10 Jahre Forschung zu risikobewertung, human- und ... · II.2. Nanomaterialien in bereits markteingeführten Produkten 8 II.3. Nanomaterialien in Produkten in der Entwicklung oder

10 Jahre Forschung zu risikobewertung,human- und Ökotoxikologie von nanomaterialienstatuspapier des dechema/vci-arbeitskreises „responsible Production and use of nanomaterials“

imPressum

herausgeber

DECHEMA/VCI-Arbeitskreis „Responsible Production and Use of Nanomaterials“

Vorsitzende: Dr. Péter Krüger, Bayer MaterialScience AG, Leverkusen

Prof. Dr. Harald F. Krug, Empa, St. Gallen, CH

Verantwortlich im Sinne des Presserechts

DECHEMA e.V.

Dr. Andreas Förster

Theodor-Heuss-Allee 25

60486 Frankfurt am Main

redaktion

Dr. Andreas Förster, Frankfurt am Main

Dr. Péter Krüger, Leverkusen

Prof. Dr. Harald F. Krug, St. Gallen

Dr. Björn Mathes, Frankfurt am Main

Dr. Christoph Steinbach, Frankfurt am Main

autoren

Mitglieder des Arbeitskreises „Responsible Production and Use of Nanomaterials“

ISBN: 978-3-89746-125-3

Erschienen im Oktober 2011

Umschlagbild: © Philipps-Universität Marburg / Makromolekulare Chemie

1

ExecutiveSummary 3

I. Einleitung 5

II. Nanotechnologie–ChanceneinerneuenTechnologie 8

II.1. Einführung 8

II.2. NanomaterialieninbereitsmarkteingeführtenProdukten 8

II.3. NanomaterialieninProdukteninderEntwicklungoderkurzvorderMarkteinführung 10

II.4. ForschungfürneueAnwendungen 11

III FragenundAntwortenzurEmission,Umwelt-undHuman-ToxikologievonNanomaterialien 13

III.1 FragenzuNanomaterialien 13

III.1.1 FragenzurHumantoxikologieundzurSicherheitsforschungvonNanomaterialien 13

III.1.2 FragenzuumweltbezogenenSicherheitsaspektensowiezurFreisetzungvonNanoobjekten 13

III.2.Antworten:ProjektezurRisikoforschungvonNanomaterialien 15

III.2.1 ÜberblicküberProjektezurgesundheitsbezogenenSicherheitsforschungvonNanomaterialien 16

III.2.1.1 NationaleForschungsprojekte 16

III.2.1.2 EuropäischeForschungsprojekte 25

III.2.1.3 RoadmapzurHumantoxikologieundzurSicherheitsforschungvonNanomaterialien 36

III.2.2 ÜberblicküberProjektezurökologiebezogenenSicherheitsforschungvonNanomaterialien 40


III.2.2.2EuropäischeForschungsprojekte 44

III.2.2.3 RoadmapzuumweltbezogenenSicherheitsaspektensowiezurFreisetzung 46 vonNanoobjekten

III.2.3 ÜberblicküberdiebekanntenStudienzurFreisetzungvonNanoobjektenaus KompositmaterialienundKonsumgütern 48


III.2.3.2EuropäischeForschungsprojekte 52

IV WeiterführendeInformationen 54

inhaltsverzeichnis

2

3

DieNanotechnologieunddiedarausresultierendenNanomaterialienkönnenzukünftigeinentscheiden-

derSchlüsselzurLösungderanstehendenHerausforderungenunsererGesellschaftinunterschiedlichen

zentralenBedürfnisfeldern,wieEnergie,Umwelt,Klima,Ressourceneffizienz,Mobilität,Sicherheit,Infor-

mation/Kommunikation,GesundheitundauchErnährungsein.UmdieseChancenderTechnologienach-

haltignutzenzukönnen, isteserforderlich,dieSicherheitderNanomaterialien in ihrenAnwendungen

entlangderjeweiligenWertschöpfungskettenundLebenszyklenzugewährleisten.

ImvergangenenJahrzehntwurdebereitseineVielzahlvonProjektenzurSicherheitsforschunginitiiertund

durchgeführt,dieeineReihevonwichtigenResultatenanverschiedenenNanomaterialienhervorbrachte.

AlsallgemeinesFazitderbislangunterrealitätsnahenBedingungendurchgeführtenProjektekannfest-

gestelltwerden,dass

» eineRisikobewertung–wennsieimEinzelfallerforderlichseinsollte–aufBasisgeeignetmodi-

fizierterundangepasstervalidierterundinternationalanerkannterOECD-Verfahrenmöglich ist.

HiermitwurdedieFeststellungderOECD,dassdieinternationalanerkanntenMethodenundTest-

richtlinienderOECDgrundsätzlichzurTestungvonNanomaterialiengeeignetsind,bestätigt.

» eineGrößenbezeichnungNanonichtunmittelbarauch„toxisch“bedeutet,alsokeinintrinsisches

Gefährdungsmerkmaldarstellt.

