Sicherer Umgang mit Nanomaterialien am Arbeitsplatz
in Mittel- und Kleinbetrieben der Metallbranche

Die Nanotechnologie ermöglicht zahlreiche technische Anwendungen. Gleichzeitig entstehen jedoch durch die unzählige Vielfalt von Nanopartikeln mögliche Gefahren für die Gesundheit des Menschen. Bei einfachen Chemikalien wie z.B. Natriumchlorid (NaCl) genügt eine Angabe der chemischen Formel und des Reinheitsgrads der Substanz, um toxikologische Studien miteinander vergleichen zu können. Das Maß der Toxizität wird bei Nanopartikeln durch zusätzliche Parameter charakterisiert. Stoffe bzw. Partikel verhalten sich im Nanobereich z.T. vollkommen anders als im Mikrobereich. Die folgende Auflistung kennzeichnet die Parameter, die die mögliche Toxizität von Nanopartikeln beeinflussen:

  • Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung
  • Form
  • Kristallklasse
  • Oberflächenstruktur
  • Oberflächenreaktivität
  • Porosität
  • Chemische Zusammensetzung
  • Löslichkeit
  • Ladung
  • Anhängende funktionalisierte Gruppen oder Beschichtungen
  • Aggregat- und Agglomeratstabilität
  • Kontamination, beispielsweise durch einen Restgehalt an Katalysator, der bei der Herstellung eingesetzt wird (Reinheitsgrad)

Um vergleichbare toxikologische Studien durchführen zu können, müssen bei der Verwendung von z.B. wasserunlöslichen Metall-Oxid-Nanopartikeln mindestens noch die Größe, die Form und die Kristallklasse angegeben werden.

Die wichtigsten in großtechnischem Maßstab im Einsatz befindlichen Nanopartikel sind:

  • Carbon Black (Industrieruß, Fullerene und Kohlenstoff-Nanoröhrchen und -Nanodrähte)
  • Metalloxide wie Titandioxid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Eisenoxid usw.
  • Metalle wie Gold und vor allem Silber
  • Halbleiter (Metalloide) wie Cadmium-Tellurit und Gallium-Arsenit

Eine Datenbank bezüglich einiger oben erwähnter Nanopartikel befindet sich auf folgender Website. Diese enthält neben den Eigenschaften und Anwendungen, Übersichten, Expositions- und Aufnahmemöglichkeiten sowie Verhalten bestimmter Nanopartikel. In Bezug auf den sicheren Umgang mit Nanopartikeln liefert die Datenbank Informationen bezüglich der Belastung auf den Menschen bei einer Exposition durch bestimmte Nanopartikel (sofern medizinische Studien durchgeführt wurden und verfügbar sind).

Mehr zu dem Thema
Projekt NanoCap - Chancen und Risiken der Nanotechnologie
IFA - Diskussionsstand zur gesundheitlichen Wirkung
LUBW - Anwendung von Nanopartikeln