Wer viel draußen unterwegs ist, hat sie wahrscheinlich schon einmal gesehen: Äcker, die von Plastikfolien bedeckt sind. Abgesehen davon, dass viele diesen Anblick als unschön empfinden, wirft die Praxis etliche Fragen auf. Warum werden landwirtschaftliche Flächen mit Kunststoff überzogen? Was bewirkt das im Boden? Setzen die Folien vielleicht Mikroplastik frei? Oder sorgen sie auf andere Weise für Umweltschäden?

Eine Studie der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (Food and Agriculture Organization of the United Nations, abgekürzt FAO) fasste 2021 den Kenntnisstand zu Kunststoffen in der Landwirtschaft zusammen. Dabei offenbarten sich große Wissenslücken. So heißt es in der Studie, die Auswirkungen von Kunststoffen auf Agrarökosysteme, Lebensmittelsicherheit und menschliche Gesundheit seien bisher nur wenig bekannt. Erheblichen Forschungsbedarf gebe es hinsichtlich der Ökobilanzen von herkömmlichen wie auch von biologisch abbaubaren Kunststoffen sowie zur Zersetzung von Kunststoffen in verschiedenen Umgebungen.

Der Geowissenschaftler Alessandro Fabrizi von der Universität Augsburg und sein Team haben die Nutzung von Plastikfolien und -tunneln in der deutschen Landwirtschaft untersucht. 2025 beschrieben sie ihr Vorgehen und die daraus gewonnenen Erkenntnisse in einem Fachartikel. Sie werteten Satellitenaufnahmen von Deutschland mittels maschinellen Lernens aus. »Wir haben für das Jahr 2020 140 000 Hektar Plastikmulchfolien und -abdeckungen in Deutschland identifiziert – eine Fläche, die der eineinhalbfachen Größe Berlins entspricht«, wird Fabrizi in einer Mitteilung seiner Universität zitiert.

Mehr als eine Million Tonnen Kunststoffe jährlich – allein in Deutschland

Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) und das Institut für Ökologie und Politik (Ökopol) haben 2021 eine umfassende Studie über Kunststoffemissionen in landwirtschaftlich genutzte Böden erstellt. Auftraggeber war der Naturschutzbund Deutschland (NABU). »Es gab damals schon Aufmerksamkeit erregende Studien zu Plastik im Meer, doch Kunststoffe in Böden waren in der Debatte und in der Forschung unterrepräsentiert«, erinnert sich NABU-Referent Michael Jedelhauser, der die Studie mit angestoßen hatte. Die an der Untersuchung beteiligten Fachleute ermittelten, dass die deutsche Landwirtschaft jährlich 58 743 Tonnen Kunststoff in Form von Folien, Vliesen, Netzen, Garnen und Beschichtungen für den Futteranbau verbraucht. Weitere 16 008 Tonnen pro Jahr werden für Folien, Vliese und Netze des Nutzpflanzenanbaus verwendet. Den gesamten Kunststoffverbrauch in der deutschen Landwirtschaft, sämtliche Anwendungen inbegriffen, beziffern die Forscherinnen und Forscher auf etwa 1,1 Millionen Tonnen jährlich. Der Anteil recycelter Kunststoffe daran betrug 36,5 Prozent – erheblich mehr als in anderen Branchen.

Kunststoffe haben für landwirtschaftliche Zwecke mehrere vorteilhafte Eigenschaften und sind verhältnismäßig preiswert. Deshalb ist ihr Verbrauch im Agrarsektor während der zurückliegenden Jahrzehnte deutlich gestiegen. »Gewächshaus- und Mulchfolien aus Kunststoff tragen zusammen mit Tröpfchenbewässerung dazu bei, dass Obst- und Gemüseerzeuger ihre Erträge steigern, den Wasser- und Herbizidverbrauch senken und die Qualität der Ernte steuern können«, heißt es in der Zusammenfassung des FAO-Berichts von 2021.