ZumNutzendergesamtenGesellschaftsolltederkontinuierlicheTransferderForschungsergebnisseaus

denLaborsinerfolgreicheInnovationenweitergeführtunddurcheinebegleitendeSicherheitsforschung

unterstütztwerden.DieseSicherheitsforschungbenötigt:

» finanzielleMittel,gepaartmiteinerausreichendenZahlundQualifikationanForschern,

» die Erforschung aufeinander abgestimmter Gebiete der Wechselwirkungen von Nanomateriali-

enmitMenschundUmwelt,damitsichdieEinzelergebnissezuStruktur-Wirkungs-Beziehungen

zusammenfügen lassen,diedannalsWegweiser fürneue,sichereNanomaterial-Entwicklungen

dienenkönnen,

» dieEinhaltungvonForschungsstandards(z.B.durchStandardOperationProcedures(SOP),also

einheitlicheArbeitsweisen),umdieVergleichbarkeitvonErgebnissenzuermöglichen,

» diePublikationauchnegativerForschungsergebnisse,d.h.Studien,indenenkeineAuswirkungen

vonNanomaterialiengezeigtwerdenkonnten,umdasGesamtbildnichtzuverzerren,

» diethematischeBetrachtungvonLebenszyklen,sobaldentsprechendekommerzielleAnwendun-

gensichabzeichnen.

DiesewissenschaftlichenUntersuchungenundAnsätzesolltendurchInformations-undDialogmaßnah-

menergänztwerden,damitdieBürgerdieChancenundSicherheitsaspektevonNanomaterialienverste-

henundsomitihreTechnologieakzeptanzerhöhtwird.

E x E C U T I V E S U M M A R yE

xE

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4

5

Unsere globale Gesellschaft sieht sich heute einer Vielzahl

vonHerausforderungengegenüber,fürderenzukünftigeLö-

sungeneinebreitePalettevonneuentechnologischenBau-

steinenbenötigtwird.DiesichereundnachhaltigeNutzung

derNanotechnologieundinsbesonderevonNanomaterialien

kanndazuvielfältigeundweitreichendeAnsätzezumVorteil

fürdieMenschenundfürdieUmweltbereitstellen.Siekann

damit ein entscheidender Schlüssel zur Lösung der anste-

henden Herausforderungen unserer Gesellschaft in unter-

schiedlichenzentralenBedürfnisfeldernwerden:

» Im Bereich Energie und Mobilität beispielsweise durch

neue Materialien für eine effizientere Energie-Umwand-

lungaufBasiserneuerbarerEnergiequellensowiedurch

verbesserte,effizientereEnergie-Speicherungund-Nutzung.

» FürKlima,UmweltschutzundRessourcenunteranderem

durcheffizientereNutzungvonRessourcendurchspezi-

fischeKatalysatorenundProzesseunddamitz.B.durch

VermeidungvonunerwünschtenNebenproduktensowie

auch fürdieSanierungvonLuft,WasserundBodenmit

HilfevonNanomaterialien.

» Bei Erhalt und Wiederherstellung der Gesundheit bei-

spielsweisedurchverbesserteUV-Schutzsubstanzenund

durch neue Behandlungsmethoden z. B. in der Krebs-

therapie sowie auch im Bereich Verpackungen, die in

Entwicklungsländern zur erhöhten Haltbarkeit von Nah-

rungsmitteln beitragen können, die sonst auf demWeg

zumKonsumentenschnellverderbenwürden.

» FürdieerhöhteSicherheit imAlltagkönnenz.B.gegen

ErdbebensicherereBautensorgen,undeffizientereCrash-

elemente können einen besseren Aufprallschutz für In-

sassen von Fahrzeugen und für Fußgänger im Straßen-

verkehrermöglichen.

» ImBereichKommunikation/Informationsindbereitsheute

MikrochipsaufBasisnanoskaligerSchaltelementenicht

mehr wegzudenken; sie sind heute also längst „Nano-

chips“. Speichermedien und neue Informationsverarbei-

tungskonzeptewerdendiesenTrendsicherweiterfortset-

zen.

DurchdiesenbreitenQuerschnittscharakterwerdendieNa-

notechnologie bzw. die Nanomaterialien dieVoraussetzung

fürzahlreicheweitreichendeInnovationenentlangderWert-

schöpfungsketten in vielen Bereichen der deutschen, euro-

päischenundweltweitenWirtschaftschaffen.

Entsprechendwurdenundwerdendaherinternationalgroße

AnstrengungenimBereichForschungundEntwicklungunter-

nommen,umdiepotentiellenChancenderNanotechnologie

in erfolgreiche Innovationen umzusetzen. Deutschland und

EuropahabendaherindenletztenJahrenmassivinForschung

und Entwicklung in der Nanotechnologie investiert. Inzwi-

schenhatsichDeutschlandalseinesderweltweitführenden

ForschungsländerindiesemBereichetabliert.Basierendauf

denhervorragendenForschungsergebnissengiltesnunhier-

zulande,dieseinProduktenundAnwendungeninmöglichst

vielen der oben genannten Bedürfnisfelder erfolgreich zu

implementieren. Diese Übertragung von Forschungsergeb-

nissen in nachhaltige Innovationen beinhaltet insbesonde-

re,dass fürdieSicherheitdieseraufNanotechnologiebzw.

