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Kleine Teilchen, komplexe Risiken

Unlängst warnten britische Forscher, dass Nanotubes ein ähnliches Krebspotenzial bergen wie Asbest. Über Nanorisiken wird in Großbritannien bereits länger diskutiert.

In verschiedenen Forschungslaboren weltweit arbeiten Wissenschafter seit den 1990er Jahren an Kohlenstoff-Nanoröhrchen. Dabei handelt es sich um in die Länge gezogenen reinen Kohlenstoff. Diese Moleküle sind sehr stark - hundertmal stärker als Stahl - und trotzdem extrem leicht. Sie gelten als sehr gute Leiter von Hitze und Elektrizität. Die Nano-Kohlenstoffröhrchen sollen ein ganz neues Feld von Produkteigenschaften eröffnen und aufgrund ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften können sie das Material des 21. Jahrhunderts sein, schwärmen Unternehmen und Teile der Forschung. Ähnlich gepriesen wurde im 20. Jahrhundert die "Wunderfaser" Asbest.

Nanotubes und Asbest

Auch diese Materialien hatten ungewöhnliche, nützliche Eigenschaften wie eine ausgeprägte Festigkeit und man setzte sie unter anderem wegen ihrer ausgezeichneten Isolationseigenschaften in Baumaterialien ein. Langsam aber sicher brachte man das zunehmende Auftreten von Lungenkrebs mit dem neuen Wundermaterial in Verbindung. Heute steht fest, dass freie Asbestfasern, wenn sie in die Lunge gelangen, dort Gewebe schädigen. In vielen Ländern ist der Einsatz von Asbest nun verboten, die Auswirkungen sind aber noch zu spüren. Nanotubes ähneln Asbest nicht nur hinsichtlich der Hoffnungen, die man in sie setzt, sondern Wissenschafter haben sie seit einiger Zeit unter Verdacht, sich auch wie Asbestfasern zu verhalten. Grund ist die ähnliche physikalische Struktur mancher Nanotubes, die es ihnen vielleicht erlaubt, wie Asbest Gewebszellen zu verletzen, weil beide wie eine Nadel geformt sind. Eine im Mai erschienene Studie des Institute of Occupational Medicine in Edinburgh hat diesen Verdacht nun teilweise erhärtet. Die Forscher setzten Mäuse unterschiedlichen freien Nanotubes aus. Daraufhin entzündeten sich Membrane rund um einige Körperorgane der Tiere. Das beweist nicht, dass Nanotubes Krebs verursachen, aber bei Asbestfasern war diese Entzündung ein Stadium in der Entwicklung Richtung Krebs. "Nanotubes benehmen sich insofern wie Asbest, als die langen Nanotubes schädlich sind, aber die kurzen sind es nicht", schließt Ken Donaldson, Professor an der Universität Edinburgh und Leiter der Studie. Mit bestimmten Nanotubes in Kontakt zu kommen, könnte also ein Risiko bedeuten. Allerdings sind die Nanofasern ungefährlich, solange sie in Werkstoffen gebunden sind. In den Produkten, die Nanotubes enthalten und momentan am Markt sind, ist das der Fall. Deswegen setzen sich Verbraucher den Nanotubes nicht direkt aus. Was aber, wenn der Tennisschläger zerstört wird, und worin bestehen die Konsequenzen für das Abfallmanagement? Politische Entscheidungsträger stehen vor der Herausforderung, wie sie auf die Unsicherheiten in Zusammenhang mit den neuen Nanomaterialien reagieren sollen.

In Großbritannien widmet man sich diesen Themen schon seit einiger Zeit. Im Jahr 2003 beauftragte die britische Regierung die renommierten Akademien Royal Society und Royal Academy of Engineering mit einer Studie über die Entwicklungen und Auswirkungen von Nanotechnologie. Konkret ging es darum herauszufinden, welche Gesundheits-, Umwelt- und Sicherheitsrisiken sowie soziale und ethische Folgen mit den neuen Technologien verbunden sind. Ein gutes Jahr später erschien der umfangreiche Report mit dem Titel "Nanowissenschaft und Nanotechnologien: Möglichkeiten und Unsicherheiten". Die Royal Society und die Royal Academy of Engineering vertreten in diesem generell einen Vorsorge-Ansatz. Sie empfehlen, dass Forschungslabore und Fertigungsanlagen, die mit technisch angefertigten Nanopartikeln und Nanotubes arbeiten, diese behandeln, als ob sie gefährlich wären, und sie nicht in den Abfall integrieren. Weiters befürwortet der Report, den ganzen Lebenszyklus solcher Produkte in einem Risiko-Assessment mit einzubeziehen. Die britische Regierung stimmte dieser dem Vorsorgeprinzip entsprechenden Argumentation zu. Demnach sollen Schäden für die Umwelt und die menschliche Gesundheit im Vorhinein vermieden werden. Spezifische Regeln für den Umgang mit Nanomaterial gibt es aber bislang nicht, weil keine wissenschaftlichen Belege über mögliche Risikofaktoren vorhanden sind. Momentan fallen Nanoprodukte national und europaweit unter bestehende Gesetze, zum Beispiel unter die EU-Chemikalienverordnung REACH.