»Mit schwarzen Mulchfolien lässt sich die Bodentemperatur erhöhen und somit das Pflanzenwachstum steigern«Maximilian Meyer, Umweltwissenschaftler

Die Plastikfolien bedecken den Boden unterschiedlich lange – je nach Einsatzzweck. Durchsichtige Folien erhöhen die Bodentemperaturen relativ stark und werden bereits im Mai entfernt. Lichtundurchlässige Produkte hingegen, etwa Mulchfolien für den Gurkenanbau, bleiben von April bis September auf dem Feld. Der Agrarwissenschaftler Martin Geyer vom Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) in Potsdam hat sich mehr als 20 Jahre lang mit Spargelerntetechnik beschäftigt. Er betont, dass Folien auf Spargelfeldern unter anderem den Boden feucht halten, Unkraut unterdrücken, die Ernte von Hand erleichtern und es zudem erlauben, den Erntezeitraum zu beeinflussen. Entscheidend sei hier die wirtschaftliche Bilanz der Spargelproduktion. »Ohne Folien haben Sie als Spargelbauer keine Chance auf dem internationalen Markt«, unterstreicht Geyer. Jürgen Schulze, Vorsitzender des Verbands der Ostdeutschen Spargel- und Beerenobstanbauer, hebt in einem Beitrag für die Marketingagentur »Das grüne Medienhaus« hervor, lichtundurchlässige Plastikplanen könnten verhindern, dass Sonnenlicht an die Spargelspitzen gelange und diese sich dadurch rosa oder lila verfärben. Das ermögliche es, hochwertigen weißen Spargel zu erschwinglichen Preisen anzubieten.

»Mit schwarzen Mulchfolien lässt sich die Bodentemperatur erhöhen und somit das Pflanzenwachstum steigern«, erklärt Maximilian Meyer, Umweltwissenschaftler an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität (RPTU) Kaiserslautern-Landau. Er hat zusammen mit anderen Fachleuten untersucht, wie sich Folie beziehungsweise Stroh als Mulchmaterial im Erdbeeranbau eignen. Plastikbedeckungen, so schildert er, sorgten für eine gleichmäßige Bodenfeuchte, weil sie sowohl die Austrocknung bei Hitze als auch die Übernässung bei starkem Regen verhinderten. Als weitere Vorteile von Mulchfolien nennt Meyer eine verringerte Bodenerosion durch Wind und Regen sowie ein reduziertes Unkrautwachstum und damit weniger Herbizidbedarf. Werde die Kunststoffbedeckung mit einem erhöhten Erdwall (einem »Spargeldamm«) kombiniert, seien die Feldfrüchte einfacher zu ernten und lägen seltener auf der Erde, was Verluste durch Fäule und Tierfraß verringere und für eine bessere Fruchtqualität sorge.

Selbst NABU-Referent Jedelhauser räumt ein: »Bei den heutigen Konsumgewohnheiten kommt die Landwirtschaft an manchen Stellen nicht um den Folieneinsatz herum.« Zwar wäre es in seinen Augen besser, wenn es Feldfrüchte nur dann zu kaufen gäbe, wenn sie natürlicherweise auch saisonal verfügbar seien. Doch die Realität sehe derzeit anders aus. Es sei immer noch besser, wenn deutsche Landwirte auf ihren Feldern mit Plastikfolien arbeiteten, als wenn man das entsprechende Obst und Gemüse aus Spanien importiere. »Was wir als NABU nicht befürworten, ist der Einsatz bodenbedeckender Folien in Natur- und Vogelschutzgebieten; zudem muss sichergestellt sein, dass gebrauchte Folien rückstandslos und ordnungsgemäß entsorgt werden«, betont Jedelhauser.