Nanomaterialien basierenden Produkte und Anwendungen

entlang ihrer Lebenszyklen Sorge getragen werden muss.

Aus diesem Grunde werden begleitend zur Produkt- und

Anwendungs-Forschung bzw. -Entwicklung seit über einem

JahrzehntverschiedeneAktivitätenzurSicherheitsforschung

fürNanomaterialienvonIndustrieundHochschulendurchge-

führtundinsbesondereauchvonöffentlicherSeitegefördert.

Diese Projekte haben bereits eine Vielzahl von Resultaten

hervorgebracht.

InsgesamtbelegtDeutschlandimeuropäischenwieauchim

weltweitenVergleichbeiderSicherheitsforschunganNano-

materialien einen der vorderen Plätze. Dies verdanken wir

unteranderemeinemkonstruktivenDialogüberdieChancen

und Herausforderungen als auch den Sicherheitsaspekten

derNanotechnologie,derbereitsfrühzeitigvonverschiedenen

GruppierungeninGanggesetztwurde.IndiesenDialoghaben

sich sowohl Interessensvertreter der Endanwender, z. B.

Umwelt-undVerbraucherschützer,diePolitik,Behörden,als

auchForscheranHochschulenundInstitutenundinsbesondere

einesich ihrerVerantwortungbewusstechemische Industrie

eingebracht.DiechemischeIndustriealsHerstellervonNano-

materialien betrachtet im Rahmen ihrer „Product Steward-

ship“-ProgrammedieSicherheitsaspektevonNanomaterialien

und sieht die begleitende Sicherheitsforschung heute als

einenintegralenBestandteilihrerInnovationsstrategiean.

Seit nunmehr über drei Jahrzehnten werden Materialien er-

forscht, deren kleinste Einheiten im Bereich von nur weni-

genNanometernliegen.Sowurdenbereitsinden80erund

i. einleitung

I.Einleitung

6

90er Jahren des vergangenen Jahrhunderts Forschungen zu

Sicherheitsfragen von mikro- und nanoskaligen Materialien

durchgeführt,damalsnochunterden(teilsnano-äquivalen-

ten) Begriffen Kolloid und Ultrafeinstaub. Als ein Beispiel

seienhierArbeitenzumagnetischenNanopartikelnvonPeter

GehrzusammenmitJoBrainanderHarvardMedicalSchool

genannt,diebereitsAnfangder80er Jahre inNaturepubli-

ziertwurden.MitderEinführungundderschnellenundtief-

greifendenWeiterverbreitung des Begriffs Nanotechnologie

wurdenindenletztenzehnJahrenzunehmendauchdirektSi-

cherheitsfragenzuNanomaterialien inForschungsprojekten

erforscht,umvorhandeneWissenslückenzuschließen.

DerDECHEMA/VCI-Arbeitskreis„ResponsibleProductionand

UseofNanomaterials“erarbeitetehierzueineListeundPrio-

risierungvonanzugehendenThemen,inderdiejeweilsdazu

bearbeiteten,laufendenundgeplantenAktivitätenundPro-

jektezusammengetragenundeingeordnetwurden.

Bei der Sicherheitsforschung für Nanomaterialien wurden

undwerdendurchAkademiaundIndustrieallerdingsoftun-

terschiedlicheAspekteadressiert:

Einerseits erforschen insbesondere Hochschulgruppen

Grundlagenaspekte, wie beispielsweise prinzipielle Wir-

kungsmechanismen in der Wechselwirkung von Nanomate-

rialienundbiologischenSystemen,underarbeitengrundle-

gendeMethodenzurDetektionundCharakterisierung.

Andererseits gewährleisten industrielle „Product Steward-

ship“-ProgrammedieSicherheitderProdukteinderHerstel-

lung,WeiterverarbeitungundindenbeabsichtigtenAnwen-

dungen entlang ihrer Lebenszyklen. Sie sind entsprechend

primäraufdievonden jeweiligenUnternehmen indenVer-

kehrgebrachtenProduktefokussiert.

Über die beiden obigen Aspekte hinaus können gemeinsa-

me Konsortien aus Industrie und Akademia systematisch

Grundlagenmechanismen an kommerziell relevanten bzw.

ananwendungsnahenSystemenbearbeiten.Hieraussollten

sich zusammenhängende Struktur-Wirkungsbeziehungen

ergeben,diezukünftigeProduktentwicklungenderIndustrie

unterstützendbeeinflussenkönnen.

ZurGewährleistungderSicherheitvonauf„Nano“basieren-

denProduktensindprinzipiellRisikobewertungendieser in

ihren jeweilig beabsichtigten Anwendungen und bezogen

aufihreLebenszyklenentlangvonWertschöpfungskettener-

forderlich.DiesekönnennachMeinungderentsprechenden

Experten der Organisation für wirtschaftliche Zusammenar-

beit und Entwicklung (OECD) und des Wissenschaftlichen

Ausschusses „Neu auftretende und neu identifizierte Ge-

sundheitsrisiken“(SCENIHR)derEuropäischenKommission

prinzipiellmitgeeignetangepassten,validiertenundinterna-

tionalanerkannten(z.B.OECD-)Methodenerfolgen.Daraus

könnendannangemesseneMaßnahmen(z.B.Arbeitsplatz-

grenzwerte)abgeleitetwerden,dieeinesichereProduktion,

Weiterverarbeitung,NutzungundauchWiederverwertungin

derjeweiligenWertschöpfungsketteermöglichen.

