Nanomaterialien: Kleine Helfer oder gefährliche Winzlinge

Nanopartikel geben dieser Textilie eine wasser-und schmutzabweisende Oberfläche. Die Winzlinge besitzen noch viele weitere außergewöhnliche Eigenschaften, doch ist bis jetzt noch viel zuwenig über ihre Risiken für Mensch und Umwelt bekannt. Pressefoto: BA

Nanoteilchen sind winzig, haben aber eine enorme Wirkung. Niemand weiß jedoch genau, welche Gefahren von der Nanotechnik für Mensch und Umwelt ausgehen. Politiker und Forscher fordern, die Risiken der Nanopartikel besser zu kontrollieren und intensiver zu untersuchen. Die EU-Kommission entscheidet im September, ob sie neue EU-Regulierungen vorschlägt.

Industrie und Konsumenten profitieren von der Nanotechnik: Baumaterialien und Sportgeräte werden dank der winzigen Nanopartikel stabiler, Schneidebretter erhalten antibakterielle Oberflächen, Solarzellen produzieren mehr Energie, Kleidung wird schweißabweisend und Nahrungsmittel länger haltbar. In der Medizin sollen Nanopartikel bald zur Krebsheilung beitragen. Es gibt jedoch Anzeichen dafür, dass Nanomaterialien zu erheblichen Schädigungen beim Menschen und in der Umwelt führen könnten. Um mehr Sicherheit zu schaffen, fordern Forscher und Politiker aus vielen EU-Mitgliedsstaaten verlässliche Informationen, bessere Gesetze und eine stärker finanzierte Risikoforschung. Doch gerade die EU-Kommission scheint sich entsprechenden Gesetzesentwürfen bisher zu verweigern.

Alltagsprodukte unter Verdacht

Nanopartikel sind winzig klein. Sie bestehen, laut gängiger Definition, aus Atom-oder Molekülverbindungen, die nicht größer als 100 Nanometer sind. Ein Nanometer entspricht einem Tausendstel-Millimeter und verhält sich damit zu einem Fußball, wie dieser zum Planeten Erde. Ein Stoff auf Basis von Nanoteilchen kann über völlig andere Eigenschaften verfügen, als derselbe Stoff bestehend aus größeren Teilchen.

Durch die veränderten Stoffeigenschaften ergeben sich womöglich völlig neue Risiken. Darauf weist die Umweltschutzorganisation BUND hin und warnt explizit vor folgenden Stoffen: Das als Rieselhilfe im Salz eingesetzte Nano-Siliziumdioxid steht im Verdacht, dass Erbgut zu schädigen. Nano-Titandioxid und Zinkoxid, verursachten in Tierversuchen Lungenkrebs, sowie Schädigungen der inneren Organe und Beeinträchtigungen bei der Fortpflanzung. Diese beiden Stoffe werden häufig als Lebensmittelzusatz oder in Sonnencremes und anderen Kosmetika eingesetzt. Nanosilber, eines der am häufigsten verwendeten Nanomaterialien dient als antibakterieller Schutz in Schneidebrettern oder Kleidung. Bei Versuchen mit Ratten führte es allerdings zu Lungenerkrankungen. Die antibiozide Wirkung von Nanosilber könnte auch zu ökologischen Schäden führen, wenn es ins Grundwasser gelangen würde. Wolfgang Kreyling, ehemaliger Mitarbeiter vom Helmholtz-Institut München erklärte gegenüber EURACTIV.de, dass die häufig zur Verstärkung von Baumaterialien und Sportmaterialien eingesetzten Carbon-Nanotubes (CNT), wenn sie durch die Atemluft aufgenommen werden, ebenfalls Krebs erzeugen könnten. CNT ähneln in ihrer chemischen Zusammensetzung der hochgiftigen Substanz Asbest. Kreyling weist in einer Studie zudem auf die erhöhte Gefahr von Lungenschäden für Kinder bis zwei Jahre hin.