Unklare Auswirkungen auf den Boden

Bereits 2016 veröffentlichte eine Forschungsgruppe um Katherine Muñoz und Gabriele Schaumann von der RPTU Kaiserslautern-Landau einen Übersichtsartikel zu Mulchfolien in der Landwirtschaft. »Negative Auswirkungen können durch Kunststoffadditive, einen verstärkten Pestizidabfluss sowie durch Kunststoffrückstände entstehen«, bewertete das Team die Effekte solcher Folien auf die Umwelt. Die Rückstände könnten zu Mikroplastik zerfallen und Agrarchemikalien an sich binden. Die Plastikplanen könnten zudem das Wachstum von Schimmelpilzen fördern, den Kohlenstoff-Stickstoff-Metabolismus im Boden beschleunigen und so die organische Bodensubstanz verringern. Ob dies die Bodenqualität langfristig gefährde, lasse sich jedoch nicht sicher beantworten, denn: »Es mangelt noch an einem fundierten Prozessverständnis der Wechselwirkungen zwischen Bodenmikroklima, Wasserversorgung und biologischer Aktivität unter Kunststoffmulch«, wie es in der Arbeit heißt.

Auch eine dreijährige Untersuchung von Bodenparametern auf Erdbeerfeldern mit Plastik- oder Strohmulch brachte keine klaren Ergebnisse. Das Team um Muñoz stellte 2021 fest, dass Plastikfolien weder eine Auswaschung des Bodens verhindern noch seine Stabilität verbessern. Vielmehr sorgen sie in den oberflächennahen Bodenschichten für eine lockere, krümelige Beschaffenheit und in 10 bis 60 Zentimeter Tiefe für eine Anreicherung schwer abbaubarer organischer Substanzen. Weder die Biomasse der Mikroorganismen noch deren Aktivität war unter Folien größer als unter Stroh. Das Fazit der Forscher: »Unsere Studie ergab keine Hinweise darauf, dass mehrjähriges Mulchen mit Kunststofffolien die Bodenqualität innerhalb der dreijährigen Studiendauer beeinflusst.«

2018 hatten Muñoz und ihre Forschungsgruppe die Ergebnisse einer weiteren Beobachtungsstudie auf Erdbeerfeldern veröffentlicht. Darin verglichen sie, wie sich organischer Mulch (meist Stroh) beziehungsweise Mulchfolien auf wirbellose Bodenbewohner wie Regenwürmer und Bodenmikroben auswirken. Mithilfe verschiedener Messverfahren stellten sie fest: Unter dem Kunststoff verringern sich sowohl die Artenfülle wirbelloser Tiere als auch die mikrobielle Aktivität deutlich, verglichen mit organischem Mulch. Der Hauptgrund dafür scheint zu sein, dass sich Bodenfeuchte und -temperaturen unter den Plastikfolien deutlich verändern.

Die helle oder die dunkle Seite nach oben?

Eine Forschungsgruppe um Roxana Djalali Farahani-Kofoet vom Leibniz-Institut für Gartenbauwissenschaften (IGZ) in Großbeeren wiederum fand im Jahr 2023 bei einer Untersuchung von Spargelfeldern keine negativen Auswirkungen dunkler Kunststofffolien auf das Bodenleben. Die Fachleute erfassten die Aktivität von Bakterien und Pilzen, indem sie Fettsäuren im Boden analysierten. Kleinen Bodentieren wie Springschwänzen, Milben und Borstenwürmern kamen sie mit Köderstreifen auf die Spur. Über einen Zeitraum von eineinhalb Jahren untersuchten sie unbedeckte Areale sowie Felder mit Plastikfolien, bei denen entweder die schwarze oder die weiße Seite nach oben zeigte (viele Spargelplanen sind auf einer Seite weiß, auf der anderen schwarz und lassen sich zur Temperatursteuerung wenden).