IneinesolcheRisikobetrachtunggehenfolgendeverschiede-

neFaktorenundÜberlegungenein:ZumEinenistzuuntersu-

chen,obundggf.inwelcherMengeineinerbeabsichtigten

AnwendungüberhaupteineFreisetzung,d.h.Emissionvon

Nanomaterialienbzw.-objektenerfolgenkann.Esistzudemzu

klären,obdieundggf.inwelcherHöheeventuellemittierten

Nanomaterialienbzw.-objekteineineInteraktionmitdenum-

gebendenbiologischenSystementretenkönnen,d.h.obeine

ExpositioninderjeweiligenAnwendungüberhaupterfolgt.

Zum Anderen werden dieWechselwirkungen des zu bewer-

tenden Nanomaterials bzw. deren Auswirkung auf biologi-

scheSysteme,alsoaufMenschundUmwelt,unterdefinier-

tenBedingungen,z.B.beiverschiedenenExpositionswegen

(oral,dermal,inhalativ,etc.)undbeiunterschiedlichenDosie-

rungen,d.h.Expositionshöhen,untersuchtundeingeordnet.

Einerseits werden also die möglichen Expositionsszenarien

in einer Anwendung des Nanomaterials bzw. -objekts und

deren biologische Wirkung jeweils einzeln betrachtet. Für

eine Risikobewertung eines Materials in einer Anwendung

müssen andererseits beide Faktoren miteinander verknüpft

werden,umeinegenerelleRisikoaussagetreffenzukönnen.

Diesbedeutet,dassbeispielsweiseeine fehlenderelevante

ExpositionineinerAnwendungbzw.dasFehleneinernega-

tivenbiologischenWechselwirkungbeieinerzuerwartenden

entsprechendenExpositionaufeinnichtvorhandenesRisiko

indieserAnwendunghinweisen.

FürrelevanteStudienzuSicherheitsbetrachtungenbedeutet

diesalso,dassdiebiologischeWirkung(Faktor1)systema-

tisch unter definierten Versuchsbedingungen (definierte

VersuchsaufbautenundVergleichssysteme,charakterisierte

Materialien,definierteExpositionswegeundExpositionshö-

hen) untersucht werden muss. Zudem müssen realistische

SzenarienfürdiejeweiligeAnwendungunddazugehörigere-

alistischeExpositionshöhen(Faktor2)undExpositionswege

erarbeitetwerden.

Die Kombination der aufeinander abgestimmten Untersu-

chungenbeiderFaktorenermöglichtdanneinezuverlässige

Risikobewertung, aus der auch angemessene Maßnahmen

zur Minimierung der Risiken dieser Anwendung im Lebens-

zyklusresultieren.

EineReihesolcherStudien,dieDatenzuSicherheitsaspekten

vonNanomaterialienliefernbzw.gelieferthaben,wurdebe-

i. einleitung

7

reitsdurchgeführtbzw. istzurzeit inBearbeitung.Exempla-

rischseienhiereinigeProjekte,wiez.B.dasvomBMBFge-

förderte NanoCare-Projekt genannt, in dem praxisrelevante

Nanomaterialien unter realistischen und reproduzierbaren

Testbedingungen untersucht wurden, woraus konkrete sys-

tematische Daten resultierten. Das von der Europäischen

Kommission geförderte Nanoderm-Vorhaben gehört in die-

semZusammenhangebenfallssicherzudenmeistzitierten

Projekten, in dem gezeigt werden konnte, dass Nano-TiO2

die unverletzte Haut nicht durchdringt. Zudem starteten im

RahmenderInnovationsallianzCarbonNanotubes(Inno.CNT)

dieProjekteCarboSafe (seit2008)undCarboLifeCycle (seit

2010). Hier werden beispielsweise Umweltaspekte sowie

Emissions-bzw.ExpositionsszenarienvonKohlenstoffnano-

röhrchen (CNTs) untersucht. Erst kürzlich starteten die Pro-

jektederBMBF-AusschreibungenNanoCareundNanoNature,

diesichmitFragenderHumantoxizitätundWechselwirkun-

genvonNanopartikelnmitderUmweltbeschäftigen.Darüber

hinaussindaufdereuropäischenEbenezahlreicheProjekte

undAktivitätenimRahmendes6.(bereitsabgeschlossenen)

und 7. EU-Forschungsrahmenprogramms angelaufen bzw.

neuausgeschrieben.

DieResultatederindustriellenSicherheitsforschungwerden

insbesonderealsGrundlagefürdieRegistrierungenimRah-

men von REACH bei der Europäischen Chemikalienagentur

ECHAdienen.

AuchwenndieaktuelleDatenlagezurUmwelt-undHuman-

toxizitätvonzahlreichenNanomaterialiensichbereitszufrie-

denstellendentwickelthat,wirdsieinweiterenAnstrengun-

gen gemeinsam mit Forschern aus Akademia und Industrie

weiterausgebaut.

