Was sich durch deinen Müll frisst

Eigentlich esse ich den Apfelbutzen ja meistens mit. Ich bin grundsätzlich Team Müllvermeidung, und das gelingt mir auch recht oft – aber nicht immer. Und auch auf meinen Apfelbutzen habe ich nicht jedes Mal Lust. So wie heute, weshalb er diesmal im Biomüll landet, in meinem Fall in einem Eck in meinem Garten. Mein Abfallberg wird dadurch trotzdem nicht größer, weil ich dort einfach andere an der Vernichtung meiner Essensreste arbeiten lasse: Bakterien zum Beispiel, die sich durch meinen Müll fressen. Und Regenwürmer, die deren vorverdaute Überbleibsel schließlich in Kompost umwandeln.

• Kennst du schon?: Was zwei Stunden Natur pro Woche mit dir machen

Die wahren Heroes der Zukunft sitzen aber tausende Kilometer weiter in Forschungszentren wie in den USA oder Japan und stecken noch in den Kinderschuhen: plastikfressende Bakterien, die Kunststoffe innerhalb kürzester Zeit zersetzen. Doch dazu später.

Alkohol wird zu Essigsäure

Zuerst zurück zu meinem Apfelbutzen und dem Biomüll. Unmittelbar nachdem er dort gelandet ist, beginnen zuerst die Bakterien den Zucker und andere organische Stoffe zu zersetzen. Je nach vorhandenem Sauerstoff werden hier aerobe (also Sauerstoff liebende) oder anaerobe (ohne Sauerstoff lebende) Bakterien aktiv. Aerobe Bakterien arbeiten an der Oberfläche und sorgen für eine schnelle Verrottung der Abfälle; zu ihnen zählen Gattungen wie Pseudomonas oder Bacillus. Anaerobe Bakterien wie Milch- oder Essigsäurebakterien (Lactobacillus beziehungsweise Acetobacter) übernehmen, wenn ich direkt auf meinen Apfelbutzen Äste oder Blätter werfe, sodass der Sauerstoffgehalt sinkt. Acetobacter etwa wandelt Alkohole unter Sauerstoffmangel in Essigsäure um.

Dass anaerobe Bakterien am Werk sind, ist nicht zu übersehen – beziehungsweise zu überriechen. Denn bei der Zersetzung ohne Sauerstoff entstehen Gärungs- und Faulgase wie Schwefelwasserstoff, der nach faulen Eiern riecht, und mein Biomüll beginnt zu stinken.

Kraftpaket Pilz

Wer all diesen Bakterien – hunderte Millionen bis zu Milliarden – und Zersetzungsprozessen standhält, ist der Stängel meines Apfelbutzens. Er besteht aus holzigem Pflanzengewebe. Um ihn in seine Einzelteile zu zerlegen, braucht es mehr Energie. Deshalb übernehmen an dieser Stelle die Pilze: wahre Kraftpakete, die komplexe organische Verbindungen knacken, an denen die Bakterien scheitern.

Schimmelpilze wie Penicillium oder Aspergillus sind mit ihrem weiß-grünlichen Geflecht, mit dem sie den Biomüll überziehen, leicht zu erkennen. Sie zersetzen von der Stärke bis hin zu den Kohlenhydraten fast alles. Für den holzigen Stängel – dieser besteht aus Zellulose und Lignin – sind spezielle Pilze wie Coprinus zuständig. Umgangssprachlich heißen sie Tintlinge, und du hast sie vielleicht schon öfter gesehen: Sie stechen durch ihren weißen, walzen- bis glockenförmigen Hut und ihren langen Stiel hervor. Im Alter verdauen sich Tintlinge selbst und werden zu einer schwarzen Flüssigkeit – der sogenannten Tinte.

Kot wird zu Humus

Während die Bakterien und Pilze die organischen Stoffe abbauen, setzen sie Energie in Form von Wärme frei, und die Temperaturen im Biomüll können auf bis zu 70 Grad Celsius klettern. Erst danach, sobald der Haufen wieder abgekühlt ist, wandern Bodentiere wie Regenwürmer oder Asseln ein und finalisieren die Umwandlung meines Apfelbutzens in wertvollen Humus. Wie sie das anstellen, ist nicht gerade appetitlich: Der Humus ist deren Kot. Er entsteht, indem sie die von den Bakterien vorverdauten Reste fressen, sie gemeinsam mit Mikroorganismen im Verdauungstrakt zersetzen und wieder ausscheiden. Aus rund zehn Kilogramm Biomüll entsteht auf diesem Weg etwa ein Kilogramm Humus.

Und das rasend schnell: Bis mein Apfelbutzen komplett verschwunden ist, vergehen nicht einmal drei Wochen. Eine Printzeitung braucht für den Zerfall hingegen bis zu drei Jahre, ein Papiertaschentuch bis zu fünf und eine Plastikflasche zwischen 100 und 500 Jahre.

Das Problem dabei: Bakterien und Pilze können die stabilen chemischen Ketten des erdölbasierten Plastiks nicht verdauen. Es verrottet daher nicht im biologischen Sinn, sondern zerfällt durch Sonne, Wind und Wasser in immer kleinere Teile: in Mikroplastik.

Plastik als Energiequelle

Wie würde da wohl eine Welt ausschauen, in der es auch plastikfressende Bakterien gibt? Sie wäre nicht nur um gigantische Müllberge ärmer, sondern auch um das Mikroplastik, das sich in der Umwelt und im Menschen anreichert.

Diese Welt ist zwar noch in weiter Ferne – sie rückt aber näher: Japanische Wissenschaftler:innen haben 2016 Ideonella sakaiensis entdeckt, das den Kunststoff Polyethylenterephthalat (PET) verstoffwechseln kann. Das Bakterium baut das feste Plastik in ökologisch unbedenkliche Zwischenprodukte ab und nutzt diese als Nahrungs- und Energiequellen. Aktuell frisst Ideonella aber noch viel zu langsam, um das globale Plastikmüll-Problem zu lösen.

Weitere Studien folgten, und mittlerweile wurden auch andere Bakterien beziehungsweise Fähigkeiten an ihnen entdeckt, die den Plastikmüll eindämmen könnten. Die genetisch veränderte Überdauerungsform von Bacillus subtilis etwa – eine Art widerstandsfähige Zeitkapsel – wird direkt in das Plastik gemischt. Sobald sie durch Wärme und Nährstoffe aktiviert wird, wird sie zum Bakterium, das das Plastik frisst. Doch auch hier gibt es Hürden für einen großflächigen Einsatz: Die Bakterien müssen genetisch verändert werden, und der Einsatz solcher modifizierter Organismen unterliegt in der EU strengen rechtlichen Richtlinien. Vor Kurzem hat sich allerdings eine weitere Möglichkeit aufgetan: Die 18-jährige Arya Satheesh aus Irland hat einen Kunststoff entwickelt, der sich nicht nur zersetzt, sondern auch Enzyme freisetzt, die Mikroplastik abbauen. Ihr Ziel ist nun, diesen so weiterzuentwickeln, dass daraus Verpackungen hergestellt werden können. Eine Herausforderung, denn: Aktuell sind abbaubare Kunststoffe nicht robust genug, um den Alltag zu überstehen.

In den Kläranlagen der Zukunft könnten jedenfalls plastikfressende Bakterien die nächsten sein, die unseren Müll vernichten. Für mich stehen diesen allerdings die Bakterien, Pilze, Regenwürmer und Asseln von heute um nichts nach. Denn allein die Tatsache, dass sie schon so lange – so lange, wie es den Menschen gibt – dessen Biomüll fressen, macht sie zu genauso großen Held:innen.