Die Studie von Farahani-Kofoet und ihrem Team ergab, dass die Diversität von Pilzen und Bakterien in praktisch allen untersuchten Arealen vergleichbar war. Kleine Tiere zeigten in unbedecktem Boden sowie unter Folien mit der schwarzen Seite nach oben ebenfalls eine ähnliche Aktivität. »Wenn zu Beginn des Jahres sowohl Wärme als auch Feuchtigkeit im Boden gespeichert werden, wirkt sich dies positiv auf die Bodenfauna aus«, resümiert Farahani-Kofoet das Ergebnis. Sie war nach eigener Aussage erstaunt darüber, wie viel Leben in den abgedeckten Spargeldämmen zu finden war.

»Wenn die Flächen zwischen den Spargeldämmen begrünt werden, können sich dort vermehrt Bodenlebewesen und Insekten ansiedeln«Roxana Djalali Farahani-Kofoet, Pflanzenpathologin

Anders sah es aus, wenn die weiße Seite der Planen oben lag. Weiß reflektiert viel Sonnenlicht und sorgt dadurch für niedrigere Temperaturen im Spargeldamm, was Wachstumsprozesse verzögert. Darunter leidet die Tierwelt im Boden offenbar: Der Ködertest belegte eine deutlich geringere Aktivität von Bodenbewohnern. Farahani-Kofoet weist auf eine Möglichkeit hin, die Auswirkungen der Plastikfolien durch sogenannte Zwischenreihenbegrünung abzumildern: »Wenn die Flächen zwischen den Spargeldämmen begrünt werden, können sich dort vermehrt Bodenlebewesen und Insekten ansiedeln.«

Dass Bodenanalysen unter Plastikfolien so unterschiedliche Ergebnisse liefern, wundert Johanna Oellers vom Forschungsinstitut gaiac in Aachen nicht: »Bei der Untersuchung von Böden kommen sehr viele Faktoren zusammen, vom Standort – zum Beispiel Bodenart und -beschaffenheit – bis zur Bewirtschaftungsmethode.« Hanglagen spielten ebenso eine Rolle wie der pH-Wert (ein Maß für den Säuregehalt), die Größenverteilung der Bodenkörner, das aktuelle Klima sowie das Klima der vergangenen Jahre. Derart viele Einflussfaktoren erschwerten die Vergleichbarkeit verschiedener Standorte.

Oellers und ihr Team haben im Auftrag des Bundesamts für Naturschutz den Einfluss von Mulchfolien im Kürbisanbau untersucht. Sie fingen Laufkäfer, Spinnen und Springschwänze mit Bodenfallen, sammelten Schwebfliegen und zählten Regenwürmer. Derzeit werten sie die Daten noch aus, nur für Laufkäfer liegen bereits Ergebnisse für das Jahr 2024 vor: In und auf plastikbedeckter Erde ließen sich deutlich weniger Käfer einfangen, als wenn der Boden unbedeckt war. »Die Folie stellt für Laufkäfer offenbar eine Barriere dar, was nicht verwundert«, sagt Oellers.

Verschmutzungen erschweren das Folienrecycling

Spargelanbauplanen aus Polyethylen (PE) mit einer schwarzen und einer weißen Seite werden sieben bis acht Jahre lang genutzt – also etwa so lange, wie sich ein Spargelfeld bewirtschaften lässt. Sie haben Taschen an den Seiten, die zum Beschweren mit Sand oder Erde befüllt werden. Genau aus diesem Grund haben Recyclingbetriebe ausgediente Spargelanbaufolien lange Zeit nicht angenommen: Die Planen sind zu stark verschmutzt.

Hier setzte das Forschungsprojekt »SpaFo« des Leibniz-Instituts ATB an, das der dortige Agrarwissenschaftler Martin Geyer lange Zeit geleitet hat. Jährlich fallen allein im Spargelanbau rund 12 500 Kilometer Folienstreifen mit einer Breite von rund anderthalb Metern an, die nicht weiterverwendet werden. Das entspricht 2500 Tonnen PE, die sich wiederverwerten ließen, wenn die Planen nicht so stark verschmutzt wären. Zusammen mit dem Unternehmen HMF-Hermeler Maschinenbau in Füchtorf/Sassenberg entwickelte das Forschungsteam um Geyer bis Ende 2022 den Prototyp einer Maschine, die die Folien abwickelt, die Taschen aufschlitzt, kräftig ausschüttelt und danach alles wieder aufwickelt.