Risikoforschung: zu wenig und zu kurzfristig

Während Nanomaterialien immer häufiger hergestellt und eingesetzt werden, wurden die Risiken für den Menschen und die Umwelt bisher nicht ausreichend erforscht, kritisieren die Nanoskeptiker. Der Risikoforschung fehle bisher schlicht das Geld. Sowohl Jurek Vengels, Nanoexperte beim BUND, als auch Kreyling sind sich einig: "Die Prioritäten werden falsch gesetzt". Nur etwa fünf Prozent der Forschungsgelder in der Nanotechnologie werden zur Früherkennung möglicher Gefahren eingesetzt. Der Rest wird in Anwendungs-und Materialforschung investiert. Der BUND fordert, den Anteil auf mindestens 10 bis 15 Prozent aufzustocken. Auch auf EU-Ebene wird der Risikoforschung keine Priorität eingeräumt. Die im Siebten Forschungsrahmenprogramm (FP7) ausgeschriebenen Gelder für die Nanoforschung wurden nur zu 3,5 Prozent für die Früherkennung von Risiken eingesetzt.

Doch auch die bisher durchgeführte Risikoforschung steht in der Kritik. Die derzeitigen Untersuchungen konzentrierten sich fast ausschließlich auf Kurzzeiteffekte. "Den großen Nanounfall hat es zum Glück noch nicht gegeben", so Kreyling, "aber wir wissen so gut wie nichts über die Langzeiteffekte.“ Aus Kostengründen würden Langzeituntersuchungen derzeit zu wenig durchgeführt. Man gehe wohl davon aus, "dass ein Stoff, der sich nach wenigen Tagen in einem Reagenzglasversuch als ungefährlich herausstellt, auch über seine gesamte Lebensdauer in der Natur und im menschlichen Körper als unbedenklich einzustufen ist. Das ist aber sehr fraglich", so Kreyling gegenüber EURACTIV.de.

Das Versuchsergebnis der Universität Koblenz-Landau gab 2011 ebenfalls einen Hinweis auf die zweifelhafte Aussagekraft von Standardtests. Die Forscher haben in einem Versuch nachgewiesen, dass das weitverbreitete Nanomaterial Titandioxid, trotz verringerter Konzentration, bei einer erhöhten Versuchsdauer von 96 Stunden schwerwiegende Schäden bei Wasserorganismen anrichtete. Bei der Standardtestdauer von 48 Stunden hingegen konnten keine Schädigungen nachgewiesen werden. "Wir forschen zu kurzfristig, "folgert Kreyling.

„Viele Studien über Nanotoxizität nicht zulässig“

Eine Studie des Beratungsbüros für Risikoabschätzung kam 2011 zu dem Ergebnis, dass öffentlich geförderte Untersuchungen wesentlich öfter eine Gefährdung durch Nanomaterialien feststellten als privat finanzierte. Private Unternehmen ließen laut der Studie oft Stoffe untersuchen, die sie selbst herstellten.

Harald Krug, Departmentsleiter an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt in der Schweiz (empa) hat eine andere Auffassung zu dem Thema. "An öffentlich geförderten Projekten [zur Risikoforschung] sind oft Wissenschaftler involviert, die von Toxikologie wenig Ahnung haben", sagte Krug der Stuttgarter Zeitung. Grund dafür sei ein Abbau von Lehrstühlen im Bereich der Toxizitätsforschung. Außerdem würden in Untersuchungen, welche die Gefährdung von Nanomaterialien nachweisen sollen, zu hohe Dosen verwendet, um eine Schädigung zu erzwingen. Gründe dafür seien "Profilierung von Forschern" und das "Ausbleiben von Forschungsgeldern", wenn zu früh eine Unbedenklichkeit nachgewiesen würde. Die Industrieunternehmen verfügten hingegen über einen großen Toxikologenstab, da sie sich „Experten aus der ganzen Welt" holen könnten. Daher könnten sie auch realistischere Versuche machen.

Krug ist auch Mitautor einesPositionspapiers des VCI (Verband der Chemischen Industrie) und der DECHEMA von 2011. Der VCI kam zu dem Schluss, dass "keine außergewöhnlichen Nanorisiken bekannt" seien. Zwar könne eine potentielle Gefährdung durch einzelne Nanomaterialien nicht ausgeschlossen werden, meist könne aber kein realistisches Risiko der Aufnahme in den menschlichen Körper oder die Umwelt nachgewiesen werden.

