Welche Pilze und Enzyme Plastik abbauen, wie schnell das geht, wie weit enzymatisches Recycling ist und warum es das Plastikproblem nicht löst.
Ein Pilz „frisst“ Plastik, wenn er mit Enzymen die langen Molekülketten eines Kunststoffs in kleine Bausteine zerlegt und diese als Nahrung nutzt. Dieser Artikel behandelt den biologischen Abbau von Kunststoff; wie aus Pilzgeflecht ein neues Material für Verpackungen und Dämmung entsteht, erklärt die Seite Plastik aus Pilzen: Verpackung und Dämmung aus Myzel.
Kunststoffe bestehen aus Polymeren, also Ketten aus Tausenden gleicher Bausteine. Die Weltproduktion erreichte 2024 rund 431 Mio. t (Plastics Europe). Viele dieser Ketten kommen in der Natur so nicht vor, deshalb haben Mikroorganismen kaum passende Werkzeuge. Einige Pilze und Bakterien besitzen aber Enzyme, die bestimmte chemische Bindungen spalten, vor allem Esterbindungen. Kunststoffe mit solchen Bindungen, etwa PET (Getränkeflaschen, Polyesterfasern) und manche Polyurethane (Schaumstoffe, Lacke), sind deshalb biologisch angreifbar. Polyethylen und Polypropylen, die mengenmäßig größten Kunststoffe für Folien, Tüten und Becher, bestehen dagegen aus reinen Kohlenstoffketten und werden kaum abgebaut.
Die bekanntesten Plastik-Abbauer sind der Pilz Pestalotiopsis microspora für Polyurethan, der Schimmelpilz Aspergillus tubingensis für Polyester-Polyurethan und das Bakterium Ideonella sakaiensis für PET. Alle drei wurden im Labor unter günstigen Bedingungen untersucht, nicht in der freien Natur.
| Organismus bzw. Enzym | Typ | Kunststoff | Fundort, Jahr der Studie | Ergebnis im Labor |
|---|---|---|---|---|
| Pestalotiopsis microspora | Pilz (Endophyt) | Polyurethan | Amazonas-Regenwald, Ecuador; Yale University, 2011 | wächst auf Polyurethan als einziger Kohlenstoffquelle, auch ohne Sauerstoff |
| Aspergillus tubingensis | Schimmelpilz | Polyester-Polyurethan | Mülldeponie Islamabad, Pakistan; 2017 | zersetzt Polyurethan-Folie innerhalb von Wochen bis rund zwei Monaten |
| Ideonella sakaiensis (PETase) | Bakterium | PET | PET-Recyclinghof Sakai, Japan; 2016 | baut eine dünne, wenig kristalline PET-Folie bei 30 °C in rund sechs Wochen fast vollständig ab |
| LCC, optimiert (Carbios) | Enzym aus Kompost-Metagenom | PET | Carbios und Universität Toulouse; 2020 | 90 % Depolymerisation in 10 Stunden bei rund 72 °C |
| PHL7 | Enzym aus Kompost-Metagenom | PET | Südfriedhof Leipzig; Universität Leipzig, 2021/2022 | 90 % einer PET-Schale in 16 Stunden bei 65 bis 70 °C |
Pilze greifen vor allem Polyurethane an, die schnellsten PET-Abbauer sind Enzyme aus Kompost, die heute im Labor optimiert und nicht als lebende Organismen eingesetzt werden. Quellen: Russell et al. 2011, Khan et al. 2017, Yoshida et al. 2016, Tournier et al. 2020, Universität Leipzig 2022.
Die Entdeckung von Pestalotiopsis microspora geht auf eine Exkursion von Studierenden der Yale University in den ecuadorianischen Regenwald zurück; die Studie erschien 2011 in der Fachzeitschrift Applied and Environmental Microbiology. Dass der Pilz auch ohne Sauerstoff wächst, weckte Hoffnungen für Deponien. Eine Anwendung in der Abfallwirtschaft gibt es bis heute nicht. Aspergillus tubingensis stammt von einer Deponie in Pakistan und wurde 2017 in der Fachzeitschrift Environmental Pollution beschrieben. Auch Schülerinnen und Schüler forschen an dem Thema: Bei Jugend forscht wurden insektenpathogene Pilze auf ihr Potenzial zum Kunststoffabbau untersucht.
