Umgang mit Nanomaterialien

Forschungslabors arbeiten mit neuen Arbeitsstoffen mit unbekanntem Gefährdungspotenzial unter wechselnden Arbeitsbedingungen, mit selbst gebauten Apparaturen, häufig auch mit wechselnder Belegschaft und unter hohem Erfolgsdruck. Dabei stehen in erster Linie die Forschungsfragen im Vordergrund, und oftmals werden sicherheitstechnische Aspekte nicht dem Stand der Technik entsprechend beachtet. Von namhaften Institutionen sind Empfehlungen für den sicheren Umgang mit Nanomaterialien im Labor erarbeitet worden.

Gerade in der Grundlagenforschung gibt es eine Zahl an Forschungslabors - auch an Universitäten - in denen die Personen noch unter unzureichenden Sicherheitsbedingungen arbeiten.

Ein Leitartikel in der Zeitschrift 'nature' hielt im Sommer 2011 dazu fest:

  • oftmals bestehen keine klaren Sicherheitsvorschriften;
  • die Beachtung von elementaren Schutzmaßnahmen ist zumeist ungenügend;
  • viele Forscherinnen und Forscher arbeiten allein im Labor und können daher im Notfall keine rasche Hilfe erhalten;
  • die Studentinnen und Studenten werden nur ungenügend unterwiesen;
  • externe Kontrollen und Überprüfungen finden kaum statt;
  • es fehlen verlässliche Datensammlungen über Labor-Unfälle, und daher sind kaum Analysen und daraus resultierende Verbesserungen möglich

Die Situation in Österreich wird vergleichbar sein und trifft wohl auch für den Umgang mit Nanomaterialien zu. Für die Beschäftigten in Forschungslabors - sowohl universitären als auch außeruniversitären - gilt das ArbeitnehmerInnenschutzgesetz. Auf die Einhaltung von dessen Vorschriften hat der Arbeitgeber - im Fall der Universitäten also das Rektorat - zu achten.

Studierende hingegen genießen nicht den Schutz des ArbeitnehmerInnenschutzgesetzes. Somit gibt es keine einheitlichen Vorschriften zum vorsorgenden Schutz der Sicherheit und Gesundheit von Studierenden. Umso wichtiger ist es daher, die nachfolgend genannten Schutzmaßnahmen konsequent auch für Studierende durchzuführen.

Forschungsrat der USA ("National Research Council")

Der Forschungsrat der USA ("National Research Council") hat im Sommer 2011 genauere Vorschläge für den Umgang mit Nanomaterialien präsentiert. Er empfiehlt:

  1. gründliche Vorbereitung auf die möglichen Risiken der verarbeiteten Materialien (durch Beachtung der Informationen von vertrauenswürdiger Quellen);
  2. vorherige Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung (Evaluierung), die folgende Elemente umfassen soll:

  • eine Charakterisierung des Zustandes der zur Verwendung vorgesehenen Nanomaterialien (z.B. trocken und staubförmig, flüssig, Suspension, Matrix etc. Leicht zu dispergierende pulverförmige Nanopartikel stellen wegen des Inhalationsrisikos die größte gesundheitliche Gefahr dar. Daher sollten vorzugsweise Nanomaterialien in den Formen verarbeitet werden, die geringere Risiken mit sich bringen);
  • eine genaue Beschreibung der Arbeitsschritte;
  • eine Analyse der erkannten und vermuteten Gefahren und Unsicherheiten in den unterschiedlichen Arbeitsschritten;
  • die Festlegung von technischen und organisatorischen Schutzmaßnahmen sowie persönlicher Schutzausrüstung in Betriebsanweisungen - die Schulung der MitarbeiterInnen und die Vorbereitung auf Zwischenfälle und Notfälle; es sollte nicht vorausgesetzt werden, dass ForscherInnen und Laborangestellte sich der Risiken des Umgangs mit Nanomaterialen bereits bewusst sind;
  • die Beachtung möglicher Abfallströme, die Nanopartikel verbreiten könnten;
  • die Untersuchung möglicher Reaktionen zwischen Nanomaterialien und anderen (evtl. in den Abluft-Filtern, etc.) vorhandenen Stoffen.