Unzureichende EU-Regelungen

Da die Industrie ihre Risikoforschung weder ändern noch ausweiten will, hoffen die Nanoskeptiker auf Druck von Seiten der EU. Doch auch hier passiere zu wenig, monieren die Nanokritiker. Insbesondere die Chemikalienverordnung REACH wird heftig kritisiert. Die zur Kontrolle von Industriechemikalien gedachte Verordnung macht bisher keinen Unterschied zwischen der Makro-und der Nanoform desselben Stoffes. Wenn beispielsweise Silber als unbedenklich eingestuft wird, gilt das auch für Nanosilber, obwohl es über andere chemische und biologische Eigenschaften verfügt. "Sie können genauso gut versuchen, Plankton mit einem Fischernetz zu fangen", so Nanoexperte Axel Singhofen (EFA/Grüne) gegenüber EURACTIV.de. Außerdem werden von REACH derzeit nur Chemikalien erfasst, die ab einer bestimmten Menge produziert werden. Die meisten Nanomaterialien fallen bisher unter diese Grenzwerte.

Neben REACH, fallen Nanomaterialien auch unter die gesetzlichen EU-Bestimmungen über Nahrungsmittel, Biozide, Kosmetika, Luft-und Gewässerschutz sowie Arbeitsschutz. Jedem dieser Gesetze liegt jedoch eine unterschiedliche Definition von Nanopartikeln zugrunde, was die Erfassung zusätzlich erschwert.

Wissenslücken

Niemand wisse zudem genau, in welchen Produkten Nanomaterialien überhaupt enthalten sind. "Entsprechende Informationen erhalte man oft nur durch Werbebehauptungen der Industrie, objektive Informationen gibt es nicht", sagte Singhofen gegenüber EURACTIV.de. Bestehende Register, wie vom BUND, sind daher auf die freiwilligen Angaben der Industrie angewiesen. Aber selbst wenn ein Unternehmen "Nano" auf ein Etikett schreibt, heißt das nicht automatisch, dass auch Nanopartikel enthalten sind. "Falls es wirklich zu Schädigungen von Menschen oder Umwelt durch Nanopartikel kommen würde, wäre es unter den gegebenen Bedingungen, nicht mal möglich, diese als Urheber zu identifizieren", beklagt der BUND-Experte Vengels gegenüber EURACTIV.de. Immerhin sollen für Kosmetika ab 2013 entsprechende EU-Kennzeichnungspflichten gelten, für Nahrungsmittel ab Oktober 2014. Bis die neuen Regelungen in Kraft sind und gesicherte Erkenntnisse vorliegen, empfiehlt der BUND, insbesondere Nahrungsmittel mit Nanoinhaltsstoffen zu meiden.

Das EU-Parlament konnte bisher einige weitere punktuelle Erfolge verbuchen. Wenn Nanopartikel explizit als UV-Filter, in Haarfärbemitteln oder generell in Farbstoffen eingesetzt werden, müssen sie vorher separat auf Unbedenklichkeit überprüft worden sein. Ähnliche Regelungen gelten für Biozide.

Druck auf die EU-Kommission

Bisher fehlt allerdings eine einheitliche EU-Gesetzgebung, die den Umgang mit Nanomaterialien regelt. Mit einer überwältigenden Mehrheit der Abgeordneten hat das EU-Parlament die Kommission bereits 2009 aufgefordert, die bestehenden Gesetze zu überarbeiten. Erst kürzlich schlossen sich diesem Aufruf auch Umweltministerien und Agenturen aus zehn EU-Mitgliedsstaaten und Kroatien an. In einem Initiates file downloadBrief vom 28. Juni diesen Jahres forderte der niederländische Umweltminister und Sprecher der Gruppe Joop Atsma die Kommission auf, "Maßnahmen zu ergreifen, um die Gesundheit von EU-Bürgern und den Umweltschutz durch eine angemessene Berücksichtigung der Risiken von Nanomaterialien in der Gesetzgebung zu garantieren".

Überprüfung der EU-Regeln 

Die derzeit geltenden Regelungsaspekte bei Nanomaterialien wurden 2008 in einer Mitteilung zusammengefasst. Die Kommission hatte bereits bis 2011 eine Überprüfung der Nano-Regelungen angekündigt. Im EU-Parlament wächst daher die Ungeduld. Der für die Thematik zuständige Berichterstatter Carls Schlyter (EFA/Grüne) verfasste Anfang Juli einen Initiates file downloadBrief an den EU-Umweltkommissar Janez Poto?nik. Darin unterstrich er die Forderung des EU-Parlaments aus dem Jahr 2009, alle Nanomaterialien betreffende EU-Gesetze vollständig zu überprüfen. Damit solle die Sicherheit für alle auf Nanomaterialien basierende Produkte, von denen potenzielle Gesundheits- und Umweltrisiken ausgehen, über deren gesamten Lebenszyklus hinweg garantiert werden.