Neben der Forschungsarbeit stellt der Dialogaspekt unter

denStakeholdernzuNutzenundHerausforderungenderNa-

notechnologieeineBesonderheitinDeutschlanddar,dieun-

teranderemdurchdiefachlichübergreifendeArbeitderinter-

national einmaligen NanoKommission der Bundesregierung

imRahmendesNanoDialogshervorzuheben ist.Deroffene

DialogüberdieneuenTechnologienundneuenMaterialien

unddiedamitverbundenedirekteRückkopplungderjeweili-

genAnforderungenundErwartungenzwischendenverschie-

denenInteressengruppenvermittelteingegenseitigtieferes

VerständnisfürdieunterschiedlichenBedürfnisse.Hierdurch

könnendieverschiedenenAspekte–ChancenwieHerausfor-

derungen–derNanotechnologieheutebereitsrealistischer

eingeschätztwerden.

Neben dem Dialog der Stakeholder ist für die Transparenz

derNano-Sicherheitsforschungdieöffentlicheundverständ-

licheBereitstellungrelevanterInformationenvongroßerBe-

deutung.DieserAspektwurdedurcheine Internetplattform

imRahmendesNanoCare-Projektesbegonnenundwirdnun

mitUnterstützungdesBMBFimProjekt„DaNa“intensivfort-

gesetzt. Das Projekt DaNa fasst vorhandenes Wissen und

aktuelle Ergebnisse aus der Sicherheitsforschung zu Nano-

materialien auf der Internetseite „www.nanopartikel.info“

zusammen und versucht, den interessierten Bürger mit ob-

jektiven,verständlichenInformationenzumThemazuversor-

genbzw.ihnineinesachlicheDiskussioneinzubinden.

Dieses vorliegende Papier bietet eine Zusammenstellung

der bereits geleisteten Arbeiten und erzielten Ergebnisse

in der Sicherheitsforschung für Nanomaterialien einerseits

sowieder laufendenAktivitätenundzuerwartendenResul-

tateandererseits.DabeiliegtderFokusderBetrachtungauf

DeutschlandmiteinemAusblickaufArbeitenundErgebnisse

aufeuropäischerEbene.Darüberhinauskanneinenotwendi-

geDiskussionüberweitereThemenundPrioritätenaufdie-

sem Gebiet nur basierend auf solchen Bestandsaufnahmen

(wie sie auch für EU-Projekte durch den „NanoSafety-Clus-

ter“ inähnlicherWeiseerstelltwurde)sinnvollgeführtwer-

den. Insofern soll diese vorliegende Zusammenstellung die

sachlicheDiskussionzumweiterenVorgehenbeiderSicher-

heitsforschungvonNanomaterialieneffektivunterstützen.

i. einleitung

8

ii. nanotechnologie – chancen einer neuen technologie

II.1. Einführung

Unter der Bezeichnung „Nanotechnologie“ wird eine Viel-

zahl von verschiedensten Innovationen und Entwicklungen

zusammengefasst. Gemeinsames Merkmal dieser Techno-

logien sind die verhältnismäßig kleinen Abmessungen der

erzeugtenmechanischenoderelektronischenBauteilesowie

vonObjektenverschiedensterchemischerElementeundVer-

bindungen.

Als„nanoskalig“verstehtman imKontextderNanotechno-

logie einen Größenbereich zwischen etwa 1 und 100 Nano-

metern (nm) (DIN ISO-Norm 27687). „Nanoobjekte“ haben

Teilchengrößen bzw. Strukturen im nanoskaligen Bereich.

„Nanopartikel“ sind in allen drei Dimensionen nanoskalig,

„Nanoplättchen“ in einer Dimension und „Nanofasern“ in

zweiDimensionen.NanomaterialienimSinnediesesPapiers

sindfeinteiligeoder feinstrukturiertechemischeStoffemit

besonderen technischen Eigenschaften. Die Dimensionen

derTeilchenoderStrukturenliegentypischerweisezwischen

1und100Nanometern.

Die chemische Industrie stellt schon seit Jahrzehnten viele

Produkte unter Verwendung von Teilchen oder Strukturen

her,dieAbmessungenvonetwa1bis100nmhaben.Sielie-

genz.B.alsunregelmäßigePartikel,Kugeln,Plättchen,Fa-

sern, Röhren oder Schichten vor. Optische, elektrische und

magnetischeEigenschaften,aberauchHärte,Zähigkeitund

Schmelzverhalten von Nanomaterialien unterscheiden sich

teilweise deutlich von herkömmlichen Materialien. Ihr Ein-

satzeröffnetdieMöglichkeit,völligneuartigeWerkstoffezu

schaffen, die speziell auf die jeweiligen Einsatzbedürfnisse

zugeschnittensind.Keramiken,MetalleoderKunststoffe,die

Nanoobjekte enthalten oder mit ihnen beschichtet wurden,

sindbeispielsweisekratzfest,entspiegeltbzw.wasser-,fett-

undschmutzabweisend.AuchOberflächen,dieBakterienab-

tötenoderchemischeReaktionenkatalysieren,werdendurch

Nanomaterialienermöglicht.

