Nanomaterialien

Nano (von griechisch nanos: Zwerg) ist die Vorsilbe für die Maßeinheit Nanometer (nm), die ein Milliardstel von einem Meter beträgt, oder anders ausgedrückt: Nano bedeutet 9 Nullen vor dem Komma.

© Swiss Nano-Cube

Bei Nanomaterialien handelt es sich um Strukturen, die kleiner als 100 nm sind. (Zum Vergleich: Ein einzelnes menschliches Haar ist ungefähr 80.000 nm breit)

 

Sie werden wegen ihrer Eigenschaften für ein breites Anwendungsspektrum hergestellt.

Ein Nanopartikel verhält sich zur Größe einer Orange wie diese zur Größe der Erde.

Vorbilder aus der Natur

 

Lotuseffekt: Die Oberflächenstruktur von Lotusblüten ähnelt einem winzigen Nagelbrett und bietet vergleichsweise großen Wassertropfen und Staubpartikeln keine Kontakt- und Haftfläche. Regenwasser perlt an den Blüten ab und nimmt dabei auch locker haftenden Schmutz mit - die Blüten bleiben trocken und sauber.

 

Spatelförmige Feinstrukturen an den Fußsohlen von Käfern, Fliegen, Spinnen und Geckos sorgen für Haftung an Decken oder Wänden.

Vielfältige Möglichkeiten

© Jugend-Umwelt-Plattform, Bubu Dujmic

Nanotechnologie und synthetische Nanomaterialien stellen zweifelsfrei eine große Bereicherung und Chance für den Menschen dar: So könnten etwa durch Nanotechnologie ermöglichte innovative Ansätze in der Medizin in Zukunft Leben retten. Auch die Umwelt kann profitieren: Durch den Einsatz von Nanomaterialien können die eingesetzten Rohstoffe mengenmäßig vermindert werden - das schont Ressourcen sowie Energie und reduziert die Abfallmenge.

 

Neue Verfahren in der Solarzellentechnik oder Windenergiegewinnung sowie Verfahren, um die Umwelt von Schadstoffen zu reinigen können einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und zur Verbesserung der Umweltsituation leisten. So können etwa selektive Membranfilter zur Wasseraufbereitung oder Meerwasserentsalzung eingesetzt werden. Durch innovative Werkstoffe wie Nanoschäume kann die Isolierleistung stark verbessert werden.

 

Mögliche Gefahren

 

Auf der anderen Seite gibt es noch zahlreiche Wissenslücken zu den Gefahren dieser neuen Materialien. Ihre Kleinheit lässt Nanopartikel etwa leichter in Zellen und Organe eindringen als der Stoff in einer Nicht-Nanoform. Diese Eigenschaft zusammen mit einer in Relation höheren Reaktionsfähigkeit kann ein häufigeres Auftreten von Krebserkrankungen nach sich ziehen.

 

Auch für die Umwelt zeichnen sich mögliche Gefahren ab: Beispielsweise wird Nano-Titandioxid bereits im Millionentonnen-Maßstab hergestellt und kommt besonders bei Fassadenanstrichen, Farben und Lacken aber auch in Sonnencremen zum Einsatz. Durch Verwitterungseinflüsse bzw. durch den Abfluss von Regenwasser an den Fassaden gelangen Partikel von Nano-Ttitandioxid in nennenswerten Mengen in unsere Gewässer. Ihr Verhalten ist hierbei allerdings noch kaum geklärt. Einzelne Partikel können sich aneinanderlagern, größere Strukturen bilden und absinken. Dabei könnten sich Gefährdungen für im Sediment oder im Wasser lebende Organismen ergeben.

 

Gesetzgebung

 

Es gibt weltweit noch keine geeignete Grundlage für die Bewertung der möglichen Gefahren, die durch Nanomaterialien hervorgerufen werden könnten. Die Gesetzgebung hinkt hier aus verschiedenen Gründen der Technologie nach:

  • Die gefährlichen Eigenschaften einer Chemikalie in einer bestimmten Nano-Form können sich stark von den Eigenschaften derselben Chemikalie in einer anderen Nanoform und ihrer normalen Form unterscheiden. Jede Chemikalie, die im Nano-Maßstab produziert wird, muss daher neu bewertet werden.
  • Die meisten Testmethoden, die zur Überprüfung von Gesundheits- und Umweltgefahren durch Chemikalien herangezogen werden, können nur bedingt auf Nanomaterialien angewendet werden.
  • Aufgrund der rasend schnellen Entwicklung und Verbreitung der Nanotechnologie und der vielfältigen Erscheinungsformen konnte man sich in der EU erst kürzlich über eine einheitliche Definition für Nanomaterialien einigen. Demnach sind Nanomaterialien „Materialien, deren Hauptbestandteile eine Größe zwischen 1 und 100 Milliardstel Metern haben“. Die Europäische Kommission beschränkt sich in ihrer Sektor-übergreifenden Definition also auf eine reine Größenangabe und ignoriert die potentiellen Sicherheitsrisiken von Nanomaterialien, was von vielen Organisationen kritisiert wird.

Infobox

Österreichisches Nano-Informationsportal

Österreichisches Nano-Informationsportal

Umweltbundesamt-Informationen

Umweltbundesamt-Informationen

Broschüre der AK über Nanotechnologie in Lebensmitteln

Nanotechnologie in Lebensmitteln

Letzte Änderung: 15.01.2016