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Sicherheitsforschung

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.

Diese Empfehlung richtete sich gleichermaßen an Unternehmen und die Gesellschaft. Die Sicherheit, den verantwortungsvollen Umgang mit neuen Technologien müssen Staat und Privatwirtschaft gemeinsam gewährleisten. Für das Risikomanagement im Großen wie im Kleinen brauchen beide eine verantwortungsvolle Sicherheitsforschung – und so stehen Wissenschaftler in öffentlichen Forschungseinrichtungen wie auch den privaten Forschungslaboren heute vor denselben Herausforderungen.

 

Viele Sicherheitsfragen von der Entstehung bis zur Entsorgung

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.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 gibt es darüber kaum Daten.
 

Nötig: Einheitliche Standards, saubere Studien

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 ein gemeinsames wissenschaftliches Fundament für europäische Nanoforschungsprojekte liefern.

Im Jahr 2014 rüttelte der Toxikologe Prof. Harald Krug als Direktor der Empa die Fachwelt auf, als er belegte, dass ein Großteil der Studien zur Nanosicherheitsforschung wegen methodischer Mängel schlicht unbrauchbar waren. Trotz bestehender Standardarbeitsanweisungen (standard operating procedures, SOP) hat sich daran bis heute zu wenig geändert. Mehr dazu im Interview.
 

Forschungsprojekte bringen weiter

Europäische Union, Bundesregierung und Länder aber auch die Wirtschaft treiben die Risikoforschung an Nanomaterialien voran, so zum Beispiel

  • Nano in Vivo - untersuchte mögliche Langzeiteffekte von Nanomaterialien in niedriger Dosis in der Lunge und in anderen Organen des Organismus von Ratten.
  • nanoGravur - entwickelte Kriterienkataloge für eine Gruppierung der Nanomaterialien in Hinblick auf Exposition, Gefährdungs- und Risikopotenziale mit Blick auf Arbeits-, Umwelt- und Verbraucherschutz.
  • NanoCode -entwickelte im November 2011 einen "MasterPlan" zur Ein- und Fortführung eines Verhaltenskodex' für eine verantwortungsvolle Nanoforschung und Nanowissenschaft.

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

 

(Stand: 2018)

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