Forscher entdecken Turbo-Plastikfresser auf Leipziger Friedhof

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Egal ob Plastikflaschen oder Folien: PET-Verpackungen werden zum Problem, wenn sie nicht recycelt werden. Forschende haben ein Enzym entdeckt, das PET in Rekordzeit abbaut. Jetzt ist es ihnen gelungen, den Abbau noch weiter zu beschleunigen.

Ein Leipziger Forscherteam hat ein Enzym gefunden, das PET spektakulär schnell abbaut und damit eine wirtschaftlich sinnvolle Umsetzung in greifbare Nähe rückt, wie der Biochemiker Christian Sonnendecker berichtet.
Zwar ist schon länger bekannt, dass bestimmte Enzyme, so genannte Polyester-spaltende Hydrolasen, auch PET abbauen können. Bislang dauerte der Kunststoffabbau aber zu lange, um für die Industrie interessant zu sein. Doch im vergangenen Frühjahr fand das Forscherteam: „Ein Kandidat, mit dem wir zum Beispiel eine PET-Verpackung aus dem Supermarkt in wirklich weniger als einem Tag komplett abbauen können, das ist jetzt erstmals eine Reaktionszeit, wo wir auch darüber nachdenken können, PET direkt, ohne Vorbehandlung, in einem Reaktor abzubauen“, sagt Christian Sonnendecker, Biochemiker an der Universität Leipzig gegenüber dem SWR.
Entdeckt haben die Forscherinnen und Forscher das superschnelle Plastikspaltungsenzym in einem Komposthaufen auf einem Leipziger Friedhof. Das ist nicht ungewöhnlich, denn pflanzliche Komposthaufen sind ideale Grabungsstätten für die Suche nach Enzymen, da diese in der Natur pflanzliche Polymere abbauen. Es sei bekannt, so Sonnendecker, dass die Mikroorganismen, die die Enzyme nutzen, vor allem in Laubkomposthaufen zu finden sind.
Ein Kompost kann durch die Gärprozesse im Inneren leicht 60 bis 70 Grad heiß werden. Genau das machen sich die Wissenschaftler zunutze und graben für ihre Proben mindestens 50 bis 70 Zentimeter tief: Sie suchen nach Enzymen, die sehr hitzestabil sind. Je stabiler, desto besser", sagt Christian Sonnendecker. Im Komposthaufen können durch die Abbauprozesse hohe Temperaturen entstehen.
Dann beginnt die eigentliche Arbeit", erklärt der Leipziger Biochemiker Christian Sonnendecker. Sind einzelne hitzestabile Enzymkandidaten gefunden, müssen sie im nächsten Schritt aufwendig kultiviert und gereinigt werden. Erst dann kann getestet werden, wie gut sie Plastik abbauen können. Aus dem ersten Speed-Enzym im Friedhofskompost konnte das Forscherteam nun weitere, deutlich leistungsfähigere Enzyme entwickeln – die Veröffentlichung in einer Fachzeitschrift ist in Vorbereitung.
Der Leipziger Biochemiker Christian Sonnendecker erinnert sich, dass sein Team schon von der Wirkung des allerersten Speed-Enzyms überrascht war. Zunächst dachten die Wissenschaftler, jemand habe ihnen einen Streich gespielt und den Plastikstreifen einfach wieder aus der vorbereiteten Versuchslösung entfernt. Doch tatsächlich hatte das Speed-Enzym seine Arbeit, den Abbau von PET, über Nacht und damit extrem schnell erledigt.
Dabei wird der Kunststoff PET nicht einfach zersetzt, sondern in seine Grundbausteine zerlegt. Diese können dann recycelt und zu neuem PET-Kunststoff verarbeitet werden. Das ist das Besondere an der enzymatischen Zersetzung. So kann ein Kreislauf entstehen, bei dem kein neues Erdöl für die PET-Produktion benötigt wird.
Denn beim so genannten Downcycling wird aus der PET-Flasche später eine Obstverpackung und im letzten Schritt Textilien oder Teppiche, die nicht weiter verwendet werden können und verbrannt werden.
Die neuen Speed-Enzyme können diese Abwärtsspirale stoppen. Und helfen, eine Methode zu entwickeln, um Kunststoffe wirklich in einem geschlossenen Kreislauf zu halten.
Gleichzeitig versuchen die Leipziger Forscher, auch andere Kunststoffe, vor allem Biopolymere wie PBS oder PLA, mit Hilfe von Enzymen zu recyceln.