Wissenslücken in essenziellen Fragen

Nichtsdestotrotz gibt es auch nach über zehn Jahren Nanorisikoforschung noch riesige Wissenslücken. Um das Risiko abzuschätzen, reicht es nicht zu wissen, welche Nanomaterialien bei Tier- oder Zellversuchen wie stark toxisch wirken. Wenn ein besonders giftiges Material gar nicht mit Mensch oder Umwelt in Kontakt kommt, bleibt das Risiko null. Das ist zum Beispiel der Fall, wenn Produkte eingebettete Nanomaterialien enthalten, die während der Nutzung nicht freigesetzt werden. Umgekehrt kann ein mäßig toxisches Material, das in Massen in die Umwelt gelangt, ein erhebliches Risiko verursachen. Doch zur Exposition von Mensch und Umwelt mit Nanomaterialien existieren nur wenige Studien.

Ob die Gesundheit bedroht ist, hängt davon ab, ob Nanomaterialien über biologische Barrieren wie die Haut, die Darmwand oder die Luft-Blut-Schranke in den Körper und schließlich in Organe gelangen. Während die gesunde Haut Nanopartikel in bisherigen Tests nicht habe passieren lassen, gebe es "starke Hinweise", dass die anderen Barrieren als Eintrittspforten für Nanomaterialien in den Körper wirkten, schreibt Krug.

Eingeatmete Nanomaterialien können demnach über die Lunge ins Blut und damit in die Organe gelangen. Allerdings nur ein kleiner Teil der verabreichten Dosis, wie die wenigen Studien zeigen, die dieser Frage nachgingen. Manche Nanomaterialien gelangten gar nicht in den Blutkreislauf.

Auch durch die Darmwand treten Nanomaterialien unterschiedlich stark ins Blut: zwischen Null und 39 Prozent der verabreichten Dosis. In der Regel sind es Promille, wie Wolfgang Kreyling weiß, der sich am Helmholtz-Zentrum in München jahrelang mit der Mobilität von Nanostoffen im Körper befasst hat. Partikel über 1.000 Nanometer Durchmesser hingegen finde man gar nicht im Blut, sagt der Biophysiker.

Die nur geringen Mengen, die in den Körper gelangen, beruhigen Krug aber nicht. Denn die Nanomaterialien könnten sich über die Lebenszeit hinweg in Organen anreichern. Dies müsse intensiver untersucht werden.

Nanos verstecken sich in der Umwelt

Auch über den Verbleib von Nanomaterialien in der Umwelt wissen die Forscher noch wenig. Das liegt in erster Linie an den Analysemethoden, mit denen künstlich hergestellte Nanopartikel kaum von den vielen in der Natur oder in belasteter Stadtluft ohnehin vorhandenen Nanopartikeln unterschieden werden können.

Doch es gibt noch einen Grund für die Wissenslücken: In den wenigen Expositionsstudien beklagen die Forscher oft, dass Daten aus der Industrie fehlten. Der Mangel an Wissen über Herstellungsmengen von Nanomaterialien behindert die Abschätzung, welche Mengen davon in Flüsse, Seen, Atemluft und Böden gelangen. Nanoregister, wie es zum Beispiel Frankreich eingeführt hat, können diese Daten liefern. Im Jahr 2013 sind in unserem Nachbarland mehr als 500 Tonnen Nanomaterialien gemeldet worden. Fast 90 Prozent davon waren Carbon Black, das zum Beispiel für Autoreifen als Füllstoff in der Gummiindustrie verwendet wird, und Siliziumdioxid, das für kratzfeste Lacke oder als Rieselhilfe in pulverförmigen Lebensmitteln eingesetzt wird.

Wohin gehen die Nanos, wenn ihr Dienst getan ist?

Besonders wenig wisse man über das Ende des Lebenszyklus von Nanomaterialien, sagen Sabine Greßler, Florian Part und André Gazsó vom Institut für Technikfolgen-Abschätzung der österreichischen Akademie der Wissenschaften. Was bei der Müllverbrennung, Kläranlagen und in Deponien mit ausgedienten Nanomaterialien geschehe, sei kaum erforscht. Den Forschern zufolge enden die Nanos in verschiedensten Abfällen, zum Beispiel in Aushüben durch nanohaltige Baumaterialien, in Aschen und Schlacken von Müllverbrennungsanlagen oder im Klärschlamm.

Es sei "nicht empfehlenswert, große Mengen an Nanoabfällen aus Industrie und Gewerbe in Müllverbrennungsanlagen zu entsorgen", schreiben die Forscher. Auch sie kritisieren, dass wenig über die Menge der eingesetzten Nanomaterialien bekannt sei. Das verhindere gesetzliche Regelungen für eine gesonderte Behandlung von Nanomaterialien.

Bei allem Nachholbedarf sieht Wolfgang Kreyling die Nanorisikoforschung auf dem richtigen Weg: "Wir betreiben sie schon, bevor Unfälle aufgetreten sind", sagt er. Offenbar habe die Menschheit aus Fehlern der Vergangenheit gelernt.

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