Zigarettenfilter setzen in Sekunden Mikroplastik im Wasser frei

Ein weggeworfener Zigarettenfilter erweist sich als unmittelbare Quelle für Mikroplastikverschmutzung: Schon Sekunden nach dem Kontakt mit Wasser setzt er rund zwei Dutzend Fasern frei.

Diese schnelle Freisetzung verkürzt den Zeitraum zwischen Vermüllung und Verunreinigung drastisch. Kunststoff und daran haftende Schadstoffe können dadurch nahezu unmittelbar in Gewässer gelangen, nachdem ein Zigarettenstummel auf dem Boden gelandet ist.

Was geschieht, wenn ein Zigarettenstummel nass wird

Sobald Wasser einen Zigarettenfilter erreicht, lösen sich lockere Fasern, noch bevor ein sichtbarer Zerfall einsetzt.

An der University at Buffalo haben John D. Atkinson und seine Kolleginnen und Kollegen dieses sofortige Ablösen dokumentiert. Es ist ein prägendes Merkmal dafür, wie sich Zigarettenabfälle in feuchten Umgebungen verhalten.

Dieses Verhalten hängt mit dem Aufbau des Filters zusammen: Er ist dafür konzipiert, während des Rauchens stabil zu bleiben, lockert sich bei Wasserkontakt jedoch rasch.

Aufbau von Zigarettenfiltern

Die meisten Zigarettenfilter bestehen aus Celluloseacetat, einem Kunststoff, der durch chemische Veränderung pflanzlicher Cellulose entsteht und zu Tausenden feiner Stränge verdichtet wird.

Aufgrund dieser chemischen Eigenschaften widersteht das Material dem Verrotten. Ein weggeworfener Filter kann daher jahrelang im Freien liegen und dabei ausfransen.

Jeder Stummel enthält mehr als 10.000 Stränge. Zudem lagern sich beim Rauchen Teer und Metalle an seiner Oberfläche ab, noch ehe der Filter weggeworfen wird.

Weil der Filter bereits belastet ist und sich nur langsam zersetzt, wird aus einer kurzen Gewohnheit ein langfristiges Reinigungsproblem für Gewässer.

Freisetzung beim Eintauchen

Beim ersten Wasserkontakt lösten sich Fasern am abgeschnittenen Ende des Filters, noch bevor sichtbare Zersetzungserscheinungen auftraten.

Das Wasser weichte den Klebstoff auf, der das Faserbündel zusammenhielt, sodass sich einzelne Stränge durch ihr eigenes Gewicht herauslösten.

Das Forschungsteam vermied zusätzliche Berührungen, um die Zählungen bewusst konservativ zu halten. Tatsächliches Zertreten oder Abschürfen könnte somit noch mehr Fasern freisetzen.

Dieser Unterschied ist relevant, weil ein Filter in der Nähe eines Gullys bereits beim ersten Regen Fasern abgeben kann.

Wasserbewegung und Faserfreisetzung

Während der folgenden zehn Tage zog bewegtes Wasser weiter an dem Filter und löste mit zunehmender Lockerung des Bündels weitere Fasern heraus.

Nach zehn Tagen hatte ein einzelner Stummel, abhängig von der Wasserbewegung, 63 bis 144 Fasern freigesetzt.

Stärkere Bewegung erhöhte die Freisetzung gegenüber stillem Wasser um etwa das 1,69-Fache. Das zeigt, dass mechanische Belastung ebenso bedeutsam war wie die Zeit.

Wo Wellen, Bootsverkehr oder Straßenabfluss das Wasser aufwühlen, kann diese zusätzliche Belastung aus einem einzelnen Abfallstück eine dauerhafte Faserquelle machen.

Hochrechnung für New York

Weltweit zählen Zigarettenstummel zu den häufigsten Abfällen; jährlich werden schätzungsweise etwa 4,5 Billionen Stück weggeworfen.

Auf Grundlage der im Labor ermittelten Freisetzungsraten prognostizierte das UB-Team für die Gewässer in New York täglich 71 Millionen bis 1,4 Milliarden Fasern.