Enzyme wie PETase, LCC und PHL7 sind Hydrolasen: Sie spalten mit Wasser die Esterbindungen im PET und zerlegen den Kunststoff in seine beiden Grundbausteine Terephthalsäure und Ethylenglykol. Aus diesen Bausteinen lässt sich neues PET in Neuwarequalität herstellen.
Am besten arbeiten diese Enzyme bei 65 bis 72 °C, knapp unter der Temperatur, bei der PET weich wird. Dann sind die Molekülketten beweglich und für das Enzym erreichbar. Eine Grenze bleibt: Die Enzyme greifen vor allem amorphes, also ungeordnetes PET an. Flaschen und Fasern sind teilweise kristallin und müssen vorher gemahlen, aufgeschmolzen und schnell abgekühlt werden. Diese Vorbehandlung kostet Energie und ist einer der Gründe, warum die Technik teurer ist als mechanisches Recycling.
Der Leipziger Fund zeigt, dass Kompost eine Schatzkammer für Enzyme ist und dass deutsche Grundlagenforschung international mithält. Er zeigt nicht, dass Pilze oder Bakterien Plastik in der Umwelt beseitigen: PHL7 arbeitet isoliert, im Reaktor, bei rund 70 °C und mit vorbehandeltem Material. Der Schritt vom Laborversuch mit einer Obstschale zur Anlage mit Zehntausenden Tonnen gemischter Abfälle ist der eigentliche Engpass, wie der Fall Carbios zeigt. Für Leser heißt das: Meldungen über „Rekordenzyme“ sind Fortschritte beim Recycling, keine Lösung für Plastik in Wald und Meer.
In der Natur bauen Pilze Plastik sehr viel langsamer ab als im Labor, meist über Jahre bis Jahrzehnte und oft nur an der Oberfläche. Die Laborwerte von Wochen oder Stunden gelten für ausgewählte Stämme, dünne Folien, konstante Wärme, Feuchte und Nährlösung.
Drei Faktoren bremsen den Abbau draußen. Erstens die Temperatur: Enzyme wie PHL7 brauchen rund 70 °C, ein Waldboden in Deutschland hat im Jahresmittel unter 15 °C. Zweitens die Oberfläche: Ein Organismus kann nur an der Außenseite angreifen; eine dicke Flasche bietet im Verhältnis zur Masse wenig Fläche. Drittens die Zusammensetzung: Zusatzstoffe, Farben und Mischkunststoffe verlangsamen den Abbau. Die Angabe „87 % Abbau in drei Tagen“ aus einem Schülerprojekt, die früher in diesem Artikel stand, beschrieb einen Laborversuch unter optimierten Bedingungen und lässt sich nicht auf Müll übertragen.
Auch Kunststoffe, die als „biologisch abbaubar“ verkauft werden, brauchen dafür bestimmte Bedingungen. Die Norm EN 13432 verlangt für industriell kompostierbare Verpackungen mindestens 90 % Abbau innerhalb von sechs Monaten bei rund 58 °C in einer Kompostieranlage. Im Garten, im Boden oder im Meer gilt diese Zusage nicht. Welche Kunststoffalternativen es gibt und was „biobasiert“ von „biologisch abbaubar“ unterscheidet, zeigt der Überblick Alternativen zu Plastik im Vergleich.
Enzymatisches Recycling funktioniert im Demonstrationsmaßstab, eine Großanlage gibt es in Europa noch nicht. Das französische Unternehmen Carbios plant in Longlaville die erste Anlage für 50.000 t PET-Abfall im Jahr; der Bau ruht seit Anfang 2025, weil die Finanzierung noch nicht steht (Stand September 2026).
