Nanoplastik (abgekürzt: NP), auch Nanokunststoffe genannt, ist die Bezeichnung für eine weltweit anzutreffende, anthropogene Umweltverschmutzung durch winzigen Kunststoffpartikeln, die so klein sind wie andere Nanopartikel. Mit einer Größe von 1 bis zu 1000 nm noch kleiner sind als Mikroplastik.
Mittlerweile wurden Nanopartikel aus Polymeren sogar in Körperzellen nachgewiesen. Im Jahr 2024 wurde der Nachweis erbracht, dass die eingelagerten Partikel bei der Zellteilung an neu gebildete Zellen weiter gegeben werden und die Ausbreitung von Tumoren fördern können.Mikro- und Nanoplastik im Körper wird bei Zellteilung weitergegeben. vom 6. März 2024, Medizinische Universität Wien, abgerufen am 26. Januar 2025.
Bereits 2015 gingen Wissenschaftler davon aus, dass jährlich zwischen vier und zwölf Millionen Tonnen Kunststoff über die Gewässer in Meere und Ozeane gelangten. Von gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Nanoplastik sind auch Menschen und Tiere betroffen, da es nicht nur über die Nahrung aufgenommen und so Teil der Nahrungskette wird, sondern darüber hinaus die Zellmembran lebender Organismen schädigen kann.Wirkung von Kunststoffpartikeln auf Zellmembranen, CORDIS, abgerufen am 19. Dezember 2021. Da Kunststoffpartikel überall und weltweit in der Umwelt zu finden sind, rechnen Wissenschaftler mit weitreichenden globalen Effekten. Ergebnisse bisheriger Studien verdeutlichen, wie wichtig es ist, Kunststoffabfälle so schnell wie möglich effizient zu reduzieren.
Definition Nanoplastik besteht aus Kunststoffpartikeln, die entweder bei der Produktion von Kunststoffen oder bei deren Degradation entstehen und eine Größe zwischen 1 und 1000 nm aufweisen. Einige Studien definieren Nanoplastik jedoch als Nanopartikel, die nicht größer als 100 nm im Durchmesser sind.Nanoplastik kann parasitäre Infektionen beeinflussen, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, abgerufen am 19. Januar 2022.
Entstehung Kunststoffteilchen, die vom Menschen absichtlich in sehr kleinen Größen hergestellt werden, bezeichnet man als „primäre Plastikpartikel“. Sie werden unter anderem als Bestandteile von Kosmetikprodukten sowie in der Forschung und Diagnostik verwendet.
Sogenanntes „Sekundärplastik“ entsteht durch die Degradation langlebiger Polymere, welche sich, unter der Einwirkung von Sonne, Wind oder Wasser, immer weiter verkleinern. Da größere Plastikpartikel mittelfristig zu kleineren Teilen zerfallen, ohne sich aufzulösen, werden immer größere Mengen von Mikro- und Nanoplastik, in Wasser, Luft und Boden nachgewiesen.Nanoplastik in der Umwelt, Bundesministerium für Bildung und Forschung, abgerufen am 19. Januar 2022.Frank Urbansky: Luftreinhaltung. Nanoplastik rieselt in die Alpen wie Schnee. vom 16. Februar 2022, Springer Fachmedien Wiesbaden, abgerufen am 26. Januar 2025.
Verbreitung Das größere Mikroplastik, seine globale Verbreitung (bis in entlegene Gebiete wie die Arktis) und seine schädigende Wirkung auf menschliche und tierische ZellenNeue Studie: Mikroplastik kann Zellen schädigen., BUND, abgerufen am 19. Januar 2022. sind deutlich besser erforscht als die vielfältigen Auswirkungen des kleineren Nanoplastiks.
In der Umwelt Nanoplastik konnte sowohl in Ozeanen, sonstigen Gewässern, Böden und der Biosphäre nachgewiesen werden, als auch in lebenden Organismen (wobei Pflanzen, Tiere und Menschen betroffen sind). Verschmutzung durch Kunststoffpartikel ist in fast allen Ökosystemen der Welt präsent, wobei mit der Erforschung des Gesamtumfanges, in dem insbesondere kleinste Partikel präsent sind, erst begonnen wurde, da deren Nachweis mit einem hohen technischen Aufwand verbunden ist. Es ist bereits sicher, dass Konzentration und Anzahl der Nanoplastikpartikel sich auf deren Toxizität für das Ökosystem auswirken.
