Was bedeutet Nanotechnologie für Sie?

Ein heiß diskutiertes Thema in den Medien ist derzeit die Giftigkeit chemischer Flammschutzmittel, die in unseren Möbeln enthalten sind und in unsere Umwelt gelangen. Tests haben gezeigt, dass der Körper von Amerikanern weitaus höhere Konzentrationen dieser Chemikalien enthält als jeder andere Mensch auf der Welt. Kinder in Kalifornien weisen einige der höchsten jemals gemessenen Konzentrationen auf. Laut Ronald Hites von der Indiana University haben diese Konzentrationen „exponentiell zugenommen, mit einer Verdoppelungszeit von 4 bis 5 Jahren.“ [1] Diese giftigen Chemikalien sind in fast jedem Haushalt vorhanden – verpackt in Sofas, Stühlen und vielen Babyprodukten, einschließlich (aber nicht beschränkt auf) Matratzen, Stillkissen, Babytragen und Wickeltischunterlagen (erschreckend!). Jüngste Studien haben ergeben, dass die meisten Sofas in Amerika über 450 Gramm der giftigen Chemikalie Chlortris enthalten [2] , obwohl diese aus Krebsbedenken schon vor über einer Generation in Kinderschlafanzügen verboten wurde. [3]

Warum diese Besorgnis? Feuerhemmende Chemikalien, sogenannte PBDEs (polybromierte Diphenylether), werden mit Krebs, Fortpflanzungsproblemen und einer beeinträchtigten Gehirnentwicklung des Fötus sowie verminderter Fruchtbarkeit in Verbindung gebracht. Und obwohl sie in den USA und der Europäischen Union verboten sind, bleiben sie in der Umwelt und reichern sich in Ihrem Körper an – und sie werden auch heute noch verwendet.

Daher ist es wahrscheinlich keine Überraschung, dass derzeit ein wilder Wettlauf um die Herstellung eines Flammschutzmittels stattfindet, das weder unsere Gesundheit noch die Umwelt beeinträchtigt. Die derzeitigen Spitzenreiter, die als „außerordentlich“ wirksam und dennoch sicherer und umweltfreundlicher als die aktuellen Flammschutzmittel angepriesen werden, verwenden Nanotechnologie – insbesondere „Nanobeschichtungen“ und „Nanokomposite“ [4]. Diese Verbundwerkstoffe und Beschichtungen basieren auf sogenannten „mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren“ oder MWCNTs.

In einem im September 2013 veröffentlichten Abschlussbericht der US-Umweltschutzbehörde EPA über die Bewertung der Risiken der Verwendung dieser MWCNTs stellte die Behörde fest, dass diese MWCNTs während des gesamten Lebenszyklus von Textilien in die Umwelt freigesetzt werden – in unsere Luft und unser Wasser während der Produktion, in Form von Abriebpartikeln der Textilien, die in den Staub unserer Häuser fallen, und bei der Entsorgung von Möbeln auf städtischen Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen. [5]

Obwohl es vernünftig ist, den Ersatz von polybromierten Diphenylethern (PBDEs) oder chloriertem Tris durch Nanomaterialien als „nachhaltig“ vorzuschlagen, ist es eine Tatsache, dass nie eine quantitative Studie durchgeführt wurde, die diese Behauptung untermauert. [6]

Bitte verstehen Sie mich nicht falsch – ich bin voll und ganz dafür, sicherere Alternativen zu den aktuellen chemischen Flammschutzmitteln zu finden (vorausgesetzt, ich akzeptiere das Argument, dass wir sie wirklich brauchen). Ich möchte jedoch nicht, dass wir uns vom Regen in die Traufe bringen, indem wir überstürzt eine Technologie einsetzen, die immer noch umstritten ist. Aber das Rennen ist eröffnet: Das US-Patentamt hat 2012 rund 4.000 Patente unter „977 – Nanotechnologie“ veröffentlicht, ein neuer Rekord.

Patente Nanotechnologie

Hier ist ein interessantes Video, das erklärt, wie Nano funktioniert – und warum wir umfangreiche Studien benötigen, um die vielen Implikationen dieser neuen Wissenschaft zu erfassen.

