Sicherheits- und Risikoforschung

Um fundierte Aussagen zu den Auswirkungen von Nanotechnologien und Nanomaterialien auf Mensch und Umwelt treffen zu können, steigen die Investitionen in Sicherheits- und Risikoforschung.

Die Sicherheits- und Risikoforschung setzt sich mit vielfältigen Fragen zur  Sicherheit von Nanotechnologien und ihren Anwendungen auseinander. Sie versucht, zu gesicherten Daten zu kommen, mit denen ein verantwortungsbewusstes Risikomanagement möglich ist. Das umfasst alle Aspekte der Arbeitssicherheit bei Herstellung, Be- und Verarbeitung von Nano-Materialien sowie Fragen der Produktsicherheit bei der Nutzung und Entsorgung nanotechnologischer Produkte. Dies dient letztlich dem Ziel, Mensch und Umwelt vor Schäden zu bewahren.

Viele Sicherheitsfragen von der Entstehung bis zur Entsorgung

Im Mittelpunkt der Sicherheitsforschung stehen Überlegungen, ob und mit welcher Wahrscheinlichkeit die menschliche Gesundheit und/oder die Natur durch Nanopartikel beeinträchtigt werden.

Die grundlegenden Daten sammeln Toxikologen, indem sie beobachten, ob und welche Schadwirkungen an Testorganismen auftreten, wenn sie bestimmten Nanomaterialien ausgesetzt werden (möglichst im Rahmen der realistischen Anwendungsbedingung). Zu den sicherheitsrelevanten Daten gehören aber auch alle Erkenntnisse über das Verhalten der Stoffe in Labor und Umwelt. Es muss geklärt werden, wie sich die Stoffe ausbreiten und verteilen, z. B. in Boden, Wasser und Luft, und ob sie abgebaut oder angereichert werden.

Zentrale Fragestellungen sind, welche Mengen unter welchen Umständen freigesetzt werden und welche Nano-Eigenschaften welche Wirkung nach sich ziehen. Mögliche Belastungen und deren Auswirkungen müssen über den gesamten Zeitraum vom Entstehen bis zur Entsorgung nanotechnologischer Produkte untersucht werden. Die Wissenschaft spricht hier von „Lebenszyklusmodellen“. Für zahlreiche Anwendungen ist die Datenlage als nicht ausreichend zu bezeichnen.

Schon im Jahr 2008 formulierte die NanoKomission der Bundesregierung Empfehlungen für den verantwortlichen Umgang mit Nanotechnologien. Dazu gehören unter anderem die

  • verantwortungsbewusste Unternehmensführung, die Managementprozesse und Zuständigkeiten offenlegt,
  • die Schaffung eines Risikomanagements,
  • die Bereitschaft zum Dialog mit allen Interessensgruppen.

Das europäische Forschungsprojekt NanoCode hat im November 2011 einen "MasterPlan" veröffentlicht, der zur Ein- und Fortführung des Verhaltenskodex' für eine verantwortungsvolle Nanoforschung und Nanowissenschaft beitragen soll.

Einheitliche Standards sind notwendig

Ein Problem im Bereich der Forschung ist bislang, dass diese selbst noch nicht nach einheitlichen Standards arbeitet. Weil in vielen Berichten zwar erwähnt wird, welche Substanz untersucht wurde, nicht aber, in welcher Form sie vorlag - beispielsweise als Kugeln oder in Form von Zylindern - sind viele Arbeiten nicht vergleichbar.

Einen Anlauf für eine einheitliche Forschung an Nanopartikeln unternahm Anfang 2012 eine Gruppe europäischer und US-amerikanischer Forschungsinstitute. Sie veröffentlichten ein Testhandbuch für Nanopartikel. Es enthält derzeit mehr als 80 Vorschriften, nach denen Nanopartikel synthetisiert  und analysiert werden können. Das Buch soll soll ein gemeinsames wissenschaftliches Fundament für europäische
Nanoforschungsprojekte liefern.

Exemplarische Forschungsprojekte

Aufgrund der großen Menge an Nanomaterialien und der durch die Sicherheits- und Risikoforschung abzudeckenden offenen Fragestellungen wächst die Zahl der Forschungsprojekte auf EU-Ebene, des Bundes und der Länder.

Beispielsweise wurden in dem vom Bundesforschungsministerium geförderten NanoCare-Projekt von 2006 bis 2009 Nanomaterialien untersucht  um eine systematische Wissensbasis für die Industrie und die Wissenschaft zu schaffen.

Im Rahmen der sogenannten „Innovationsallianz Carbon Nanotubes“ untersuchen die Projekte CarboSafe (seit 2008) und CarboLifeCycle (seit 2010) Umwelt- und Gesundheitsaspekte von Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT).

Auch die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) widmete sich dem Thema und entwickelte zusammen mit der ETH Zürich im Jahr 2015 ein Messverfahren, um die Menge an mehrwandigen CNT zu ermitteln, die sich bei mechanischem Abrieb aus Verbundwerkstoffen lösen können.

Mit ähnlichen Fragestellungen beschäftigten sich die EU-Projekte „Nanogenotox“, „NanoGEM“ und „NanoRisk“. Das Projekt "NanoSustain" forscht nach Lösungen für die nachhaltige Gestaltung, Nutzung, das Recycling und die Entsorgung von auf Nanotechnologien basierenden Produkten.

Das vom Land Baden-Württemberg auf Initiative der AFBW e.V. (Allianz Faserbasierte Werkstoffe Baden-Württemberg) geförderte Projekt "TechnoTox“ untersuchte, ob nano-funktionalisierte Textilien sicher für Mensch und Umwelt sind.

Am 1. November 2011 startete das Projekt „MARINA“, dessen Ziel es ist, Referenzverfahren für die Bewältigung der Risiken von Nanopartikeln und Nanomaterialien zu entwickeln.

Einen Überblick über abgeschlossene und laufende Forschungsprojekte bietet die Datenbank zur Sicherheit von Nanomaterialien (DaNa) hier. Das Umweltbundesamt (UBA) hat eine Übersicht über die Forschungsvorhaben zusammengestellt, die sich speziell mit den möglichen Umweltwirkungen von Nanomaterialien befassen.

(Stand: 2015)



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