Wie aus dem Brief hervorgeht, befürchtet Schlyter, dass die EU-Kommission keine neuen Gesetze vorschlagen wird. Schlyter habe, so schreibt er, nach einem Treffen mit Poto?nik den Eindruck gewonnen, die Kommission wolle lediglich einige Anhänge und Mengenbestimmungen von REACH ändern und ein Web-Register beim JRC (Joint Research Centre) einführen. "Das entspricht nicht den in der Resolution von 2009 geäußerten Erwartungen des Parlaments", so Schlyter in dem Brief. Er weist auf etliche Studien von unterschiedlichen Institutionan aus 13 Mitgliedsstaaten hin, die dringend Nachbesserungsbedarf bei REACH fordern. Ein Web-Register würde zudem aufgrund des Mangels an verfügbaren Informationen nur wenig bringen. Außerdem kritisierte Schlyter, dass die Kommission sich in keiner Weise zu den Anwendungsbereichen von Nanomaterialien außerhalb von REACH geäußert hat.

Die Kommission teilte EURACTIV.de auf Anfrage mit, sie sei in der Endphase bei der Erstellung der Mitteilung, in der die Ergebnisse ihrer zweiten Überprüfung der Nano-Regelungen zusammengefasst werden. Darin würden auch die Aspekte berücksichtigt, die von den Mitgliedsstaaten und vom Abgeordneten Schlyter thematisiert wurden. Die Mitteilung werde voraussichtlich im September verabschiedet, so ein Kommissionssprecher gegenüber EURACTIV.de.

Nanotechnik soll nicht in Verruf geraten

Der Grünen-Nanoexperte Singhofen sieht bei der Debatte um eine Reform der Nanogesetzgebung zwei "klassische Denkschulen", die sich gegenüberstehen. "Die einen fordern einen effektiven Rechtsrahmen im Interesse einer sicheren Entwicklung und Anwendung der neuen Technik, die anderen betrachten eine explizite Regulierung als fortschrittsfeindlich." Die Mehrheit in der Kommission scheine leider weiterhin dem letzteren Dogma anzuhängen, so Singhofen.

Während die Grünen im Europaparlament der Gentechnik ablehnend gegenüberstehen, sehen sie im Bereich der Nanotechnik durchaus Potential. Darin sind sich auch Wolfgang Kreyling und der BUND einig. Der Begriff "Nano" solle nicht automatisch mit "toxisch" gleichgestellt werden. Das Problem sei allerdings, dass "die gesamte Technologie in Verruf geraten könne, wenn es aufgrund mangelnder Regulierung zu einem einzelnen Nanounfall käme", so Singhofen gegenüber EURACTIV.de.

Andreas Klinger

Links

BUND: Gesundheitsrisiken durch Nanoteilchen? Wenige Daten, viele Fragen

Research Gate: Wolfgang G. Kreyling: Nanoparticle delivery in infant lungs

Studie der Universität Koblenz-Landau: Standardtests für Umweltbewertung von Nanomaterialien sind ungenügend.

Beratungsbüro für Risikoabschätzung: Dr. Marcus Roller: Studie über Karzinogenität von Nanomaterialien

Stuttgarter Zeitung: Die Resultate hängen vom Geldgeber ab (19.1.2012)

VCI/DECHEMA: 10 Jahre Forschung zu Risikobewertung, Human-und Ökotoxikologie vn Nanomaterialien

BUND: Die Nanoproduktdatenbank des BUND

Brief des niederländischen Umweltministers Joop Atsma an Kommissare Tajani, (Potocnik) und (Geoghegan-Quinn): Initiates file downloadAufruf aus zehn EU-Mitgliedsstaaten und Kroatien betreffs der Sicherheit von Nanomaterialien

Brief von Carl Schlyter an die Kommission: Initiates file downloadSecond regulatory review of nanomaterials

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