Nanoobjekte werden beispielsweise in einer sehr heißen

GasflammeoderinwässrigerPhasehergestellt.IndenHer-

stellungsprozessen entstehen üblicherweise zunächst „pri-

märe“ Nanoobjekte. Diese sind normalerweise sehr reaktiv

undreagiereninwenigentausendstelSekundenmitanderen

primären Nanoobjekten zu (sekundären) Aggregaten. Die

Bestandteile der Aggregate sind chemisch verbunden und

trennen sich – auch bei der späterenVerwendung des Pro-

duktes–nursehrschwerodergarnichtmehr.DieAggregate

lagernsichihrerseitsmitanderenAggregatenzu(tertiären)

Agglomeraten zusammen; auch Agglomerate aus primären

Nanoobjektensindmöglich.Agglomerate lassensichdurch

geeigneteMaßnahmenwiederaufbrechen.

DaeinAggregatdurchseinenZusammenschlussausprimä-

ren Nanoobjekten Strukturen im nanoskaligen Bereich auf-

weist,bleibenhäufigderen„Nano-Eigenschaften“erhalten.

Neue technische Eigenschaften durch nanoskalige Struk-

turenundeineTeilchengrößevonAggregatenoberhalbvon

hundertNanometernsindsomitkeinWiderspruch.

InEndanwender-ProduktenkommenfreieNanoobjektemeist

nichtvor–esseidenn,siewerdenfürspezielleAnwendun-

gen (z. B. in der Medizin), normalerweise mit erheblichem

Aufwand,entsprechendhergestellt.DieindenfolgendenKa-

piteln beispielhaft aufgeführten Nanomaterialien enthalten

inderRegelgrößerenanostrukturierteTeilchen,eshandelt

sichnichtumsinguläreNanoobjekte.

WiebeiallenProduktenmüssenauchbeiNanoobjektenund

Nanomaterialiendieindividuellenhuman-undöko-toxikolo-

gischenEigenschaftenuntersuchtwerden,wenneineExpo-

sition(d.h.eineFreisetzungindieUmweltoderderKontakt

mitdemMenschen)nichtausgeschlossenwerdenkann.Hier-

beispieltdieVerwendungderNanomaterialiennatürlicheine

wesentlicheRolle.GenerelleAussagenzuRisikenvonNano-

materialiensindaufgrundderunterschiedlichenMaterialei-

genschaften und Anwendungsbedingungen nicht möglich.

WiebeiallenChemikalienistauchbeiNanomaterialiendas

Risikoeinzelfallbezogenzubewerten.

II.2. NanomaterialieninbereitsmarkteingeführtenProdukten

DieNanotechnologiehatQuerschnittscharakterundermög-

lichtvölligneueProdukteundAnwendungenindenverschie-

denstenBranchen.EinigenanotechnologiebasierteProdukte

sind bereits weit entwickelt beziehungsweise sogar schon

seitvielenJahrenamMarktetabliert.

Seit über hundert Jahren wird Industrieruß (Carbon Black)

bei der Herstellung von Autoreifen verwendet. Die Rußteil-

II. Nanotechnologie–ChanceneinerneuenTechnologie

9


chen setzen sich in das polymere Netzwerk aus Gummi-

Molekülen.SowirdderReifenmechanischverstärktundder

Verschleißverringert.

Synthetische amorphe Kieselsäuren (amorphes Silizium-

dioxid)werdenseitJahrzehntenindenverschiedenstenBe-

reicheneingesetzt.BeidenamorphenKieselsäurenwerden

schonimHerstellungsprozessausdenprimärerzeugtenNa-

nopartikelnrechtstabileamorpheStrukturenimMikrometer-

bereichaufgebaut.AmorpheKieselsäurendienenalsVerstär-

kungsmittelinSilikonkautschuk,alsGelbildnerinKosmetika

sowiealsFließ-bzw.RieselverbessererbeiderTablettenher-

stellung.InLackenundinKleb-undDichtstoffensorgensie

fürdierichtigeViskosität.SiesindHauptbestandteilbeider

Herstellung leistungsfähiger Hochtemperatur-Isolationsma-

terialienunddieneninderMikrochipindustriealsultrafeines

Poliermittel. In Reinigungsmitteln wird amorphes Silizium-

dioxidalsVerdickerundalsHilfsmittelzurVeränderungvon

Oberflächeneigenschaften eingesetzt. Wassertröpfchen be-

netzendiemitdiesenReinigungsmittelnbehandeltenFens-

terscheiben sofort und fließen augenblicklich zusammen;

die Scheibe beschlägt deshalb auch nicht. Der Vorteil für

denVerbraucher ist ein geringerer Reinigungsaufwand auf-

grund derbesserenbzw.gleichmäßigerenBenetzungseigen-

schaften.