Ausgehend von den wichtigsten Verursachungegebieten, zu denen insbesondere Städte zählen, verbreitet sich Nanoplastik, über die Luft, teilweise über Strecken von bis zu 2.000 Kilometern. Dabei können die Partikel auch aus den Ozeanen über die Gischt der Wellen von der Luft aufgenommen und bis auf hohe Berge transportiert werden.
Neuere Forschungen (Stand Mai 2026) deuten darauf hin, dass Nanoplastik in der Atmosphäre neben seiner Rolle als Schadstoff auch klimatische Effekte haben kann. Insbesondere pigmentierte Partikel können Sonnenstrahlung absorbieren und so lokal zur Erwärmung beitragen. In Regionen mit hoher Plastikkonzentration kann dieser Effekt mit dem von Rußpartikеln vergleichbar oder sogar größer sein, bleibt jedoch global deutlich geringer als der Einfluss von Treibhausgasen.
In Lebewesen / Im menschlichen Körper Wenn Menschen (oder Tiere) Nanoplastik einatmen, gelangt es tief in die Lungen und kann so den Blutkreislauf erreichen. Im Jahr 2022 wurde Nanoplastik (welches außerhalb der Fachliteratur oft als „Mikroplastik“ bezeichnet wird) erstmals als Fremdbestandteil im menschlichen Blut nachgewiesen.Winzige Kunststoffpartikel Mikroplastik erstmals in menschlichem Blut nachgewiesen. vom 24. März 2022, Der Spiegel, abgerufen am 26. Januar 2025.
Forschende der Medizinischen Universität Wien stellten fest, dass Nanoplastik, im Gegensatz zu Mikroplastik nicht nur (über die Nahrungsaufnahme) den menschlichen Verdauungstrakt erreicht und sich dort ablagert, sondern in Zellen eingelagert werden. In den Körperzellen verbleiben die Nanopartikel nicht nur deutlich länger, als bisher angenommen, sondern werden bei der Zellteilung an neu gebildete Zellen weitergegeben. Zudem gibt es Anhaltspunkte dafür, dass die eingelagerten Plastikpartikel die Ausbreitung von Tumoren fördern könnten.
Neuere biochemische Untersuchungen befassen sich mit der Bildung einer sogenannten Protein-Corona. Dabei lagern sich Proteine aus biologischen Flüssigkeiten, vor allem aus dem Blut, an die Oberfläche von Nanoplastikpartikeln an und bilden eine biomolekulare Hülle. Diese Hülle verändert die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Partikel maßgeblich ihre Wechselwirkung mit dem Immunsystem sowie ihre Verteilung im Organismus. Die Auswirkungen der Protein-Corona auf die Immunantwort sind komplex. In vielen Fällen führt die Anlagerung von Serumproteinen zur erleichterten Erkennung durch Immunzellen und zur beschleunigten Eliminierung der Partikel durch phagozytische Zellen in Leber, Lunge und Milz. Unter bestimmten Bedingungen kann die Zusammensetzung der Corona jedoch auch die Gewebeverteilung der Partikel verändern und deren Transport in spezifische Organe begünstigen.
Mit Hilfe einer speziellen Raman-Spektroskopie (im Mikrobereich) wurden 2022 erstmals Plastikverbindungen in Muttermilch nachgewiesen. Neben Polyethylenen, wurden beispielsweise Polyvinylchlorid und Polypropylen-Verbindungen entdeckt, deren Größe zwischen 2 und 12 µm lag.A. Ragusa, V. Notarstefano, A. Svelato, A. Belloni, G. Gioacchini, C. Blondeel, E. Zucchelli, C. De Luca, S. D’Avino, A. Gulotta, O. Carnevali & E. Giorgini (2022): Raman Microspectroscopy Detection and Characterisation of Microplastics in Human Breastmilk. Polymers (Basel). 2022 Jun 30;14(13):2700. doi:10.3390/polym14132700.
Der Nachweis einer Reihe von Plastikverbindungen im Sperma von Hunden und Menschen, gilt als Hinweis dafür, dass diese auch die Fruchtbarkeit beeinflussen könnten. Bei wissenschaftlichen Untersuchungen wurden insgesamt 12 unterschiedliche Plastikverbindungen in der Samenflüssigkeit nachgewiesen, wobei auch das Material vertreten war, aus dem Plastikflaschen hergestellt werden. Keine der Proben war frei von Plastikbestandteilen mit 328,44 µg/g waren die Werte bei den menschlichen Proben mehr als doppelt so hoch wie die der Hunde (bei denen durchschnittlich 122,63 µg/g nachgewiesen wurden). Beunruhigend ist dabei die Tatsache, dass die Hoden haben – ebenso wie das Gehirn – durch die Blut-Hirn-Schranke geschützt sein sollten, die nun offensichtlich von den Plastikpartikeln überwunden wurde. C.J. Hu, M.A. Garcia, A. Nihart, R. Liu, L. Yin, N. Adolphi, D.F. Gallego, H. Kang, M.J. Campen & X. Yu (2024): Microplastic presence in dog and human testis and its potential association with sperm count and weights of testis and epididymis. Toxicological Sciences, Volume 200, Issue 2, August 2024, Pages 235–240, doi:10.1093/toxsci/kfae060.Hilary Brueck: In menschlichen Hoden wurde Mikroplastik gefunden – was jetzt? vom 22. Mai 2024, Business Insider, abgerufen am 12. August 2025.
