Nanotechnologien: Chancen erkennen und nutzen - Risiken bewerten und minimieren

Sie sind in ihrer Form winzig klein, in ihrer Wirkung aber riesengroß. Nanomaterialien versehen viele Produkte mit neuen Funktionen oder verbesserten Eigenschaften: Schaltbare Klebstoffe können punktgenau ausgehärtet und wieder gelöst werden, Getränkeverpackungen werden leichter und Photovoltaikmodule als flexible Folien hergestellt werden. So nährt die Nanotechnologie die Hoffnungen auf weiteren technologischen Fortschritt und neuartige Produkte. Auch für den Umweltschutz sind die Nanomaterialien ein Hoffnungsträger. Mit ihrer Hilfe lassen sich Produkte leichter und energieeffizienter gestalten, wodurch wertvolle Rohstoffe und Energieträger geschont werden.

Gleichzeitig birgt eine weit verbreitete Nutzung von Nanomaterialien auch Risiken. So lassen sich negative Auswirkungen auf Mensch und Umwelt bislang noch nicht richtig einschätzen. Denn aufgrund ihrer relativ großen Oberfläche können sie andere biologische Wirkungen entfalten als traditionelle Chemikalien, selbst wenn sie deren chemischer Zusammensetzung ähneln. Zwar hat sich der Wissensstand zu den akuten Wirkungen der wichtigsten Nanomaterialien in den letzten Jahren deutlich verbessert, jedoch bestehen weiterhin Wissenslücken, insbesondere bei den Langzeitwirkungen auf Mensch und Umwelt.

Factsheet "Risk Assessment of Nanomaterials in a Regulatory Context" (2016)

"Nanotechnologien: Chance für die Nachhaltigkeit?" Ergebnisse der wissenschaftlichen Jahrestagung des Öko-Instituts (2010)

"Nano Maßstäbe - Innovation mit Verantwortung" Broschüre des Öko-Instituts (2008)

"Chancen der Nanotechnologien nutzen! Risiken rechtzeitig erkennen und vermeiden!" Positionspapier des Öko-Instituts (2007)

Sicherheit für Mensch und Umwelt

In einem aktuellen Projekt wirkt das Öko-Institut auf internationaler und europäischer Ebene am Standardisierungsprozess für die Charakterisierung und Messung von Nanomaterialien mit. Standardisierung ist eine wesentliche Voraussetzung für die wirksame Umsetzung von Maßnahmen zur Minimierung möglicher Umwelt- und Gesundheitswirkungen von Nanomaterialien. Eine Kernaufgabe des Projektes ist es, die Normungsorganisationen "ISO" und "CEN" sowie die internationale Arbeitsgruppe der OECD zu Nanomaterialien bei der Entwicklung klarer Standards und Handlungsempfehlungen, zum Beispiel zur Definition von Nanomaterialien oder zum Umgang mit nanomaterialhaltigen Industrieabfällen, zu unterstützen. Das Öko-Institut dringt in diesem Kontext auf eine ausgewogene Anwendung des Vorsorgeprinzips. Ein weiteres wichtiges Ziel des Projektes ist es, die Erkenntnisse aus den Normungsprozessen mit europäischen Nichtregierungsorganisationen zu teilen und deren politische Einflussmöglichkeiten bei der Normung zu stärken.

"Ensuring proper risk assessment of nanomaterials to establish a precaution-based regulatory framework for their production and use" (in Bearbeitung)

"Risk management of nanomaterials" Oeko-Institut's presentation of specific project activity on the risk management measures for nanomaterials (2015)

"Toxicity and ecotoxicity of nanomaterials" Oeko-Institut's strategic workshop on nanotechnology (2015)

Studie "Nanomaterialien: Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit" des Öko-Instituts auf den Seiten von TA-SWISS (2013)

Studie "Nanomaterialien in Lebensmitteln und -verpackungen" des Öko-Instituts auf den Seiten von TA-SWISS (2009)

"Sichere Verwendung von Nanomaterialien in Farben und Lacken" Leitfaden des Öko-Instituts (2009)

Transparenz über Anwendungsbereiche und Lebensweg von Nanomaterialien

Noch werden die meisten neu entwickelten Arten von Nanomaterialien weitgehend in Nischenmärkten eingesetzt. Allerdings werden Nanomaterialien in zunehmenden Maßen auch in Verbraucherprodukten verwendet und existieren daher bereits in Kosmetika, Nahrungsmitteln und anderen Alltagsprodukten. In vielen Fällen informieren die Hersteller die Konsumenten und Konsumentinnen nicht ausreichend über die Verwendung von Nanomaterialien, die damit verbunden Nutzenaspekten, sowie in Hinblick auf die möglichen Risiken für Mensch und Umwelt. Dies liegt auch daran, dass noch zahlreiche Fragen zu den gesundheitlichen und umweltbezogenen Risiken von Nanomaterialien offen sind. Insbesondere fehlt ein systematisches Monitoring der verschiedenen Anwendungsbereiche für Nanomaterialien und daraus resultierende Schlussfolgerungen für das Risikomanagement. In dieser Situation können vorsorgebasierte Instrumente, wie ein Nanoprodukt-Register oder ein Nano-Anlagenkataster wichtige Informationen zur Risikobewertung liefern. Die Kosten und der Nutzen eines von Behörden sowie Umwelt- und Verbraucherverbände geforderten Nano-Produktregisters hat das Öko-Institut abgeschätzt. Die Studie zeigt, dass ein Register, das auf bestehenden stoff- und produktrechtlichen Regelungen aufsetzt, deutlich weniger Kosten für den Meldepflichtigen verursachen würde als ein eigenständiges Register für Nanoprodukte.