Mit dem Verfahren lassen sich bis zu 95 Prozent des Sands beziehungsweise der Erde von den Folien entfernen. Je trockener das Material in den Taschen, desto besser funktioniert die Methode. Die Planen sind anschließend nur noch leicht verschmutzt und lassen sich der Wiederverwertung zuführen. »Im Füllmaterial haben wir verblüffend wenig Mikroplastik gefunden, sodass es erneut für die Füllung von Folientaschen eingesetzt werden kann«, berichtet Geyer. Er verweist im Zusammenhang mit dem Folienrecycling auf »ERDE« (»Erntekunststoff-Recycling Deutschland«), ein bundesweites Rücknahme- und Verwertungssystem für landwirtschaftlich genutzte Kunststoffe, das aus einer freiwilligen Industrieinitiative entstanden ist. Die Betreiber des Systems haben sich das Ziel gesetzt, bis 2027 mehr als 75 Prozent der in Deutschland auf den Markt gebrachten Silo- und Stretchfolien zu sammeln und wiederzuverwerten. Nach eigenen Angaben vermeidet das Verwertungssystem bereits jetzt jährliche Emissionen von 37 042 Tonnen CO₂-Äquivalenten.

Damit die Folien nicht einfach vergraben oder ins Ausland geschafft werden, plädiert Geyer dafür, ihre Rückgabe schon beim Verkauf verpflichtend zu machen. Dies solle ohne großen bürokratischen Aufwand geschehen und müsse kontrollierbar sein, fordert der Agrarwissenschaftler. Auch wenn Ackerplanen mittlerweile kaum noch verzichtbar seien, müsse ihr Einsatz in eine Kreislaufwirtschaft überführt werden.

Dünne Planen setzen mehr Mikroplastik frei als dicke

Dem Verdacht, dass Mulchfolien eine Quelle von Mikroplastik sind, ging Zacharias Steinmetz von der RPTU Kaiserslautern-Landau in einer Studie nach, die 2022 erschienen ist. Das Team um Steinmetz nahm 240 zufällig platzierte Proben aus dem Oberboden von acht Feldern, die jeweils weniger als zwei Jahre lang mit Vliesen, Lochfolien oder Kunststoff-Mulchfolien bedeckt gewesen waren. Die Analyse dieser Proben ergab: Plastikfragmente werden vor allem von dünnen, perforierten Folien einer Stärke von 0,04 Millimetern freigesetzt. Die Fachleute empfehlen deshalb, dickere und haltbarere Erzeugnisse einzusetzen, und zwar über möglichst kurze Zeiträume. Dass der Einsatz dünner Mulchfolien den Mikroplastikgehalt im Boden deutlich ansteigen lässt, haben andere Forschungsgruppen bestätigt.

Im Rahmen des Verbundprojekts »iMulch« haben Wissenschaftler unter anderem Witterungs- und Alterungstests an konventionellen sowie biologisch abbaubaren Kunststofffolien durchgeführt. Beide Produktsorten sind demnach anfällig gegenüber Biofouling, also dem Bewuchs durch Mikroorganismen. Wenn sich Mikroben auf dem Plastik ansiedeln, sorgt das für eine höhere Dichte des Materials und lässt es in Gewässern schneller absinken. Messungen im Labor deuteten darauf hin, dass Biofolien schneller abbaubar sind, doch unter Freilandbedingungen waren sie auch nach sechs Monaten im Boden noch nicht vollständig zersetzt. Trotzdem empfehlen die Fachleute grundsätzlich die Verwendung biologisch abbaubarer Folien. Bei konventionellen Plastikplanen plädieren sie für Produkte mit höherer Dicke, weil diese weniger Mikroplastik freisetzen.

