Nanoteilchen Special

Nanoteilchen sind vielseitig. Unter anderem können sie bewirken, dass Textilien Wasser abweisen.

Das Wort „Nano­technologie“ klingt modern und werbe­wirk­sam. Doch viele Verbraucher sind skeptisch. Oft ist unklar, ob die winzig kleinen Partikel der Gesundheit schaden. test sagt, wo Nanoteilchen verarbeitet werden, warum sie so begehrens­wert für die Industrie sind, welche Risiken für Mensch und Umwelt davon ausgehen und welche Nano­produkte man besser meidet.

Schlüssel­technologie des 21. Jahr­hunderts

So klein sie sind, so groß sind die Begehrlich­keiten, die sie wecken. Aber auch die Vorbehalte nehmen zu. Die Rede ist von Nanoteilchen – winzige Partikel, die immer mehr Produkte des täglichen Lebens besser machen sollen. Nano­technologie gilt als Schlüssel­technologie des 21. Jahr­hunderts. Sie spielt in fast allen Branchen eine Rolle: Energie, Kommunikation, Umwelt, Medizin, Lebens­mittel, Kosmetik – über­all wird an neuen Anwendungen geforscht. Das Wissen über die gesundheitlichen Risiken allerdings hinkt oft hinterher.

Was sind Nanoteilchen?

Sie sind vor allem sehr, sehr klein. Das Wort leitet sich ab vom grie­chischen „nanos“ für Zwerg. Ein Nano­meter ist der millionste Teil eines Milli­meters. Zu Nanoteilchen zählen Partikel mit einer Größe von einem bis hundert Nano­meter. Das heißt: etwas größer als Atome, etwas kleiner als Bakterien. Ein Nanoteilchen ist im Vergleich zu einem Fußball ungefähr so groß wie der Fußball im Vergleich zur Erde. Oder anders­herum: Im Punkt am Ende dieses Satzes hätten rund zehn Milliarden Nanoteilchen Platz.

Wo sind Nanop­artikel zu finden?

Nanop­artikel kommen einer­seits natürlich vor. Viele Strukturen in unserem Körper haben Nanogröße, der DNA-Strang ist zum Beispiel zwei Nano­meter breit. Auch Pflanzen enthalten Nanop­artikel, Pollen können ebenfalls nano­skalig sein. Außerdem entstehen Nanop­artikel, wenn Gesteine verwittern, Vulkane ausbrechen oder Wälder abbrennen. Auch im Ruß einer Kerzenflamme stecken Nanoteilchen. Mitt­lerweile lassen sie sich auch synthetisch im Labor herstellen und gezielt in Produkten einsetzen. Das nennt man Nano­technologie.

Was macht Nanoteilchen so begehrens­wert für die Industrie?

Partikel in Nanogröße haben in der Regel andere physika­lische oder chemische Eigenschaften als größere Teilchen des gleichen Stoffs. Keramik zum Beispiel wird in Nanogröße bieg­sam, andere Stoffe leiten plötzlich Strom oder ändern ihren Schmelz­punkt. Nanoteilchen reagieren zudem oft schneller und stärker als größere Partikel. Eine Ursache dafür ist die bei gleichem Gesamt­volumen stark vergrößerte Oberfläche. Sie ermöglicht neuartige Produkte und Anwendungen. Allerdings birgt dies auch neue Risiken.

Welche Risiken für Mensch und Umwelt gehen von Nanoteilchen aus?

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Imprägnier­sprays lassen Wasser auf Schuhen und Textilien abperlen. Da Sprüh­nebel die Lunge schädigen kann, sollte man die Sprays nur draußen nutzen.

Die Risiken der Nano­technologie sind bislang nicht ausreichend erforscht. Eine Gefahr geht grund­sätzlich eher von Produkten aus, die freie Nanop­artikel enthalten, etwa Pflege- und Reinigungs­sprays wie zum Beispiel Imprägniermittel für Textil und Leder. Fest in einem Material gebundene Nanoteilchen gelten eher als sicher, wenn­gleich viele Fragen zur Entsorgung noch nicht geklärt sind. Zudem muss jeder Stoff einzeln betrachtet werden. Eine pauschale Bewertung von Nanoteilchen ist nicht möglich.

Risiken bestehen, wenn Nanoteilchen in den Körper gelangen. Als kritischster Eintritts­pfad gilt die Atmung: Nanop­artikel können tief in die Lunge und von dort ins Blut gelangen, sich in Organen anreichern und sogar Barrieren wie die Blut-Hirn-Schranke und die Plazenta über­winden. Auch aus Nahrungs­mitteln können Nano­partikel vom Magen-Darm-Trakt ins Blut- und Lymph­system übergehen und sich im Organismus verteilen. Die Risiken, die sich daraus ergeben, sind aber noch unklar.

