Schweizer Forschungsprogramm "Chancen und Risiken von Nanomaterialien" - Ergebnisse, Erkenntnisse und Perspektiven

Wie lassen sich die besonderen Eigenschaften von synthetischen Nanomaterialien möglichst gewinnbringend und risikofrei erschließen? Diese grundlegende Frage stand über den Projekten, die von 23 Forschungsgruppen mit insgesamt 111 Forscherinnen seit 2010 im nationalen Schweizer Forschungsprogramm "Chancen und Risiken von Nanomaterialien" (NFP 64) durchgeführt wurden. 150 Publikationen entstanden aus den Forschungsvorhaben, von denen mehrere mit Preisen ausgezeichnet wurden. Dabei war das Rahmenbudget mit 12 Mio. Schweizer Franken (rund 11 Mio. Euro) im Vergleich mit EU-geförderten Projekten relativ bescheiden.

Die beteiligten Forschungsgruppen haben untersucht, welche Chancen und Risiken mit synthetischen Nanomaterialien verbunden sind: in Nahrungsmitteln, bei nanobasiertem Bau- und Isolationsmaterial, in der Energietechnik und - ganz besonders - in der Medizin. Sie haben analysiert, in welchem Abschnitt ihres Lebenszyklus - bei der Herstellung, beim Gebrauch oder bei der Entsorgung - Nanoteilchen für Umwelt und Gesundheit gefährlich sein könnten. Dafür wurden verschiedene Messmethoden und Messapparate entwickelt und getestet, mit neuen Anwendungen experimentiert und dabei Erstaunliches entdeckt. Zum Beispiel, dass oft schon geringste Veränderungen der Partikeloberfläche genügen, um die Eigenschaften der entsprechenden Nanopartikel grundlegend verändern.

Nach fünf Jahren Forschung ist die Schweizer Nanoforschungsgemeinde zum Fazit gelangt, dass die Chancen die Risiken synthetischer Nanomaterialien überwiegen. Oder besser: Dass die genaue Kenntnis synthetischer Nanomaterialien dabei helfen kann, sich der einzigartigen Eigenschaften dieser Stoffe zu bedienen, um vorhandenes Gefährdungspotenzial in weitere Chancen zu verwandeln. Gleichzeitig zeigt das NFP 64 aber auch ganz deutlich auf, wo weiterhin Wissenslücken bestehen und zusätzliche Forschungsanstrengungen unabdingbar sind.

Der im März 2017 veröffentlichte Schlussbericht bietet einen Überblick über die Grundlagen der Nanotechnologie und stellt einige der Forschungsprojekte und deren Ergebnisse in allgemein verständlicher Sprache und unterhaltsamer Form vor. Das Schlusswort hat Prof. Peter Gehr, emeritierter Professor für Anatomie und Histologie der Universität Bern, der das NFP 64 als Präsident der Leitungsgruppe während seiner ganzen Dauer begleitet hat:

"... Synthetische Nanomaterialien haben sowohl ein wirtschaftlich-industrielles als auch ein medizinisch-klinisches Potenzial sondergleichen. Aber marktreife Anwendungen sind nur dann möglich, wenn wir uns auf sicherem Boden bewegen. Das heißt, wir müssen die Risikoabklärung immer im Auge behalten..."

"Better control of nanomaterials" - Endbericht des Projekts der dänischen "Environmental Protection Agency" (EPA)

Die seit 2012 laufende Initiative hatte ihren Schwerpunkt im dänischen Verbraucher- und Umweltschutz und führte zur Etablierung eines Produktregisters. Die Ergebnisse des Projekts wurden in 30 umfangreichen und umfassenden Einzelberichten veröffentlicht und geben einen Überblick über den derzeitigen Wissensstand zu den Risiken von Nanomaterialien.

Die Ergebnisse des Projekts in Kürze:

  • Nanomaterialien, die in Konsumprodukten fest eingebunden in einer Matrix vorliegen, stellen sehr wahrscheinlich kein Risiko dar.
  • Bei Nanomaterialien, die in Flüssigkeiten oder pulverförmigen Produkten verwendet werden, besteht die Möglichkeit eines Hautkontakts. Das Risiko von Hautschädigungen oder eine Aufnahme durch die Haut ist jedoch sehr eingeschränkt. Nach derzeitigem Kenntnisstand stellen Nanomaterialien in Sonnenschutzmitteln kein Risiko dar.
  • Risiken durch Nanomaterialien sind möglich, wenn diese eingeatmet werden. Etwa wenn Farbe ohne Schutzausrüstung aufgesprüht wird oder wenn fest Produkte mechanisch bearbeitet werden (z.B. Bohren, Schleifen) und dadurch Staub entsteht.
  • Ein Risiko durch Nanomaterialien, die als Lebensmittelzusatzstoffe eingesetzt werden, kann nicht völlig ausgeschlossen werden. Diese Materialien werden derzeit von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) überprüft.
  • Kein signifikantes Risiko durch Nanomaterialien sieht die dänische EPA derzeit für Süßwasser-Ökosysteme. Allerdings liegt möglicherweise ein lokales Umweltrisiko für jene Flussabschnitte vor, in denen die Abwässer von Kläranlagen eingebracht werden.
  • Aufgrund fehlender Informationen konnte das Risiko für marine Ökosysteme, Sedimente und Böden nicht abgeschätzt werden. Hier bestehen nach wie vor große Wissenslücken.
  • Nachdem der Kenntnisstand über das Ausmaß der Verwendung von Nanomaterialien in Konsumprodukten sehr limitiert ist, wurde in Dänemark ein Nano-Produktregister etabliert. Mit Ende August 2015 erfolgten nur 117 Registrierungen von 8 Unternehmen. Befragte Unternehmen gaben an, dass es oft sehr schwierig sei, Informationen über Nanomaterialien in importierten Produkten zu erhalten. Diese Informationen werden entlang der Lieferkette oft nicht weitergegeben.

Schweizer nationales Forschungsprogramm NFP 64

"Chancen und Risiken von Nanomaterialien"

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NFP 64 Schlussbericht

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"Better control of nanomaterials"

Endbericht des Projekts der dänischen Umweltbehörde (2015) (engl.)

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"Better control of nanomaterials"

Summary of the 4-year Danish initiative on nanomaterials (The Danish Environmental Protection Agency, 2015)

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