Regeln bremsen Innovation

Industrievertreter wie die Nanotechnology Industries Association oder die European Nanotechnology Trade Alliance warnen davor, das Innovationspotenzial von Nanotechnologien durch zu strenge Regeln zu bremsen. Weltweit gilt die Nanotechnologie als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Verschieden Prognosen über ihr mögliches Marktpotenzial übertreffen sich gegenseitig. Bis zum Jahr 2015 soll etwa der Anteil von Produkten, die Nanotechnologien einsetzen, von derzeit unter einem Prozent auf 15 Prozent ansteigen. Andere gehen bis dahin von einem dreifachen Wachstum aus. Tatsächlich ist das Umsatzpotenzial und Investitionsvolumen in Nanotechnologien alleine deswegen nicht leicht zu erfassen, weil unklar ist, was unter die Definition fällt (siehe Infokasten). Produkte wie Sonnenmilch mit veränderten Titanium-Oxid Partikeln sind seit den 1990er Jahren auf dem Markt, ohne dass man sie als Nanotechnologie führte. Umgekehrt gibt es auch Fälle, wo Hersteller ihre Produkte als, Nano' verkaufen, ohne dass, Nano' enthalten ist. Nichtsdestotrotz oder gerade wegen ihres breiten, interdisziplinären Anwendungsbereiches in der Physik, Chemie, Elektronik, Molekularbiologie, Optik und Materialwissenschaft gelten Nanotechnologien als Innovationsmotor, den man nicht bremsen soll.

Einige Wissenschafter und NGOs wie Greenpeace UK, Friends of the Earth oder die British Soil Association sehen das anders. Sie fordern, dass das Vorsorgeprinzip angewandt wird, solange unsicher ist, wie sich die neuen Eigenschaften der hergestellten Materialien auf Nanoebene auswirken, und nicht erst, wenn es Beweise für mögliche Risiken gibt. Gerade für solche von Unsicherheit geprägten Situationen sei das Vorsorgeprinzip als Regierungstechnik da. Aus Unzufriedenheit über die offizielle Vorgehensweise beschloss die British Soil Association, die sich für nachhaltige Produkte einsetzt, selbst zu handeln. Im Jänner 2008 verbannte die NGO künstlich hergestellte Nanopartikel als Inhaltsstoff von Produkten, die mit ihrem Label als "Bio" ausgezeichnet werden. Als Grund verwies die NGO auf die Unsicherheiten, die mit Nanomaterialien verbunden sind. Das Verbot betrifft Nahrungsmittel, Textilien und Kosmetika. Letztere sind am stärksten betroffen, weil bereits mehrere Anwendungen am Markt sind. Kosmetikprodukte wie Cremen verwenden Nanopartikel beispielsweise, um Enzyme zu stabilisieren oder um Wirkstoffe in die Haut zu transportieren.

Schwierige Kommunikation

Mit Nanotubes und damit mit den Ergebnissen der Studie aus Edinburgh haben die Cremen aber wiederum nichts zu tun. Die Eigenschaften von Nanopartikeln und Nanotubes sind unterschiedlich, je nachdem um welches Element es sich handelt, auf welche Umweltbedingungen sie treffen, wie groß sie sind, wie sie hergestellt wurden und ob sie frei oder gebunden sind. Diese Komplexität der Öffentlichkeit verständlich zu machen, ist schwierig; sie mit Regulierungen zu fassen ebenso. Aus den Ergebnissen der Nanotube-Studie sehen mit Nanotechnologien betraute Beamte in britische Ministerien momentan keinen Handlungsbedarf, sondern sich in ihrer pro-aktiven Herangehensweise bestätigt: Im Gegensatz zu Asbest führte man viel früher Risikostudien durch, man weiß nun über mögliche Gefahren Bescheid und kann, wenn notwendig, Maßnahmen ergreifen.

Die Autorin ist Politikwissenschafterin an der Universität Wien und forscht zu Nano-Governance.

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