Wissenswertes

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Nanostrukturen sind mehr als 1.000-mal kleiner als der Durchmesser eines Menschenhaares.
Quelle: eugenesergeev / Fotolia.com

Das Umweltbundesamt unterstützt eine sachlich geführte Diskussion über die Chancen und Risiken der Nanotechnik. Es will einen Beitrag dazu leisten, die Chancen der Nanotechnik für den Umwelt- und Gesundheitsschutz zu fördern und gleichzeitig die Risiken zu bewerten und zu vermeiden.

Definition von Nanomaterialien

Was sind eigentlich Nanomaterialien? Um diese Frage zu klären, veröffentlichte die EU-Kommission im Oktober 2011 eine Empfehlung zur Definition von Nanomaterialien. Diese umfasst natürliche, in Prozessen anfallende und gezielt hergestellte Nanomaterialien einschließlich ihrer Aggregate und Agglomerate.
Mindestens 50 Prozent der anzahlbasierten Partikelgrößenverteilung muss im Bereich ein bis 100 Nanometer liegen. Abweichend von der Definition gelten auch einige ausdrücklich aufgezählte Materialien (Fullerene, Graphenflocken und einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen – SWCNT), deren Abmessungen kleiner als ein Nanometer sind, als Nanomaterial. Ergänzend können auch Materialien mit einer volumenbasierten spezifischen Oberfläche von mehr als 60 Quadratmeter pro Kubikzentimeter als Nanomaterial angesehen werden. Dies bedeutet aber nicht, dass ein Material, das aufgrund seiner Anzahlgrößenverteilung ein Nanomaterial ist, auch eine spezifische Oberfläche größer als 60 Quadratmeter/Kubikzentimeter haben muss. Diese Definition ist in der Verordnung zu Biozidprodukten (Verordnung (EU) Nr. 528/2012) und die Anhänge der REACH -Verordnung (Verordnung (EU) 2018/1881) aufgenommen.

Internationales Engagement zur Sicherheit von Nanomaterialien

Das Umweltbundesamt arbeitet unter der Leitung des Bundesumweltministeriums in der „Working Party on Manufactured Nanomaterials (WPMN)“ der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD ) mit. Diese Gruppe arbeitet an verschiedenen Aspekten zu Sicherheit von Nanomaterialien. Ein Schwerpunkt ist dabei die Entwicklung von Prüfrichtlinien und Leitfäden für die international harmonisierte Untersuchung von Nanomaterialien. Das UBA koordinierte dabei die deutsche Beteiligung an der Prüfrichtlinienentwicklung im Bereich Ökotoxikologie, Umweltverhalten und physikalisch-chemischer Charakterisierung.

Nanomaterialien und REACH-Verordnung

Die Herstellung, der Import und die Verwendung von chemischen Stoffen werden in der Europäischen Chemikalienverordnung REACH (Verordnung (EG) Nr. 1907/2006) geregelt. Mit der Verordnung (EU) 2018/1881 wurden die Anhänge der REACH-Verordnung an die Besonderheiten von Nanomaterialien angepasst. Diese Anpassungen sind ab dem 01.01.2020 anzuwenden. Als Hilfestellung für die Registrierung von Nanomaterialien im Rahmen der REACH-Verordnung hat die ECHA nanospezifische Anhänge für ihre Leitlinien zu Informationsanforderungen und Stoffsicherheitsbeurteilung zur Verfügung gestellt.

Europäisches Nanoproduktregister

Für eine Bewertung der möglichen Risiken von Nanomaterialien für Mensch und Umwelt bestehen weiterhin wesentliche Wissenslücken. Daher setzt sich das Umweltbundesamt für ein europäisches Register für Produkte, die Nanomaterialien enthalten, ein. Das Produktregister sollte einen Überblick unter anderem über die nanomaterialhaltige Produkte schaffen, die Nanomaterialien freisetzen sollen oder bei denen eine Freisetzung über den gesamten Lebenszyklus nicht ausgeschlossen werden kann. Den Behörden würde das Register erleichtern, Schwerpunkte bei der Überwachung und Vollzug von Gesetzen zu setzen. Sie könnten besser abschätzen, wie und wo Mensch und Umwelt Nanomaterialien ausgesetzt sind. Im Falle negativer Auswirkungen könnte eine bessere Rückverfolgbarkeit gewährleistet werden. Für den Hersteller, Handel und Verbraucherinnen und Verbraucher schafft ein Produktregister Transparenz.