Betrachten Sie diese Science-Fiction-ähnlichen Szenarien, wie Nano unser Leben grundlegend verändern kann:

  • Die „Nanomedizin“ verspricht die Diagnose und Behandlung einer Krankheit – noch bevor die Symptome auftreten. Oder sie verspricht den Wiederaufbau von Neuronen bei Alzheimer- oder Parkinson-Patienten – und Stammzellen für alles, woran Sie leiden! Knochenregeneration. [7]
  • Oberflächen können so modifiziert werden, dass sie je nach Anwendung kratzfest, unbenetzbar, sauber oder steril sind. [8]
  • Quanten-Computing.
  • Solarzellen erfassen das sichtbare Spektrum der Sonne – sowie Infrarotphotonen – und verdoppeln so die uns zur Verfügung stehende Sonnenenergie. Wie wäre es mit Netto-Null-Kohlenstoffemissionen?
  • Metallpartikel im Nanobereich können gefährliche Abfälle entgiften.
  • Kleidung, die Ihr Mobiltelefon beim Spazierengehen auflädt, oder ein Implantat, das anhand Ihres eigenen Herzschlags den Blutdruck misst.

Und doch. Es gibt viel Unbekanntes, und wie Eric Drexler sagte, ist die Geschichte ein Wirrwarr aus Wissenschaft und Fiktion, verbunden mit Geld, Presseberichten, Washingtoner Politik und purer Verwirrung. Wissenschaftler und Regierungen sind sich einig, dass die Anwendung der Nanotechnologie im Handel erhebliche potenzielle Risiken für die menschliche Gesundheit und die Umwelt birgt, und diese Risiken sind unbekannt. Beispiele für hochrangige, angesehene Berichte, die diese Besorgnis zum Ausdruck bringen, sind:

  • Schweizerische Eidgenossenschaft (Vorsorgeraster 2008) [9]
  • Kommission für Umweltverschmutzung (Großbritannien 2008) [10] ;
  • Wissenschaftliche Kommission der Bundesregierung (SRU) [11] ;
  • Öffentliche Zeugenaussagen vom US-amerikanischen National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH, Februar 2011) eingeholt [12] ;
  • OECD-Arbeitsgruppe (seit 2007) [13] ;
  • Welthandelsorganisation (WTO) [14]
  • sowie mehrere Industriekonzerne und verschiedene Nichtregierungsorganisationen.

Die Nanotechnologie verändert bereits viele Produkte – Wasseraufbereitung, Pestizide, Lebensmittelverpackungen und Kosmetika, um nur einige zu nennen –, die Katze ist also bereits aus dem Sack. Betrachten wir dieses kleine Beispiel zum Nanopartikel-Argument: Bei Einnahme gelangen die Nanopartikel in das Blut- und Lymphsystem, zirkulieren im ganzen Körper und erreichen potenziell empfindliche Stellen wie Milz, Gehirn, Leber und Herz. [15] Die Fähigkeit von Nanopartikeln, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, macht sie äußerst nützlich, um Medikamente direkt ins Gehirn zu bringen. Andererseits können diese Nanopartikel für das Gehirn giftig sein. Wir wissen einfach nicht genug über die Größe und Oberflächenladung von Nanopartikeln, um Schlüsse zu ziehen. [16] In Textilien werden Silbernanopartikel als antibakterielle/antimykotische Mittel verwendet, um Geruchsbildung zu verhindern.

Es gibt jedoch fast keine Veröffentlichungen über die Auswirkungen künstlich hergestellter Nanopartikel auf Tiere und Pflanzen in der Umwelt.

Es ist also noch nicht klar, was die Nanowissenschaft noch bringen wird – wenn sie uns nicht tötet, könnte sie uns zumindest retten.


[2] Stapleton HM, et al. Nachweis von Organophosphat-Flammschutzmitteln in Möbelschaum und US-Hausstaub. Environ Sci Technol 43(19):7490–7495. (2009); http://dx.doi.org/10.1021/es9014019 .

[3] Callahan, P und Hawthorne, M; „Chemicals in the Crib“, Chicago Tribune, 28. Dezember 2012, http://articles.chicagotribune.com/2012-12-28/news/ct-met-flames-test-mattress-20121228_1_tdcpp-heather-stapleton-chlorinated-tris

[5] Umfassende Umweltverträglichkeitsprüfung für mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren-Flammschutzbeschichtungen in Polstertextilien: Eine Fallstudie, die vorrangige Forschungslücken für zukünftige Risikobewertungen aufzeigt (Abschlussbericht), Environmental Protection Agency, http://cfpub.epa.gov/ncea/nano/recordisplay.cfm?deid=253010

[6] Gilman, Jeffrey W., „Nachhaltige flammhemmende Nanokomposite“; Nationales Institut für Standards und Technologie

[7] Hunziker, Patrick, „Nanomedizin: Der Einsatz der Nanowissenschaft zum Wohle des Patienten“ European Foundation for Clinical Nanomedicine (CLINAM) Basel, Schweiz 2010.