Gesunde Haut gilt als weit­gehend sichere Barriere. Nanoteilchen in Kosmetika gefährden bei gesunder Haut die Gesundheit nach derzeitigem Wissens­stand nicht. Für wunde oder verletzte Haut gibt es laut Bundes­institut für Risiko­bewertung (BfR) dagegen keine Entwarnung, weil hierzu keine gesicherten wissenschaftlichen Erkennt­nisse vorliegen. Die Gefahr, dass Nanop­artikel aus Cremes und Lotionen über die Atemwege in den Körper gelangen, ist generell als gering einzuschätzen.

Einmal im Körper, können Nanop­artikel bis in einzelne Zellen vordringen und dort zum Beispiel Entzündungen verursachen oder giftig wirken. Viele Fragen sind hier aber noch offen, etwa ob Nanop­artikel chro­nische Erkrankungen auslösen, Krebs erzeugen oder genetische Schäden hervorrufen können. Auch Folgen für die Umwelt sind bislang kaum erforscht, wenn zum Beispiel Silber­partikel aus Textilien beim Waschen ins Abwasser, oder mineralische UV-Filter in Nanop­artikel-Größe aus Sonnen­schutz­mitteln beim Baden in Gewässer gelangen. Einige Nanoteilchen können offen­bar Pflanzen und Wasser­organismen schädigen. Es hängt jedoch von Beschaffenheit, Form und weiteren Eigenschaften ab, welche schädlichen Wirkungen diese Partikel tatsäch­lich auf die Umwelt haben. Bislang ist das noch nicht ausreichend erforscht. Zum Teil fehlen dazu die Test­methoden.

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Silber in Textilien soll Geruchs­bakterien killen. Das ist unnötig und kann zu Antibiotikaresistenzen führen. Normale Hygiene reicht.

In welchen Produkten kommen Nanop­artikel schon zum Einsatz?

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Sonnenmilch kann mineralische UV-Filter in Nano­partikel-Größe enthalten. Auf gesunder Haut angewandt, gelten sie als gesundheitlich unbe­denk­lich.

Nanoteilchen sind entweder im Produkt gebunden oder liegen als freie Partikel vor. In Fassaden­farben zum Beispiel sorgen gebundene Titan­dioxid­partikel für selbst­reinigende und schmutz­abbauende Oberflächen. Aluminium­oxid macht Lacke kratz­fester und in Auto­reifen erhöht „Carbon Black“ – im Gummi gebundener Industrieruß – die Haftung, Elastizität und Abrieb­beständig­keit. In Verpackungs­material verlängern zum Beispiel Nano-Tonpartikel die Halt­barkeit von Lebens­mitteln.

Ein Beispiel für Produkte mit freien Nanop­artikeln sind Sonnenschutzmittel, die mineralische Filter wie Titan- und Zink­oxid enthalten können. Die Pigmente dieser Filter werden von Herstel­lern häufig zu Nanop­artikeln vermahlen, damit sie sich nicht als weißer Film auf der Haut ablagern. Sie müssen aber auf der Packung in der Liste der Inhalts­stoffe mit dem einge­klammerten Wört­chen „Nano“ gekenn­zeichnet werden. In Textilien und Sprays soll antibakteriell wirkendes Silber Schweiß­geruch verhindern.

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Lebens­mittel in Pulverform enthalten teil­weise Silizium­dioxid in Nanogröße als Riesel­hilfe. Ihr Verzehr gilt als unkritisch.

Schon lange wird Silizium­dioxid als Riesel­hilfe für pulv­rige Lebens­mittel wie Gewürze und als Fließ­hilfs­mittel etwa in Ketchup einge­setzt. Ein Teil dieser Partikel kann Nanogröße haben. Neuartige „Nano­lebens­mittel“ sind in Deutsch­land laut Lebensmittelverband nicht auf dem Markt. Im Internet lassen sich jedoch ohne Mühe Nahrungsergänzungsmittel ordern, die aller­hand Nanoteilchen wie Mineralstoffe, Vitamine oder Silber enthalten sollen.

Soll ich Nano­produkte meiden?

Es gilt, Nutzen und Risiko abzu­wägen: Sonnenmilch mit zu Nanop­artikeln vermahlenen mineralischen UV-Filtern schützt vor Haut­krebs. Auf gesunder Haut angewendet, geht von ihr nach derzeitigem Wissens­stand keine gesundheitliche Gefahr aus. Zu verletzter Haut gibt es keine gesicherten wissenschaftlichen Erkennt­nisse. Sport­socken mit Silber braucht dagegen kein Mensch – normale Hygiene reicht. Auch Nahrungs­ergän­zungs­mittel mit Nanoteilchen sollte man meiden, weil die Risiken unklar sind. Auf Kosmetika ist seit Juli 2013 in der Inhalts­stoff­liste „Nano“ aufzuführen, wenn Nanoteilchen enthalten sind, seit 2014 gilt die Kenn­zeichnungs­pflicht auch für Lebens­mittel.

Dieses Special ist erst­mals am 27. September 2012 auf test.de erschienen. Die Passagen zu Kosmetika und Lebens­mitteln wurden am 27. August 2019 aktualisiert.

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