Im Modell erwiesen sich Landkreise mit hoher Bevölkerungsdichte als Belastungsschwerpunkte. Die Forschenden stuften ihre Schätzungen als Mindestwerte ein, um Übertreibungen zu vermeiden.

Selbst der niedrigste Wert deutete darauf hin, dass alltägliches Wegwerfverhalten Flüsse und Seen unbemerkt mit Kunststofffäden in einem für Städte relevanten Ausmaß belasten kann.

Nicht nur Kunststoff

Rauch hinterlässt klebrige Rückstände im Filter. Diese Chemikalien befinden sich auf den Strängen, die sich später ablösen.

Da diese Stränge Mikroplastik sind – winzige Kunststoffpartikel mit einer Größe von weniger als etwa 5,1 Millimetern –, können sie die Rückstände weiterhin durch das Wasser transportieren.

„Man erhält sowohl eine physische Verschmutzung durch die Fasern als auch eine chemische Verschmutzung durch alles, was an ihnen haftet“, sagte Atkinson.

Diese doppelte Belastung erschwert die Reinigung, denn die Fäden verbreiten sich weiter als der ursprüngliche Stummel und lassen sich schwerer einsammeln.

Risiken für Wildtiere

Fische, Insekten und andere Wasserlebewesen können die treibenden Fäden bei der Nahrungssuche aufnehmen, weil die Partikel klein bleiben.

Verschluckte Fasern können die Verdauung behindern. Anhaftende Chemikalien können zudem Zellen belasten, indem sie Membranen und die normale Funktion von Enzymen stören.

Frühere Laborarbeiten zeigten, dass aus Zigarettenstummeln austretende Chemikalien Fischen schadeten. Das verstärkt die Sorge, dass Filterverschmutzung sowohl Kunststoff als auch Giftstoffe einträgt.

Wenn sich diese Schäden durch viele Stummel summieren, können örtliche Bäche an Widerstandsfähigkeit verlieren, lange bevor eine eindeutige Veränderung sichtbar wird.

Über Verschmutzung durch Wäsche hinaus

Beim Waschen synthetischer Kleidung gelangen Mikrofasern – feine Fäden, die sich von Kunststofftextilien lösen – ins Abwasser, das letztlich Flüsse erreicht.

Da sich die meisten Studien auf Wäsche konzentriert haben, kann die Verschmutzung durch Zigarettenfilter bei der routinemäßigen Überwachung leicht übersehen werden.

Filter schaffen einen anderen Eintragspfad, weil Menschen häufig an Gehwegen und in Parks rauchen, wo Regen Abfälle in Abflüsse spülen kann.

Sobald Regulierungsbehörden diesen Pfad berücksichtigen, können Präventionspläne sowohl Einleitungen aus der Wäsche als auch Abfälle an der Quelle angehen, bevor sie Wasser erreichen.

Entscheidungen zu Gestaltung und Entsorgung

Zigarettenstummel aus Straßenrinnen fernzuhalten, verringert die Kunststofffreisetzung an der Quelle, da Wasserkontakt der Auslöser ist.

Sinnvoll platzierte Abfallbehälter und Siebe an Gullys unterbrechen diesen Weg, indem sie Filter auffangen, bevor diese durchnässen und Fasern abgeben.

Forschende im Bereich der öffentlichen Gesundheit argumentieren, dass Zigarettenfilter für Rauchende keinen nachgewiesenen Nutzen bieten, zugleich aber langlebige Umweltabfälle verursachen.

Solange Hersteller Einwegspitzen aus Kunststoff weiter verkaufen, wird die Reinigungsbelastung bei Städten, Parks und Gewässern verbleiben.

Die Ergebnisse rücken ein vertrautes Abfallstück in ein neues Licht: als schnelle Quelle von Kunststofffäden und chemischen Rückständen.

Sauberere Straßen, eine intelligentere Entwässerung und eindeutigere Produktvorgaben könnten diesen Eintrag begrenzen. Unter realen Bedingungen könnte die Faserfreisetzung jedoch noch höher ausfallen.