Dem Nanosilber in Textilien auf der Spur

Was können Nanotechnologien in Textilien bewirken und vor allem: Gehen von Nanopartikeln in der Kleidung Gefahren aus? Die Hohenstein Institute im baden-württembergischen Boennigheim gehen diesen und anderen Fragen in Sachen Textilveredelung nach. Unsere Reporterin Saphir Robert hat sich das Prüfverfahren genauer angesehen. Zum Starten klicken Sie bitte auf das Bild.

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Viele kennen das Problem: Nach einer Stunde Fußballtraining riecht das Trikot unangenehm und die Socken müffeln. Industrieunternehmen gehen deshalb immer stärker dazu über, Silber in Textilien einzuarbeiten. Es wirkt desinfizierend und soll so helfen, schlechten Geruch zu unterdrücken. Oft wird dieses Silber den Fasern und Stoffen in nanoskaliger Form zugesetzt. Doch diese Form der Textilveredelung ist umstritten. Durch den ständigen Kontakt mit Silber könnten Bakterien resistent werden, warnt unter anderem das Bundesinstitut für Risikoforschung (BfR). Foto: S. Hofschlaeger / pixelio.de
Doch wie werden solche Befürchtungen überprüft? Neben anderen Forschungseinrichtungen beschäftigen sich auch die Hohenstein Institute mit der Frage nach den möglichen Gefahren für Menschen und Umwelt, die von Nanosilber ausgehen könnten. Die Institute verfügen über chemische, physikalische und biologische Labore. Rund 250 Mitarbeiter sind hier mit dem Prüfen, Erforschen und Zertifizieren von Textilien beschäftigt. Zu ihren Auftraggebern gehören Unternehmen und öffentliche Einrichtungen.
Die Untersuchung der mit Nanosilber behandelten Textilien ist ein aufwändiger Prozess: Zuerst werden sie verkleinert und auf dem Träger eines Rasterelektronenmikroskops fixiert. Foto: Hohenstein Institute
Das Rasterelektronenmikroskop tastet mit Hilfe von Elektronen die Oberfläche der Fasern ab. Dadurch kann es… Foto: Hohenstein Institute
…Strukturen bis zu 0,1 Nanometer im Detail abbilden. Hier sind die einzelnen Fasern gut zu erkennen. Foto: Hohenstein Institute
Untersucht wird bei manchen Kleidungsstücken, wie hier bei einem nicht mit Nanopartikeln behandelten Stoff, ob sie abriebfest sind, das heißt, ob sich feinste Partikel beim Tragen lösen und so möglicherweise eingeatmet werden könnten. Foto: Hohenstein Institute
„Wir haben so lange gerieben, bis sie kaputt waren, und dann gemessen, ob Nanopartikel freigesetzt wurden. Die Teile sind aber so stark gebunden, dass sich nichts löst“, sagt Timo Hammer, Forschungsleiter am Institut für Hygiene, Umwelt und Medizin. Seiner Ansicht nach ist die Sorge vor Nanosilber unbegründet.
Im Projekt „TechnoTox“, das zusammen mit dem ITV Denkendorf mit Fördergeldern des Ministeriums für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg durchgeführt wird, untersuchten die Wissenschaftler der Hohenstein Institute in drei Stufen die Auswirkungen von abgeriebenen Textilfasern auf verschiedene Lebensformen. Zunächst wurden Leuchtbakterien mit dem Abrieb „geimpft“. Diese verlieren ihre Leuchtkraft, wenn sie zu sehr belastet sind. Foto: Hohenstein Institute
In einem weiteren Schritt wurde der Abrieb des nanofunktionalisierten Stoffes jungen, frisch geschlüpften Daphnien zugesetzt. Daphnien sind winzige, mit bloßem Auge nicht sichtbare Krebstierchen. Untersucht wurde, wie viele Daphnien sterben, nachdem sie in Kontakt mit dem Abrieb des mit Nanosilber behandelten Stoffes kamen. Foto: Hohenstein Institute
Zebrabärblinge wurden ebenfalls in Kontakt mit dem Textilabrieb gebracht. Diese Fische schlüpfen innerhalb von 48 Stunden aus ihren Eiern und lassen sich daher sehr gut beobachten. Die Wissenschaftler wollten herausfinden, ob und wie sich die Fische durch das Silber verändern. Dazu maßen sie stündlich den Herzschlag und überprüften, wie sich die Bärblinge entwickeln und ob sich beispielsweise Missbildungen am Schwanz zeigten. Die Forscher konnten keine Veränderungen an den Fischen feststellen. Foto: Hohenstein Institute
In einem weiteren Schritt bliesen die Forscher den Abrieb von nanofunktionalisierter Kleidung über menschliche Lungenzellen und untersuchten unter dem Mikroskop, wie sich diese Zellen nach einer halben Stunde, nach einer Stunde und nach mehreren Stunden veränderten. Wichtig war vor allem zu beobachten, ob die Zellen Entzündungszeichen zeigten. Im Vergleich zu nicht behandelten Zellen war nach Angaben der Wissenschaftler kein Unterschied auszumachen. Entzündungen blieben aus. (Zur besseren Erkennbarkeit sind in diesem Bild die Lungenzellen rot gefärbt und die Zellkerne blau.) Foto: Hohenstein Institute
Wie hier bei einem nicht nanobasierten Versuch, beschäftigten sich die Forscher auch mit den Auswirkungen von Silber auf die Hautflora von Testpersonen. Dabei handelte es sich allerdings nicht um nanoskaliges Silber. Die Wissenschaftler konnten bei diesem Versuch keine wesentlichen Veränderungen feststellen. Auch eine Untersuchung über mögliche Probleme mit Silber, das nach dem Waschen von funktionalisierter Kleidung ins Abwasser gelangt, kam zu keinen negativen Ergebnissen. Foto: Hohenstein Institute
Für Andreas Schmidt, Leiter der Abteilung „Function and Care“ der Hohenstein Institute, sind die unspektakulären Ergebnisse keine Überraschung. Weil Silber – ob nanoskalig oder nicht - in einer Lösung dazu neigt, zusammen zu klumpen und dann ausfällt, gelange es nicht über das Abwasser in die Umwelt. „Da wird sehr mit der Angst der Leute vor etwas Unbekanntem gespielt“, findet Schmidt.
Dirk Höfer, Direktor des Instituts für Hygiene und Biotechnologie, weiß, dass keine schlechten Ergebnisse Verbraucher nicht unbedingt beruhigen. „Wenn keine Effekte gefunden werden, dann gelten wir sofort als Befürworter von Nanosilber“, sagt er. „Aber ich bin doch auch Verbraucher.“ Er will nicht ausschließen, dass Forscher in einigen Jahren - mit neuen Prüfmethoden - zu weiteren Erkenntnissen kommen könnten. „Die Frage der Risikoeinschätzung ist eine der schwersten“, sagt Höfer.