2024 wurde bei Patienten, denen Plaques der Halsschlagader operativ entfernt worden waren, bei 58,4 % Mikro- und Nanoplastik (vor allem Polyethylen) im Plaquegewebe nachgewiesen. Bei diesen Patienten war das Risiko für Herzinfarkt, Schlaganfall oder Tod während der Nachbeobachtung signifikant erhöht. Eine 2026 veröffentlichte Studie wies bei Patienten mit Herzinfarkt deutlich häufiger Nanopllastik im Blut der Herzkranzgefäße nach. Zudem ging der Nachweis von Nanoplastik mit erhöhten Entzündungswerten einher.
Erforschung Das tatsächliche Ausmaß der Verunreinigung durch Nanoplastik sowie die Folgen für das Ökosystem und potenzielle Gefahren werden aktuell noch erforscht. Für den Nachweis und die Auszählung der winzigen Partikel, z. B. in Flüssigkeiten, stehen noch keine technisch ausgereiften Methoden zur Verfügung, die kostengünstig und (anteilig) automatisiert sind. Mittels Fluoreszenzmikroskopie lässt sich mit Nilrot angefärbtes Nanoplastik oberhalb eines Durchmessers von 45 nm (Nanometern) durch Einzelpartikelverfolgung sichtbar machen. Angaben zu Größe und Stoffmengenkonzentration von Nanoplastik werden auf diese Weise ermöglicht.
Ein Teil des Nanoplastiks erreicht den menschlichen Körper über Nahrungsmittel wie Fisch, Muscheln oder Garnelen. Da die Filteranlagen Kunststoffpartikel in Nanometer-Größe bisher nicht vollständig eliminieren können, wird ein Teil des Nanoplastiks über das Trinkwasser aufgenommen.Nanoplastik: Bonner Biologin erforscht Kunststoffteilchen im Körper, General-Anzeiger, abgerufen am 19. Januar 2022.
An der Universität Leipzig wurde der Nachweis erbracht, dass winzige PET-Partikel nicht nur von Menschen und Tieren durch Nahrung sowie Wasser aufgenommen wird, sondern sich auch in bestimmten Organen ansammelt. Durch Tierversuchen wurde deutlich, dass sich das Nanoplastik in Leber, Darm, Niere und Gehirn anreicherten. Darüber hinaus führt es zu Veränderungen des Stoffwechsels, sowie zu Verhaltensanomalien bei Embryonen, bei denen weniger Bewegungen beobachtet wurden, wenn sie einer höheren Konzentration von Nanoplastik ausgesetzt waren. Rückschlüsse über mögliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit konnten zum Zeitpunkt der Studie (2023) noch nicht gezogen werden.Wie Nanoplastik den Stoffwechsel beeinflussen kann vom 8. März 2023 Universität Leipzig, abgerufen am 26. August 2024.
Wissenschaftler drängen auf umfangreichere Untersuchungen hinsichtlich der agrarökologischen Toxizität von Nanoplastik und seine gesundheitlichen Auswirkungen auf Lebewesen, die es mit der Nahrung und dem Wasser aufnehmen, sowie die Abschätzung der Auswirkungen auf unterschiedliche Ökosysteme.
Eigenschaften und Auswirkungen Nanopartikel sind in der Lage, Zellmembranen zu überwinden, in Organe einzudringen und sich durch Bioakkumulation in lebenden Organismen anzureichern.
Mittlerweile (Stand 2021) steht fest, dass Mikro- und Nanoplastik Auswirkungen auf Böden sowie auf bodenbewohnende Mikroorganismen und Pflanzen hat und über pflanzliche Nahrung Tiere und den Menschen erreicht.
Außerdem konnten bereits negative Auswirkungen auf das Wachstum der Grünalge Scenedesmus obliquus (Gattung Scenedesmus) sowie auf die Vermehrung des Wasserflohs (Daphnia magna) nachgewiesen werden.