Studie "Assessments of Impacts of a European Register of Products Containing Nanomaterials" des Öko-Instituts (2013)

Oeko-Institut's study of the scoping of a Belgian national register for nanomaterials and products containing nanomaterials (2013)

"Rechtliche Machbarkeitsstudie zu einem Nano-Produktregister" des Öko-Instituts (2010)

Nanomaterialien und Nachhaltigkeit

Hersteller und Entwickler von Nanomaterialien und ihren Anwendungen sollten bereits bei der Produktentwicklung systematisch analysieren, wie sich der Einsatz von Nanomaterialien auf die Nachhaltigkeit auswirkt. Hierfür wurden am Öko-Institut Instrumente und Lösungsansätze erarbeitet, um verantwortungsvoll mit den nanotechnologischen Anwendungen und Produkten umzugehen: Mit dem Nano-Nachhaltigkeits-Check steht für Hersteller und Entwickler ein Selbstevaluierungstool zur Verfügung, welches eine entwicklungsbegleitende und damit frühzeitige Identifizierung von Chancen und Risiken ermöglicht und Anregungen für eine strategische Optimierung der Neuentwicklung liefert. Wichtigstes Ziel ist dabei stets, Nachhaltigkeitskriterien bereits während des Entwicklungsprozesses von Nanoanwendungen im Blick zu behalten.

„Nano-NachhaltigkeitsCheck: Radar für Nanoprodukte mit Zukunft“ Broschüre des Öko-Instituts und den Projektpartnern BASF und Nanogate (2011)

In Anwendung des Nano-Nachhaltigkeits-Checks haben die Expertinnen und Experten des Öko-Instituts für über zehn Beispiele aus vielversprechenden Anwendungsfeldern der Nanotechnik den Energie- und Rohstoffbedarf analysiert. Dabei wurde auch untersucht, ob Rebound-Effekte auftreten können, die die Nachhaltigkeit solcher Nanoprodukte konterkarieren würden.

So am Beispiel Neodym-Magnete, die in vielen elektrotechnischen Anwendungen enthalten sind, wie z.B. in Windrädern. Für Neodym-Magnete werden Neodym und andere Seltene Erden gewonnen, wobei toxische und radioaktive Substanzen freigesetzt werden. Durch den Einsatz von Nanokörnung kann die Leistungsfähigkeit von Neodym-Magneten relevant gesteigert und somit wertvolle Ressourcen geschont werden. Rebound-Effekte können auftreten, wenn das Material weiträumig verteilt wird und aufgrund seiner Effektivität auch andere Anwendungsfelder für sich gewinnt.

"Nanotechnik: Ressourcenschonung oder Rebound-Effekt?" Broschüre des Öko-Instituts (2014)

"CONANO - Comparative Challenge of Nanomaterials" Ein Dialogprojekt mit dem Öko-Institut (2007)

Rechtsrahmen für die Verwendung von Nanomaterialien

Im Zuge der Regulierung ist aus der Sicht des Öko-Instituts zu beachten, dass nicht alle Entwicklungsrichtungen der Nanotechnologien gleichermaßen zu befürworten sind. So kann es bei besonders risikoreichen Anwendungen geboten sein, bestimmte Produkte und Anwendungsfelder einzuschränken. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass Nanotechnologien oft auch eingesetzt werden, um bekannte Umweltprobleme konventioneller Technologien und Produkte zu reduzieren oder zu beseitigen. Beispielsweise lassen sich toxikologisch bedenkliche bromierte Flammschutzmittel in Kunststoffen durch weniger problematische Nanomaterialien ersetzen. Die funktionelle Substitution besonders besorgniserregender Substanzen durch innovative nanotechnologische Lösung mit vergleichbarer Funktion darf aber nicht dazu führen, dass die weit verbreitete Anwendung von Nanomaterialien zu neuen, unbekannten Risiken führt.

Ein wesentlicher Schritt zur Regulierung besteht darin, die stoffrechtlichen Regelungen in der europäischen Chemikaliengesetzgebung REACH anzupassen und Nanomaterialien dort gesondert zu berücksichtigen. Denn bisher fallen viele Nanomaterialien aufgrund ihrer geringen Größe bzw. Herstellungsmenge durch das Prüfraster der unter REACH zu registrierenden Stoffe; es fehlt an nano-spezifischen Prüf- und Testmethoden. Perspektivisch wird es ferner in Hinblick auf praktikable Lösungen bei Risikobewertung und -management darauf ankommen, die Vielzahl unterschiedlicher Nanomaterialien in eine überschaubare Anzahl von Risikoklassen einzuteilen.

"Examination and assessment of consequences for industry, consumers, human health and the environment of possible options for changing the REACH requirements for nanomaterials" Oeko-Institut's final report (2013)

"Rechtsfragen zur Anwendung des Stoffbegriffs auf Nanomaterialien im Rahmen der REACH-Verordnung" Studie des Öko-Instituts (2012)

"Rechtsgutachten Nano-Technologien - ReNaTe - Nanotechnologien" des Öko-Instituts (2007)