Navigation und Service

Gesundheitliche Bewertung von Nanomaterialien

Nanotechnologie ist ein Sammelbegriff für eine breite Auswahl von Technologien im Nanometermaßstab, die zur Erforschung, Bearbeitung und Produktion von Strukturen und Materialien bis zur Marktreife beitragen. Mit Hilfe der Nanotechnologie ist es möglich, Strukturen, Techniken und Systeme zu entwickeln, die völlig neue Eigenschaften und Funktionen aufweisen. Aufgrund der aktuellen sowie der erwarteten zukünftigen Entwicklungen in den Nanotechnologien und deren Einsatz in allen Lebensbereichen ist von zunehmenden Produktionsmengen und damit auch vermehrter Freisetzung der verschiedensten Nanomaterialien auszugehen. 

Was sind Nanomaterialien?

Nanomaterialien werden unterschieden einerseits in drei Typen Nanoobjekte, die in mindestens einer Dimension kleiner als 100 Nanometer (nm) sind :

• kugelförmige Strukturen (z.B. Nanopartikel und Fullerene),
• faserförmige Strukturen (z. B. Nanoröhren),
• extrem dünne Schichten (z.B. Nanoplättchen),

sowie andererseits in sogenannte nanostrukturierte Materialien (wie z.B. Aggregate oder Verbundmaterialien, die solche Nanoobjekte enthalten) (ISO/TS 27687: 2008).

Nanopartikel können einerseits aus natürlichen oder künstlichen Verbrennungsquellen als ultrafeine Stäube in die Umgebungsluft eingetragen werden (z.B. Vulkanasche, Zigarettenrauch, Abgase) sowie unbeabsichtigt in Arbeits- und Produktionsprozessen (z.B. Schweißrauch) entstehen.

Andererseits werden Nanomaterialien gezielt für den Einsatz in vielen technischen Bereichen aber auch in verbrauchernahen Produkten - beispielsweise in Lacken oder Verpackungsmaterialien – hergestellt (sog. ENM = „engineered nanomaterials"). Beispiele für gezielt hergestellte Nanomaterialien sind Nanosilber, Kohlenstoffnanoröhrchen, nano-Titandioxid oder der sogenannte Nanoton, die bereits in vielfältigen verbrauchernahen Produkten (Kosmetika, Textilien, Verpackungs- und Verbundmaterialien) verarbeitet werden.

Bei der gezielten Herstellung von Nanomaterialien macht man sich das in diesen winzigen Dimensionen günstige Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis zunutze, die solchen Materialien besondere bzw. neuartige Eigenschaften verleihen. Der Trend geht bei der Herstellung zunehmend weg von einem „Top-Down“-Ansatz (z.B. Zermahlen eines feinpartikulären Ausgangsmaterials) hin zu einer „Bottom-Up“-Strategie, die es beispielsweise erlaubt, Nanohybride mit gewünschten Eigenschaften synthetisch herzustellen bzw. zusammenzubauen.

Diese neuartigen Eigenschaften können sich prinzipiell auch nachteilig auf die menschliche Gesundheit auswirken, wenn freigesetzte Partikel in den Körper gelangen, sich dort feinst verteilen und in verschiedenen Organen anreichern können.

Risikobewertung

Gegenstand der wissenschaftlichen Risikobewertung des BfR sind gezielt hergestellte Nanomaterialien. Ob von diesen neuen Nanomaterialien oder Produkten, die solche enthalten, unbekannte Risiken für den Verbraucher ausgehen können, ist wissenschaftlich noch nicht abschließend geklärt. Bei einer Risikobetrachtung müssen die gefährlichen Eigenschaften einerseits sowie die tatsächliche Exposition andererseits betrachtet werden. Das heißt insbesondere von Nanoprodukten, in denen gefährliche Nanomaterialien in ungebundener Form vorliegen oder aus denen diese leicht freigesetzt werden, könnten Risiken ausgehen.

Gründe dafür, dass Nanomaterialien Risiken bergen können, sind:

• die besonderen (physikalisch-chemischen) Eigenschaften eines Nanomaterials, z.B. große reaktionsfreudige (reaktionsbefördernde) Oberflächen,
• das besondere Verhalten im Körper, z.B. eine lange Verweildauer und die Überwindung natürlicher biologischer Barrieren
• die zu erwartende zunehmende Belastung durch Freisetzung.

Das BfR beschäftigt sich mit der Risikobewertung nanotechnologischer Anwendungen in den verschiedensten verbrauchernahen Bereichen wie Chemikalien, Lebensmittel und deren Verpackungen, kosmetische Mittel, Bedarfsgegenstände aber auch Pflanzenschutz- sowie Biozidprodukte.

Dialog- und Forschungsaktivitäten zur Nanotechnologie

Das BfR hat in den letzten Jahren zur Diskussion um mögliche Risiken der Nanotechnologie und der Nanomaterialien im Bereich des Verbraucherschutzes in starkem Maße mitgetragen. Eine Reihe von Dialog- und Forschungsaktivitäten wurden auf den Weg gebracht, darunter

• die erste deutsche Verbraucherkonferenz zur Wahrnehmung der Nanotechnologie in den Bereichen Lebensmittel, Kosmetika und Textilien
• Symposien, Workshops und Infoveranstaltungen wie das 6. BfR-Forum Verbraucherschutz: Nanotechnologie im Fokus des gesundheitlichen Verbraucherschutzes
• eine repräsentative Bevölkerungsbefragung zur Wahrnehmung der Nanotechnologie in Deutschland (37.4 KB)
• eine gemeinsame Forschungsstrategie zur Nanotechnologie zusammen mit der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, dem Umweltbundesamt, der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung

Das BfR ist ebenfalls in zahlreichen nationalen, europäischen und internationalen themenrelevanten Gremien wie der OECD Working Party on Manufactured Nanomaterials (WPMN) vertreten und dem EFSA Scientific Network for Risk Assessment of Nanotechnologies in Food and Feed.

nach oben