MitHilfeeinesSols,indem20–50nmgroßeSiliziumdioxid-

Kügelchenenthaltensind,wirdantireflexbeschichtetesEin-

scheibensicherheitsglasfürdenSchutzvonSonnenkollekto-

renundPhotovoltaikanlagenhergestellt.Dankeinerdünnen

SchichtausSiliziumdioxidkannnahezudasgesamteenerge-

tischnutzbareSpektrumdesSonnenlichtsdieAbdeckscheibe

durchdringen.DieReflexionwirdvonachtaufzweiProzent

reduziertundsodieEnergieausbeutevonSolaranlagendeut-

licherhöht.

Seit längerem ist ein speziell beschichtetes Papier für Tin-

tenstrahldrucker auf dem Markt. Eine poröse Schicht aus

Siliziumdioxid-Nanomaterial adsorbiertdie feinversprühte

TintesofortunderlaubtdamiteinehoheDruckgeschwindig-

keit.

Viele Sonnencremes enthalten Titandioxid- oder Zinkoxid-

Nanopartikel. Die Creme bleibt auf der Haut transparent,

denn die vor der UV-Strahlung schützenden Oxid-Partikel

sindsoklein,dasssie fürdas langwelligeresichtbareLicht

durchlässigsind.DieschädlichenUV-Strahlenmiteinerkür-

zerenWellenlängewerdenzuverlässigblockiert.

Auch in neuartigen Polyamidfasern blockieren Titandioxid-

Nanoobjekte die schädlichen UV-Strahlen. Es kann so ein

Lichtschutzfaktorvonbiszu80realisiertwerden.

Kunststoffbrillengläser werden dank einer Oberflächen-

veredelung mit Zirkondioxid- und Titandioxid-Nanoobjek-

ten,diemitSiliziumdioxidummanteltsind,kratzfester.

InderGlasurneuartigerkeramischerWand-undBodenflie-

sen ist nanoskaliges Titandioxid verteilt. Dieses ist photo-

katalytischaktivundbildetbeiLichteinfallmitanhaftenden

Substanzen wie Sauerstoff, Wasser oder organischen Sub-

stanzenreaktiveRadikale,dieunerwünschteStoffezersetzen

können,z.B.intoxikologischunbedenklicheSubstanzen.Bei

derAnregungdurchUV-Strahlung,z.B.Sonnenlicht, lassen

sichdurchOxidationmitHilfevonnanoskaligemTitandioxid

in Fassadenfarben oder Betonoberflächen Luftschadstoffe,

wieStickoxide,vermindern.WirdfürdieAnregungsichtbares

Licht(esreichtz.B.dieInnenraumbeleuchtung)verwendet,

könnenentsprechendausgerüsteteInnenwandfarbenflüch-

tige organische Verbindungen (z. B. Gerüche) beseitigen.

AuchandereSelbstreinigungseffektesindmitHilfederPho-

tokatalysemöglich:DiegebildetenRadikalekönnenBakte-

rien, Pilze, Algen und Moose zerstören und die Entstehung

neuerErregerverhindern.

Schmutzabweisende Sanitärkeramiken werden auch durch

Zusatz von nanoskaligem Aluminiumoxid bzw. Siliziumdi-

oxidindieGlasurhergestellt.

Ein neu entwickelter Lack enthält mit Silber beschichtetes

Nano-Titandioxid, um Bakterien und Pilze abtöten zu kön-

nen.Der fürdassichtbareLichtdurchlässigeLackkannauf

Metall,KunststoffoderGlasaufgebrachtwerden.

Silber-NanopartikelwerdeninmedizinischenGegenständen

als antibakterielle Komponente und für Selbstreinigungsef-

fekteeingesetzt.

SensorenspieleninderArbeitssicherheit, imUmweltschutz

undbeichemischenProzesseneinewichtigeRolle.Zinnoxid-,

Indiumoxid- und Wolframoxid-Nanomaterialien ändern

ihre elektrische Leitfähigkeit in Gegenwart von bestimmten

Gasen und eignen sich dadurch hervorragend als Sensor-

material zum Aufspüren von Gasen oder höhermolekularen

Kohlenwasserstoffen. Die Empfindlichkeit solcher Sensoren

hängtstarkvonderStrukturihrerOberflächeab,dievonder

FeinkörnigkeitderverwendetenOxidebeeinflusstwird.

Ferrofluide (DispersionenmitnanoskaligemEisenoxidoder

anderenmagnetischenMaterialien)werdenz.B. inschnell

rotierenden Computerfestplatten als flüssige Dichtungen

eingesetzt.

BeschichtetesnanoskaligesEisenoxidwirdinderKernspin-

tomografie als bildgebendes medizinisches Kontrastmittel

benutzt.

10


Für die industrielle Hydrierung werden nanoskalige Palla-

dium/Platin-Katalysatoreneingesetzt,dieaufeinemTräger-

material aufgebracht sind und eine sehr hohe aktive Ober-

flächebesitzen.

Katalytische Reaktionsschritte werden in der chemischen

Industrie breit angewandt. Mit Hilfe nanoskaliger Katalysa-

torenwirdderVerbrauchvonRohstoffensignifikantreduziert

undNebenreaktionenundEnergieverbrauchwerdenminimiert.

