen auf Klima und Gesundheit aufgrund des verstärkten Einsatzes von Kohle für Prozesswärme, Strom und als Rohstoff in der Produktion größer sind als ursprünglich angenommen.

Kunststoffe sind nützlich, billig und äußerst beliebt. Die weltweite Nachfrage nach ihnen hat sich in den letzten vierzig Jahren vervierfacht und wird voraussichtlich weiter steigen, mit negativen Folgen für die Umwelt und die menschliche Gesundheit.

Die Öffentlichkeit ist sich der Umweltbelastung durch Kunststoffe bewusst, insbesondere am Ende ihres Lebenszyklus, wenn sie beispielsweise bei der Verbrennung Treibhausgase und Luftschadstoffe freisetzen oder Wasser und Boden in Form von Mikroplastik.

Kunststoffproduktion und Klima

Auch die Forschung zu den weltweiten Umweltauswirkungen von Kunststoffen hat sich vor allem auf die Entsorgungsphase konzentriert. Über die Herstellung von Kunststoffen, die sich auch auf das Klima und die Luftqualität auswirkt, gibt es nur wenige Studien. Eine derart tiefgreifende Analyse erfordert jedoch detaillierte Informationen über Lieferketten und Prozesse, um die relevanten Stoff- und Energieflüsse nachzuvollziehen.

„Bisher geht man vereinfacht davon aus, dass für die Herstellung von Kunststoffen in etwa so viel fossile Ressourcen benötigt werden, wie in Kunststoffen enthaltene Rohstoffe – insbesondere Erdöl“, sagt Livia Cabernard, Doktorandin am Institute of Science, Technology and Policy (ISTP) an der ETH Zürich. Das Problem dabei ist, dass die relative Bedeutung von Produktion versus Entsorgung deutlich unterschätzt wurde.

In akribischer Detektivarbeit analysierten die Forscher die Klima- und Gesundheitsauswirkungen der globalen Kunststofflieferkette über einen Zeitraum von 20 Jahren.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie Natur Nachhaltigkeitzeigen die Forscher, dass sich der globale CO1995-Fußabdruck von Kunststoffen seit 2.2 verdoppelt hat und 2 2 Milliarden Tonnen CO2015-Äquivalent (CO4.5e) erreichte. Das entspricht 70 % der weltweiten Treibhausgasemissionen und ist mehr als bisher angenommen. Im gleichen Zeitraum hat sich der weltweite Gesundheits-Fußabdruck von Kunststoffen durch Feinstaub-Luftverschmutzung um 2.2 % erhöht, was im Jahr 2015 etwa XNUMX Millionen behinderungsbereinigte Lebensjahre (DALYs) verursacht hat.

Für ihre Studie ermittelte das Team die Treibhausgasemissionen, die im gesamten Lebenszyklus von Kunststoffen – von der Gewinnung fossiler Ressourcen über die Verarbeitung zu Produktklassen und die Nutzung bis hin zum Ende des Lebenszyklus, einschließlich Recycling, Verbrennung und Deponierung.

Als Hauptursache für den wachsenden COXNUMX-Fußabdruck von Kunststoffen identifizieren die Forscher die boomende Kunststoffproduktion in kohlebasierten Schwellenländern wie China, Indien, Indonesien und Südafrika. Die zur Herstellung von Kunststoffen in diesen Ländern benötigte Energie und Prozesswärme stammt hauptsächlich aus der Verbrennung von Kohle. Ein geringer Anteil Kohle wird auch als Rohstoff für Kunststoffe verwendet.

Kohlebasierte Emissionen aus Kunststoffen

„Der kunststoffbezogene CO50-Fußabdruck des chinesischen Transportsektors, der indonesischen Elektronikindustrie und der indischen Bauindustrie hat sich seit 1995 mehr als verfünffacht“, erklärt Cabernard. Weltweit kohlebasierte Emissionen aus Kunststoffen Produktion haben sich seit 1995 vervierfacht und machen heute fast die Hälfte des globalen COXNUMX-Fußabdrucks von Kunststoffen aus.


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Beim Verbrennen von Kohle entstehen feinste Partikel, die sich in der Luft ansammeln. Solche Feinstaub ist sehr gesundheitsschädlich und kann Asthma, Bronchitis und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen. Da immer mehr Kohle für Prozesswärme und Strom sowie als Rohstoff für die Kunststoffproduktion verwendet wird, nehmen auch die negativen Folgen für die Gesundheit zu.

Im Gegensatz zu früheren Schätzungen, die bei der Herstellung von Kunststoffen von einem gleichen Verbrauch an Brenn- und Rohstoffen ausgingen, haben die Forscher nun nachgewiesen, dass bei der Kunststoffherstellung doppelt so viel fossile Energie verbrannt wird, wie als Rohstoff in Kunststoffen enthalten ist.

Dies hat Auswirkungen auf die Bewertung der Umweltfolgen. „Selbst in einem Worst-Case-Szenario, in dem alle Kunststoffe verbrannt werden, macht ihre Herstellung den Löwenanteil der gesamten Treibhausgas- und Feinstaubemissionen aus“, sagt Cabernard. Die gesamte Produktionsphase von Kunststoffen ist für den überwiegenden Teil (96%) des COXNUMX-Fußabdrucks von Kunststoffen verantwortlich.

Bisher gab es nur eine Publikation, die den globalen COXNUMX-Fußabdruck der Kunststoffproduktion untersuchte. „Diese Studie hat die Treibhausgasemissionen jedoch unterschätzt, weil sie die zunehmende Abhängigkeit von Kohle durch die Auslagerung von Produktionsprozessen in kohlebasierte Länder nicht berücksichtigt“, erklärt Cabernard.

Die Forscher nutzten für ihre Studie eine neue Methode, die Cabernard zuvor in ihrer Doktorarbeit unter der Leitung von Stephan Pfister, Senior Scientist am ISTP, und Stefanie Hellweg, Professorin für Ökologisches Systemdesign am Institut für Umweltingenieurwesen, entwickelt hatte. Dieser Ansatz beinhaltet eine multiregionale Input-Output-Analyse, die globale Wertschöpfungsketten von der Produktion bis zum Verbrauch über Branchen, Länder und Regionen hinweg genau abbildet.

Quelle: ETH Zürich, Original-Studie

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