»Manche halten bioabbaubare Folien für ein Allheilmittel, aber das sind sie nicht«Michael Jedelhauser, Naturschützer

»Manche halten bioabbaubare Folien für ein Allheilmittel, aber das sind sie nicht«, betont NABU-Referent Jedelhauser. Er weist darauf hin, dass sich solche Mulchfolien je nach Boden oft ganz unterschiedlich verhalten. Vor allem der am häufigsten verwendete abbaubare Kunststoff Polymilchsäure (PLA) zerfalle abhängig von den Bedingungen verschieden schnell und stark. Wie die Fachleute des iMulch-Teams befürwortet auch Jedelhauser, Folien jeweils unter den konkreten Bodenbedingungen zu testen. Mit den hohen Abbauraten unter optimalen Bedingungen in Kompostieranlagen seien die Vorgänge im Freiland nicht zu vergleichen. Deshalb befürwortet der NABU den Einsatz von Biofolien nur, wenn sie den jeweiligen Abbaubedingungen vor Ort entsprechen – vor allem hinsichtlich Temperatur und Feuchte. Im Übrigen sollten langlebige konventionelle Folien mit gesetzlich vorgeschriebenen Rücknahmesystemen verwendet werden.

Dem Bundesinformationszentrum Landwirtschaft zufolge sind für biologisch abbaubare Mulchfolien zwei Normen relevant: Für die Zertifizierung »OK biodegradable SOIL« verlangt der österreichische TÜV, dass binnen 24 Monaten mindestens 90 Prozent des enthaltenen Kohlenstoffs in CO₂ umgesetzt sein müssen. Als »biologisch abbaubar im Boden« zertifiziert werden Kunststoffe, die bei einer konstanten Temperatur zwischen 20 und 28 °C binnen 24 Monaten zu mindestens 90 Prozent zersetzt werden.

Bessere Folien für die Zukunft

Ein im Jahr 2025 abgeschlossenes sowie ein laufendes Forschungsprojekt zweier Fraunhofer-Institute werfen Schlaglichter darauf, welche Neuerungen in den kommenden Jahren bei landwirtschaftlich genutzten Plastikfolien zu erwarten sind. Im Projekt »Huminmulch« hat das Fraunhofer-Institut UMSICHT gemeinsam mit Projektpartnern eine biologisch abbaubare Folie entwickelt, die Nährstoffe an den Boden abgibt, wenn sie zerfällt – insbesondere Huminstoffe, das sind große organische Moleküle im Humus. Dies soll kurzfristig dazu beitragen, Nutzpflanzen mehr Nährstoffe zur Verfügung zu stellen, und langfristig die Qualität des Bodens erhöhen.

Noch ausgeklügelter ist ein Vorhaben des Fraunhofer-Instituts für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik namens »CELLAGRI«. Das im Oktober 2025 gestartete Projekt wird von der EU finanziert und von neun Partnern aus sieben europäischen Ländern betrieben. Auf Substrate aus verschiedenen Zellulosemischungen bringen die Fachleute biologisch abbaubare Beschichtungen mit kleinen Rillen auf, die das Regenwasser zu den Pflanzlöchern leiten. Eine Oberflächenbehandlung mit ionisiertem Gas (Plasma) erzeugt sowohl wasseranziehende als auch -abweisende Bereiche, was die Steuerung der Bodenfeuchte weiter verbessern und zudem die Schimmelbildung unterdrücken soll.

Kunststofffolien, so viel scheint klar, werden wohl nicht mehr aus dem Ackerbau verschwinden. Aber die Wissenschaft versucht dazu beizutragen, ihren Einsatz umweltverträglicher und nachhaltiger zu gestalten. Und das durchaus schon mit vorzeigbaren Erfolgen.