Carbios zeigt, dass die Biologie gelöst ist und die Wirtschaftlichkeit nicht. Nach unserer Rechnung kostet die Anlage rund 4.600 € Investition je Tonne Jahreskapazität, bevor Energie, Enzyme und Vorbehandlung bezahlt sind. Recyceltes PET muss sich am Preis von Neuware aus Erdöl messen, und Banken verlangen für eine Erstanlage abgesicherte Abnahmeverträge. Dass die erste lizenzierte Anlage nun in China entstehen könnte, während das Pionierwerk in Frankreich wartet, ist für die europäische Industriepolitik ein Warnsignal. Für Einkäufer heißt das: Enzymatisch recyceltes PET wird bis Ende der 2020er-Jahre nur in kleinen Mengen verfügbar sein.
Neben Carbios arbeiten weitere Unternehmen und Forschungsgruppen an Enzymen für PET, Polyamid und Polyurethan. Für Polyethylen und Polypropylen gibt es bislang kein Enzym, das industriell nutzbar wäre. Wie sich enzymatisches, chemisches und mechanisches Recycling in der Chemiebranche ergänzen, beschreibt die Seite zur Dekarbonisierung der Chemieindustrie.
Plastikfressende Pilze und Enzyme lösen ein Recyclingproblem für PET, nicht das Plastikproblem. Selbst die geplante Carbios-Anlage könnte nur rund 0,85 % der Kunststoffabfälle verarbeiten, die allein in Deutschland in einem Jahr anfallen.
goClimate-Rechnung| Kapazität Carbios Longlaville | 50.000 t PET-Abfall pro Jahr (geplant) |
|---|---|
| Kunststoffabfälle Deutschland 2023 | 5,91 Mio. t (Conversio/UBA) |
| Anteil einer Anlage an den deutschen Abfällen | rund 0,85 % |
| Anlagen dieser Größe, wenn alle deutschen Kunststoffabfälle PET wären | rund 118 |
| Kunststoffproduktion weltweit 2024 | rund 431 Mio. t (Plastics Europe); eine Anlage entspräche rund 0,01 % |
Für die deutschen Kunststoffabfälle eines Jahres bräuchte es rechnerisch rund 118 Anlagen der Carbios-Größe, und das nur, wenn alles PET wäre. So haben wir gerechnet: 50.000 t ÷ 5,91 Mio. t = 0,85 %; 5,91 Mio. t ÷ 50.000 t = 118; 50.000 t ÷ 431 Mio. t = 0,012 %. Annahme: volle Auslastung; tatsächlich ist nur ein Teil der Abfälle PET, der Rest (Polyethylen, Polypropylen, Mischkunststoffe) ist enzymatisch heute nicht verwertbar.
Hinzu kommt der Weg des Mülls. Enzyme arbeiten nur mit gesammeltem, sortiertem und vorbehandeltem Material. Plastik, das in Böden, Flüssen und Meeren verteilt ist, erreichen sie nicht. In Deutschland wurden 2023 knapp 38 % der Kunststoffabfälle werkstofflich verwertet und rund 61 % verbrannt (Conversio). Die größten Hebel bleiben deshalb weniger Kunststoff, Mehrweg und bessere Sammlung. Wie Mehrwegsysteme funktionieren, zeigt der Artikel über Mehrwegflaschen und ihre Umlaufzahlen; aktuelle Abfallmengen stehen in der Müll-Statistik für Deutschland.
Schimmel kann auf Kunststoff wachsen und weiche Kunststoffe wie Silikonfugen, Duschvorhänge oder Weich-PVC durchwachsen und dauerhaft verfärben, er frisst festes Plastik aber nicht in nennenswertem Umfang auf. Meist ernährt er sich von Schmutz, Seifenresten und Weichmachern an der Oberfläche.
