Masken sollen die Menschheit vor einer weiteren Ausbreitung der Corona-Pandemie schützen. Rund um den Globus werden sie in milliardenfacher Stückzahl produziert, als Einwegmaske oder länger nutzbare Stoffmaske. Allein Deutschland will seine Produktionskapazitäten bis Sommer 2021 auf rund 7,5 Milliarden Stück pro Jahr erhöhen. Hinzu kommen die zahllosen Stoffmasken wie sie mittlerweile überall angeboten werden. Je nach Art der Maske landen diese nach dem Tragen im Abfall oder in der Waschmaschine. Stellt sich also die Frage, in welchem Umfang die Umwelt durch die Masken belastet wird.
Einwegmasken versus Baumwollmasken: Wer hat die bessere Ökobilanz?
Forscher der Schweizer Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) sind dieser Frage nachgegangen und haben dafür Einwegmasken und Baumwollmasken mittels Ökobilanzanalysen untersucht. „Es handelt sich um eine erste, einfache Ökobilanz, mit der wir die relevanten ökologischen Faktoren identifizieren konnten“, sagt Empa-Forscherin und Studienkoordinatorin Claudia Som von der Abteilung Technologie und Gesellschaft in St. Gallen. „Unser Ziel war es, eine erste Grundlage zu schaffen, mit der sich Masken bereits in der Designphase bezüglich Nachhaltigkeit optimieren lassen.“
Untersuchung der Ökobilanz von der Herstellung bis zur Entsorgung
Claudia Som und ihr Team haben dafür die Treibhausgasbilanz, den Energieverbrauch, den Wasserverbrauch und die gesamte Umweltbelastung durch Produktion, Nutzung und Entsorgung berechnet. Dabei wurde die durchschnittliche Nutzung einer Person betrachtet, die mit öffentlichen Verkehrsmitteln zur Arbeit fährt und einkaufen geht. Nach den Empfehlungen der Schweizer Regierung kämen dabei entweder zwei Stoffmasken zum Einsatz, die nach dem Gebrauch bei 60 Grad gewaschen werden und nach fünfmaligen Gebrauch im Müll landen, oder alternativ 13 chirurgische Einwegmasken aus Polypropylen.
Bei der Gesamtumweltbelastung liegt die Einwegmaske vorne
In den einzelnen untersuchten Bereichen sind die Auswirkungen sehr unterschiedlich. Bezüglich Energieverbrauch und Treibhausgasbilanz schneiden beispielsweise die Baumwoll-Stoffmasken besser ab als die Einwegmasken. Beim Wasserverbrauch und der Gesamtumweltbelastung liegt dagegen die Einwegmaske vorne. „Der Grund dafür ist die wenig nachhaltige, ressourcen-intensive Baumwollproduktion“, sagt Empa-Forscher Roland Hischier.
„Die stärkste Hebelwirkung liegt bei der Nutzungsdauer der Stoffmasken, da der größte Teil der Umweltbelastung bei der Herstellung der Maske anfällt.“
Empa-Forscher Roland Hischier
Die benutzten Datensätze repräsentieren die globale Durchschnittsproduktion. Im globalen Durchschnitt ist der Wasserverbrauch aufgrund der Bewässerung, Düngung und Pestizidverwendung für die Baumwolle enorm hoch. „Würde man bei der Produktion auf Regionen mit hohem Anteil an Regen-Bewässerung und auf Biobaumwolle oder gar auf rezyklierte Baumwolle setzen, sähe der sogenannte Wasserfußabdruck von Baumwollmasken sehr wahrscheinlich deutlich besser aus“, so Hischier. Das Waschen der Stoffmasken fällt gegenüber der Produktion dagegen kaum ins Gewicht. „Das heißt, dass die stärkste Hebelwirkung bei der Nutzungsdauer der Stoffmasken liegt, da der größte Teil der Umweltbelastung bei der Herstellung der Maske anfällt.“
Spielraum für nachhaltiges Design
In einem weiteren Schritt haben sich die Forscher damit beschäftigt, mit welchen Maßnahmen schon beim Design der Masken, die Umweltauswirkungen reduziert werden können. Auch dabei spielte die Nutzungsdauer eine erhebliche Rolle. Ab einer Größenordnung von etwa 20 Mal Waschen liegt die Stoffmaske aus Baumwolle nicht nur bezüglich Energieverbrauch und Treibhausgasbilanz, sondern auch bezüglich der Gesamtumweltbelastung vorn. „Es gibt Hersteller, die bereits heute 20 oder mehr Waschgänge pro Maske ermöglichen“, sagt Melanie Schmutz, Hauptautorin der Studie.
Auch das Gewicht der Maske hat einen nachweisbaren Einfluss. Im Durchschnitt wiegen die Masken zwischen 12 und 14 Gramm. Schon eine Reduktion auf neun Gramm würde die Umwelt spürbar entlasten. Eine Absenkung der Waschtemperaturen, zum Beispiel von 60 auf 40 oder 30 Grad, beeinflusst hingegen die Umweltbelastung kaum.
Weitere Materialien werden noch untersucht
Masken in denen andere Materialien zum Einsatz kommen, beispielsweise Polyester, haben noch andere Auswirkungen auf die Umwelt, zu denen diese Studie bislang keine Aussagen machen konnte. Doch die sollen in einem weiteren Schritt untersucht werden. Dann geht es auch um die Auswirkungen durch die antibakterielle Beschichtung, durch die sich beispielsweise die Tragedauer erhöhen lässt, wodurch die Umwelt weiter entlastet würde.
Auch die unterschiedlichen Auswirkungen von Großverpackungen zu der weit verbreiteten Einzelverpackung wird in einem nächsten Schritt untersucht. „Ein weiterer oft diskutierter Punkt ist zudem die Umweltverschmutzung durch nicht korrekt entsorgte Masken“, sagt Empa-Forscherin Som. Wie relevant diese Eintragungen in die Umwelt sind, und ob zum Beispiel bio-kompostierbare Masken dabei helfen, die Umweltbelastung zu reduzieren, muss geklärt werden. Und bei all dem muss mitberücksichtigt werden, dass die Masken vor allem eines können müssen: die Virusübertragung wirksam unterbinden.
Originalpublikation:
M Schmutz, R Hischier, T Batt, P Wick, B Nowack, P Wäger and C Som; Cotton and Surgical Masks – What Ecological Factors Are Relevant for Their Sustainability? Sustainability (2020);
doi: 10.3390/su122410245