Beispiele für technische Schutzmaßnahmen

  • Durchführung der Arbeiten in geeigneten Sicherheitswerkbänken mit wirksamen HEPA-Luftfiltern, in Gloveboxes oder unter Laborabzügen;
  • Reinigung des Abluftstromes durch wirksame und regelmäßig überprüfte und gewartete Filteranlagen;
  • Transport von Proben mit Nanomaterialien zwischen Instrumenten und Arbeitsplätzen nur in geschlossenen und deutlich gekennzeichneten Behältern.

Beispiele für organisatorische Schutzmaßnahmen

  • geeignete Planung und Gestaltung der Arbeitsumgebung (Trennung von belasteten Bereichen und anderen Flächen, Vorkehrungen zur Dekontamination etc.);
  • Unterweisung aller Personen, die in den Labors arbeiten oder sich dort nur vorübergehend aufhalten, über die Risiken und über die Richtlinien und Betriebsanweisungen für einen sicheren Umgang;
  • Anbringen von Schildern am Eingang zu Bereichen, in denen Nanomaterialien verwendet und bearbeitet werden, mit Bezeichnung der Gefahren, der vorgeschriebenen persönlichen Schutzausrüstungen, und der geltenden Zutrittsbeschränkungen;
  • Überwachung durch Messung der Partikel-Konzentrationen (vorzugsweise durch transportable Messgeräte), die mit den Werten der Hintergrundbelastung verglichen werden - sofern dabei erhöhte Belastungen in der Nähe von vermuteten Emissionsquellen festgestellt werden, sollten genauere Untersuchungen der emittierten Partikel erfolgen;
  • regelmäßige Reinigung beim Umgang mit Nanomaterialien. Alle Arbeitsflächen und Geräte sollten frei von Rückständen von Nanopartikeln gehalten werden. Die Exposition aller Betroffenen muss dabei minimiert werden. Alle bei der Reinigung verwendeten Materialien und Abfälle müssen in Übereinstimmung mit den Laborregeln für den Umgang mit gefährlichen Stoffen entsorgt werden.

Beispiele für persönliche Schutzmaßnahmen

  • Verwendung von geschlossenen Schutzbrillen und von Arbeitskleidung und eine getrennte Ablage der benutzten Arbeitskleidung bis zur kontrollierten Entsorgung oder Reinigung;
  • Hautkontakt mit Nanopartikeln oder Materialien, die Nanopartikel enthalten, ist zu minimieren;
  • sofern erforderlich, die Benutzung von für diesen Zweck geeigneten Atemschutzfiltergeräten.

'Nature' Editorial

Im 'Nature' Editorial ist das Dokument 'Accidents in Waiting - Every researcher and institution should question their own attitudes to safety in the lab after the death of an undergraduate in a Yale University workshop' zu finden (Nature 472, 259 vom 21. April 2011)

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National Research Council, USA

Der National Research Council veröffentlichte einen Expert Consensus Report zu 'Prudent Practices in the Laboratory' (May 2011)

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National Research Council

Der National Research Council veröffentlichte 2010 das Dokument 'Chemical Laboratory Safety and Security - A Guide to Prudent Chemical Management'

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US-Department of Health -National Institute for Occupational Safety and Health -NIOSH

NIOSH veröffentlichte das Dokument 'Approaches to Safe Nanotechnology - Managing the Health and Safety Concerns Associated with Engineered Nanomaterials' (March 2009)

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US-DOE (Department of Energy)- Nanoscale Science Research Centers

Das US-DOE erstellte das Dokument 'Approach to Nanomaterial Environmental Safety & Health' (May 2008)

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American Society for Testing and Materials

Die American Society for Testing and Materials veröffentlichte das Dokument 'Standard Guide for Handling Unbound Engineered Nanoscale Particles in Occupational Settings' (Standard Designation : E2535 - 07) (2007)

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