Die schwarzen Punkte in einer alten Silikonfuge sitzen deshalb oft im Material und lassen sich nicht mehr abwischen. Die Fuge ist dann nicht „aufgefressen“, sondern besiedelt; sie muss erneuert werden. Bei einer Plastikdose mit verschimmeltem Inhalt reicht in der Regel gründliches Spülen, bei tiefen Kratzern oder weichen Deckeln ist Austausch sicherer. Für Schimmel in Wohnungen gilt der Leitfaden des Umweltbundesamts: Ursache (Feuchte) beseitigen, befallenes Material entfernen.
Mikroplastik im Boden kann zum Lebensraum für Pilze werden, darunter auch Krankheitserreger. Forschende der Universität Bayreuth fanden 2021 in Proben aus Kenia, dass sich auf Mikroplastik andere und teils krankheitserregende Pilze ansammeln als in der Umgebung.
Die Studie von Gkoutselis und Kollegen in Scientific Reports untersuchte Kunststoffpartikel an fünf Orten im Bezirk Siaya. Auf dem Plastik fanden sich Hefen und Schimmelpilze, die Menschen und Tiere infizieren können, deutlich häufiger als im umgebenden Boden. Die Forschenden sprechen von einer „Plastisphäre“, einem eigenen Lebensraum. Für die Debatte über plastikfressende Pilze folgt daraus: Pilze auf Plastik sind nicht automatisch Helfer, und die gezielte Freisetzung von Organismen in die Umwelt wäre ein Eingriff mit unbekannten Folgen. Der Weg führt über Enzyme in geschlossenen Anlagen.
Unternehmen sollten Abbau-Versprechen nicht als Klimastrategie für Verpackungen behandeln: Entscheidend sind weniger Material, Mehrweg und Rezyklat, das die EU-Verpackungsverordnung ab 2030 mit Mindestquoten vorschreibt. Verbraucher erreichen mehr durch Vermeiden und richtiges Trennen als durch „abbaubare“ Produkte.
Weitere Seiten zum Thema: Alternativen zu Plastik · Plastik aus Pilzen · Plastik aus Algen · Plastik aus Hanf · Bambus statt Plastik · Nachhaltiger Konsum
Am bekanntesten ist Pestalotiopsis microspora, ein Pilz aus dem Regenwald Ecuadors, der Polyurethan zersetzt (Yale University, 2011). Auch der Schimmelpilz Aspergillus tubingensis baut Polyester-Polyurethan ab. Für PET sind Bakterien wie Ideonella sakaiensis und Enzyme aus Kompost wie PHL7 wichtiger.
Im Labor bauen ausgewählte Pilze dünne Kunststofffolien in Wochen bis wenigen Monaten ab, Enzyme wie PHL7 schaffen 90 % einer PET-Schale in 16 Stunden bei rund 70 °C. In der Natur dauert der Abbau wegen Kälte, wenig Oberfläche und Zusatzstoffen Jahre bis Jahrzehnte.
Schimmel kann auf Kunststoff wachsen und weiche Materialien wie Silikonfugen oder Weich-PVC durchwachsen und verfärben. Festes Plastik frisst er aber nicht in nennenswertem Umfang auf; meist lebt er von Schmutz, Seifenresten und Weichmachern an der Oberfläche.
Pilze, die Plastik fressen, zersetzen vorhandenen Kunststoff mit Enzymen. Plastik aus Pilzen ist dagegen ein neues Material aus Pilzgeflecht (Myzel), das zum Beispiel Styropor in Verpackungen ersetzen kann.
Nur im Demonstrationsmaßstab. Die erste Großanlage des französischen Unternehmens Carbios in Longlaville soll 50.000 t PET im Jahr verarbeiten; der Bau ruht seit Anfang 2025, weil die Finanzierung noch nicht abgeschlossen ist (Stand September 2026).
Nein. Sie helfen beim Recycling von PET in Anlagen, erreichen aber verstreutes Plastik in der Umwelt nicht. Eine Anlage der Carbios-Größe entspräche nach goClimate-Rechnung nur rund 0,85 % der 5,91 Mio. t Kunststoffabfälle in Deutschland (2023).