Nanotechnologie: Chancen und Risiken

Nanotechnologie: Chancen und Risiken

Burkhard Gusy Nanotechnologie gilt als Zukunftstechnologie schlechthin. Ihr Motto lautet „immer kleiner, immer schneller“. Die Nanotechnologie er­schließt uns die Welt der allerkleinsten Dinge. Ein Nanometer ist der milli­onste Teil eines Millime­ters. Im Vergleich dazu ist der Durchmesser ei­nes menschlichen Haa­res fünfzigtausend Mal größer. Die Anwen­dungsmöglichkeiten dieser Tech­nologie werden vom Bundesministe­rium für Bildung und Forschung als im­mens be­wertet, Fortschritte der Nano­techno­logie entscheiden mit über die wei­tere Ent­wicklung zukunftsträchtiger Branchen.

Der Begriff Nano stammt aus dem grie­chischen und bedeutet Zwerg. Die Nano­technologie beschäftigt sich mit der For­schung und Konstruktion in sehr kleinen Strukturen: Nanopartikel sind im Alltag grundsätzlich nichts Neues, da sie in der Natur seit jeher z.B. durch Verbrennungs­prozesse vorkommen. Sie können aber auch chemisch oder mechanisch herge­stellt werden. Einige davon sind bereits kommerziell verfügbar und werden in handelsüblichen Produkten eingesetzt (z.B. Sonnenschutz, Kosmetik, Autoab­gaskatalysatoren, Ketchup, Reifen, Solar­zellen), andere werden in der material­wissenschaftlichen Forschung eingesetzt. Anwendungen entstehen in der Pharma­zie, der Elektronik, dem Automobil- und Maschinenbau, sowie der Umwelttechnik, weitere Branchen werden hinzukommen.

Partikel im Nanobereich haben zwei be­son­dere Eigenschaften. Bei Stoffen unter­halb einer Größe von 50nm gelten die Re­geln der Quantenphysik, sie nehmen an­dere optische, magnetische oder elek­trische Eigenschaften an und können in einem bestimmten Größenbereich durch Wechselwirkung mit ihrer Umgebung auch ihre Gestalt ändern. Mit abnehmen­der Größe ändert sich ebenso das Ver­hältnis zwischen Masse und Oberfläche, je kleiner ein Körper wird, umso größer wird seine Oberfläche im Verhältnis zur Masse.

Diese Eigenschaften macht sich z.B. die Pharmazie zu Nutze, um Medikamente zu ihrem Wirkort zu transportieren. Nano­partikel können biologische Barrieren, wie z.B. die Zellmembranen oder andere Ge­webearten durchdringen und so die Wirk­substanzen zu ihrem Zielort transportie­ren. Dort können sie darüber hinaus die Wirkstoffe über einen längeren Zeitraum dosiert freisetzen.

Nanopartikel können insofern über die Atemwege, die Haut oder über den Ma­gen-Darm-Trakt aufgenommen werden. Hinsichtlich der gesundheitlichen Risiken gehen die Meinungen auseinander. In ei­nem ersten Report der Swiss Re (2004) wird die Befürchtung geäußert, dass Na­notubes (spezielle Nanopartikel) ähnliche Auswirkungen auf die Gesundheit haben könnten wie Asbest. Gefordert werden mehr Forschung, internationale Standar­ds, Langzeitbeobachtungen und Risiko-Transfer. Im März 2006 wurden dem Bundesamt für Risikobewertung 70 Fälle von Atemnot nach der Anwendung von zwei Reinigungssprays gemeldet, eines der Reinigungssprays trug zwar den Be­griff Nano im Produktnamen, enthielt aber keine Nanopartikel. Forscher der University of Massachusetts berichten auf der Jahrestagung der American Asso­cia­tion for Cancer Research, dass Nanopar­tikel in Gewebezellen die DNA schädigen und krebsauslösend wirken können.

Während die Handhabung von Nano­mate­rialien in der Industrie ungebremst fort­schreite, wissen nach einer Nachricht der Washington Post vom 08/05/2006 Re­gierungsvertreter häufig noch nicht ein­mal, worauf sie Untersuchungen konzen­trieren sollten, auf deren Grundlage Ar­beitsschutzmaßnahmen basieren kön­nten.

Nicht anders verhält es sich beim Ver­braucher. Über „leidliche Kenntnisse der Nanotechnologie“ verfügen 16% befrag­ter US Bürger (N=706), der Nutzen wird größer bewertet als die Risiken. In weite­ren Studien in Großbritannien und den USA sahen weniger als 10% der Befrag­ten Risiken in der Anwendung der Nano­technologie. In einer Studie zur Risiko­wahrnehmung der Nanotechnologie am Forschungszentrum Jülich konnten die beteiligten Forscher keinen erwartbaren inversen Zusammenhang zwischen der Nutzenbewertung und der Risikowahr­nehmung der Nanotechnologie nachwei­sen. Die höchste Wahrscheinlichkeitsein­schätzung erhielt das Szenario „unbekan­nte Risiken der Nanotechnologie“. Auch dieses Ergebnis kann auf die geringe In­formiertheit zurückgeführt werden, in der außergewöhnliche Risikoszenarien für ge­ring wahrscheinlich gehalten werden. So konstatiert eine Expertengruppe zur Na­notechnologie in Deutschland, dass die Nanotechnologie zunehmend ins Licht der Öffentlichkeit rückt, aber momentan noch nicht in stärkerem Maß mit der Sorge um die Gesundheit und Umwelt verknüpft wird.

Zunehmend kritischen Stimmen steht ei­ne enorme Aufbruchsstimmung gegen­über, in der die wirtschaftlichen Chancen durch die Nanotechnologie hervorgeho­ben werden. Die Nano-Initiative – Ak­tionsplan 2010 des Bundesministeriums für Bildung und Forschung forciert den Ausbau an Forschung sowie die Verbrei­tung der Nanotechnologie. Der in Deutschland bestehende Wissensvor­sprung solle ausgebaut werden, weitere Branchen und Unternehmen an die Nano­technologie herangeführt werden. Inno­vationshemmnisse in allen Politikfeldern gelte es zu beseitigen. Mit der Öffent­lich­keit solle ein intensiver Dialog über die Chancen der Nanotechnologie geführt werden, der auch eine Risikobetrachtung einschließt. In „The Lancet“ (2007; 369: 1142) kritisiert das UK Council for Scien­ce and Technology den Kenntniszustand zu den Auswirkungen der Nanotechno­logie auf die Gesundheit und Unwelt als unzureichend und fordert die Regierung auf, ihre Anstrengungen in diesem Be­reich auszubauen. Gleiches lässt sich auch für die Bundesrepublik Deutschland fordern.

IPG-Newsletter Gesundheitsförderung 01/08 [15/03/08]