Von der  Europäische Kommission wurde eine sogenannte Europäischen Beobachtungsstelle für Nanomaterialien (European Union Observatory for Nanomaterials, EU-ON) bei der Europäische Chemikalienagentur (ECHA) eingerichtet.. Die Einführung des EU-ON stellt eine freiwillige Aktivität der Kommission dar, mit der keine Pflichten für Hersteller oder Importeure verbunden sind. Vielmehr trägt die ECHA bestehende Informationen aus verschiedenen Gesetzgebungen zur Chemikalienregulierung als auch Informationen aus Regelungsbereichen anderer EU-Behörden wie der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) und der Europäischen Arzneimittelagentur (EMA) zusammentragen und ergänzt die Datenlage mittels Marktstudien und Branchenumfragen. Auf Grund eines fehlenden verpflichtenden europäischen Instruments haben Frankreich, Dänemark, Belgien, Schweden aber auch Norwegen inzwischen nationale Meldepflichten für Nanomaterialien bzw. nanomaterialhaltige Produkte in den vergangenen Jahren eingeführt. Diese nationalen Register fokussieren auf unterschiedliche Zielsetzungen, Ausrichtungen und Regelungsgegenstände und sind verpflichtend für Hersteller und Importeure von Nanomaterialien oder nanomaterialhaltigen Produkten. Datenblätter zu nanotechnischen Anwendungen.

Die Erwartungen in den Einsatz von Nanomaterialien in verschiedensten Anwendungen sind nach wie vor hoch. Anwendungsfelder reichen über Elektro- und Energietechnik, Chemie und Materialentwicklung bis hin zu Pharmazie, Beschichtungen, Baumaterialien und Textilien. Für die Umwelt lassen sich vielseitige Chancen ableiten, z.B. im Bereich der Energie- und Ressourceneffizienz, der Sanierung von Altlasten oder der Wasseraufbereitung. Nanomaterialien können im Vergleich zu konventionellen Chemikalien geänderte oder völlig neue Eigenschaften und Funktionen aufweisen, die bei der Bewertung des Umweltrisikos berücksichtigt werden müssen.

Das UBA entwickelt zur Information der interessierten Öffentlichkeit Datenblätter (siehe Liste unten) über die Chancen und Risiken von nanotechnikbasierten Anwendungen. Diese gehen vor allem auf umweltrelevante Aspekte ein.

Forschungsstrategie „Nanotechnologie: Gesundheits- und Umweltrisiken von Nanomaterialien

Im Jahre 2007 veröffentlichten BAuA, BfR und UBA unter der Federführung der BAuA eine erste gemeinsame Forschungsstrategie „Nanotechnologie: Gesundheits- und Umweltrisiken von Nanomaterialien″. Das Papier nennt strategische Ziele für die Konzeption von Forschungsprojekten. Es identifiziert nanospezifische Forschungs- und Arbeitsgebiete zu Umwelt- und Gesundheitsfragen. Die Forschungsstrategie führt außerdem den dringenden Forschungsbedarf getrennt nach Arbeiter/Arbeiterin, Verbraucher/Verbraucherin und Umwelt auf.

In der im Jahr 2013 vorgelegten Bilanz werden der Stand und die wichtigsten Ergebnisse von 85 Forschungsprojekten zusammengestellt, die durch die gemeinsame Forschungsstrategie angestoßen oder begleitet wurden. Bei der Entwicklung der Bilanz waren auch die Physikalisch-Technische Bundesanstalt und die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung eingebunden.

Bei der erneuten Weiterentwicklung im Jahre 2016 wurde der Blickwinkel auch auf andere Materialinnovationen ausgeweitet, bei denen vergleichbare Risiken für Mensch und Umwelt bestehen oder abgeklärt werden müssen. In der Strategie wird der grundsätzliche Ansatz verfolgt, neue Materialien anwendungssicher und umweltverträglich über den gesamten Lebenszyklus zu entwickeln. Damit soll die Risikoforschung enger mit der Innovationsforschung verknüpft werden. Schwerpunkt liegt dabei auf Forschungsaktivitäten zur Entwicklung, Anpassung und Standardisierung von Prüfmethoden und Konzepten zur Charakterisierung und Bewertung von Gesundheits- und Umweltrisiken, sowie auf der Weiterentwicklung von Rechtsvorschriften.

Die aktuelle Forschungsstrategie „Nanomaterialien und andere innovative Werkstoffe: anwendungssicher und umweltverträglich“ von 2016-2020 befindet sicher derzeit in der Bilanzierung.

Veröffentlichungen

UBA-Publikationen Nanotechnik

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 Nanotechnik  Nanotechnologie  Nanomaterialien  REACH-Verordnung