[9] Schweizerischer Nationalfonds, Chancen und Risiken von Nanomaterialien, Umsetzungsplan des Nationalen Forschungsprogramms NFP 64, Bern, 6. Oktober 2009; siehe auch Schweizer Vorsorgeraster und Dokumente zur Erläuterung und Begründung seiner Anwendung, in englischer Sprache erhältlich beim Bundesamt für Gesundheit.

[10] Vorsitzender: Sir John Lawton CBE, FRS Royal Commission on Environmental Pollution, 27. Bericht: Neue Materialien in der Umwelt: Der Fall der Nanotechnologie. Dem Parlament auf Befehl Ihrer Majestät im November 2008 vorgelegt.

[11] SRU, Sachverständigenrat für Umweltfragen der Bundesregierung, Sondergutachten „Vorsorgestrategien im Umgang mit Nanomaterialien“, September 2011. Der SRU wurde von der Bundesregierung beauftragt, „Empfehlungen für eine verantwortungsvolle und vorsorgende Entwicklung dieser neuen Technologie“ abzugeben.

[12] Siehe: Gesetzliche Grundlage und Begründung: Niosh-Empfehlungen zur Vermeidung von Risiken durch Kohlenstoffnanoröhren und Nanofasern“ Kommentare nach der Anhörung Aktuelles Niosh-Informationsbulletin: Berufliche Belastung durch Kohlenstoffnanoröhren und Nanofasern, Docket-Nr. NIOSH-161, überarbeitet am 18. Februar 2011; Aussage im Namen der ISRA (International Safety Resources Association) vor NIOSH, USA. Kommentare vorbereitet von Ilise L Feitshans JD und ScM, Genf, Schweiz. Aussage vorgetragen von Jay Feitshans, Wissenschaftspolitikanalyst; ISRA-Entwurfsdokument zur öffentlichen Einsicht und Kommentierung Aktuelles NIOSH-Informationsbulletin: Berufliche Belastung durch Kohlenstoffnanoröhren und Nanofasern, Docket-Nr. NIOSH-161-A.

[13] Die OECD-Arbeitsgruppe für hergestellte Nanomaterialien (WPMN) „OECD-Emissionsbewertung zur Identifizierung von Quellen der Freisetzung luftgetragener hergestellter Nanomaterialien am Arbeitsplatz: Zusammenstellung bestehender Leitlinien“, ENV/JM/MONO (2009)16, http://www.oecd.org/dataoecd/15/60/43289645.pdf . „Vorläufige Analyse der OECD zur Messung und Minderung der Exposition am Arbeitsplatz: Hergestellte Nanomaterialien“ OECD ENV/JM/MONO(2009)6, 2009. http://www.oecd.org/dataoecd/36/36/42594202.pdf .
„OECD-Vergleich der Leitlinien zur Auswahl von Hautschutzausrüstung und Atemschutzmasken für den Einsatz am Arbeitsplatz: hergestellte Nanomaterialien“, OECD ENV/JM/MONO(2009) 17, 2009. www.oecd.org/dataoecd/15/56/43289781.pdf .

[14] Leitlinien der WHO zum „Schutz der Arbeitnehmer vor potenziellen Risiken hergestellter Nanomaterialien“ (WHO/NANOH), (Hintergrundpapier) 2011

[15] Dixon, D., „Giftige Nanopartikel könnten in die menschliche Nahrungsversorgung gelangen, so eine Studie der MU“, 22. August 2013, http://munews.missouri.edu/news-releases/2013/0822-toxic-nanoparticles-might-be-entering-human-food-supply-mu-study-finds/

[16] Wissenschaftlicher Ausschuss „Neu auftretende und neu identifizierte Gesundheitsrisiken“ (SCENIHR), Europäische Kommission, 2006

http://www.cnn.com/video/data/2.0/video/health/2013/01/25/sgmd-gupta-flame-retardants.cnn.html

http://www.cnn.com/video/data/2.0/video/health/2013/01/25/sgmd-gupta-flame-retardants.cnn.html


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