Ein bemerkenswertes Beispiel ist der Autoabgaskatalysa-

tor,mitdemKohlenwasserstoff-,NOx-undKohlenmonoxid-

Emissionenum90%reduziertwerden.Sowohlinmobilenals

auchinstationärenAnwendungenführenKatalysatorenaus

NanomaterialienzusaubererenVerbrennungsvorgängenund

folglichzueinerVerringerungderEmissionen.

Polymerdispersionen,diePolymerteilcheninderGrößenord-

nungvon10nmbiseinigen100nmenthalten,findenz.B.als

Bindemittel für Fliesenkleber und Anstrichfarben sowie zur

VeredelungvonPapier,TextilienundLederAnwendung.

Nanoröhrchen aus Kohlenstoff (Carbon Nanotubes, CNT)

zeichnen sich durch hervorragende Werkstoffeigenschaften

aus,diefürdieSteigerungderelektrischenLeitfähigkeit(Na-

nodraht)unddiemechanischeVerstärkungvonKunststoffen

idealsind.ErsteProduktefürdenFreizeitbereichsindbereits

aufdemMarkt,z.B.Eishockey-Schläger,Tennisschlägerund

GolfschlägerausCNT-verstärktenKunststoffen.AuchinFlü-

gelnvonWindkraftwerkenfindenCNTEinsatz:Dankgeringe-

remGewichtundhöherermechanischerBelastbarkeitkann

dieSpannweitederFlügelerhöhtundsodieWindenergieef-

fizienterinelektrischenStromumgewandeltwerden.

PolymereNanofasernfindenseitJahrenverstärktenEinsatz

inderFiltertechnik,beispielsweiseindereffizientenLuftfil-

tration imAutomobilbereich.DesWeiterenkommenderzeit

Hightech-TextilienaufdenMarkt,diedurchelektrogesponnene

NanofaserneinestarkverbesserteAtmungsfähigkeitaufwei-

senbeigleichzeitiganhaltendemSchutzvorRegenundWind.

II.3. NanomaterialieninProdukteninderEntwicklungoderkurzvorderMarkteinführung

MitHilfeeinesneuentwickeltenhydrophoben–alsowasser-

abstoßenden–nanoskaligenSiliziumdioxids,das ineinem

organischen Lösungsmittel dispergierbar ist, können auf

verschiedenenWerkstoffen mikro- und nanoskalige Schich-

tenaufgebrachtwerden,diederOberflächeselbstreinigende

Eigenschaftenverleihen.BeispielsweisekönnenFässer,Be-

cher,PipettenundSchüsseln innensobeschichtetwerden,

dassdieserückstandslosentleertwerden.EineBeschichtung

mitdieserneuenSiliziumdioxid-Formulierungliefertauchbei

vielen Gewebearten selbstreinigende Textilien, die zudem

wasserabweisendsind.DieAtmungsaktivitätbleibtdennoch

erhalten.

Nanoskalige Tonerden („Nano-Bentonite“) können als Füll-

stoffefürPolymerezurHerstellungsogenannter„Nanocom-

posit-Polymere“verwendetwerden.EinZusatzvonbiszu5%

nanoskaliger Tonerde kann die Steifigkeit von Polyolefinen

deutlichverbessern.AußerdemwirddasSchrumpfverhalten

verringertunddieThermostabilitätzusammenmitderChe-

mikalienresistenz erhöht. Zudem sind die mit Tonerde ver-

stärktenPolymereimVergleichzumitGlasfasernverstärkten

Polymeren leichter.Tonerde enthaltende Nanocomposit-Po-

lymere lassensichschwererentflammenalsunmodifizierte

und tropfen beim Brennen weniger – sie reduzieren so die

GefahrschwererBrandwunden.AuchtechnischeKunststoffe

wie Polyamid lassen sich mit nanoskaligenTonerden quali-

tativ verbessern. Wie bei den Polyolefinen verbessern sich

Schrumpfverhalten, Thermostabilität und Chemikalienresis-

tenz; zudem können dünnwandigere Teile hergestellt wer-

den. Anwendungen sind Stoßstangen, Innenverkleidungen

vonAutos,Chemikalienbehälter,aberauchTextilien.

Polymer-Composite mit nanoskaliger Tonerde werden auch

zur Herstellung neuartiger Folien genutzt. Je nach Zusam-

mensetzung und Matrix können die Tonerden als Barriere-

stoffe für Wasser, Sauerstoff oder Kohlendioxid eingesetzt

werden(Anwendungz.B.inPET-undPolypropylen-Flaschen

bzw.generellbeiMaterialienimVerpackungsbereich).

EinneuerKlebstoffsollermöglichen,dasssicheineKlebever-

bindung„perKnopfdruck“ausbildenundwiederlösenlässt.

ImKleberschwimmendabeireineunddotierteEisenoxid-Na-

noobjekte.MitHilfeeinesMagnetwechselfeldeserhitzendie

winzigenNanoobjektedenKlebstoff,derdabeiaushärtet.Ein

stärkeres Feld und höhereTemperaturen können die Stoffe

späterwiedertrennen.

InderMedizinwirdvielmitmagnetischenEisenoxid-Nanoob-

jektengeforscht:MitWirkstoffenbeladensollendieNanoob-

jekteimKörperdurcheinMagnetfeldgezieltineinOrgange-

steuertwerdenunddortihreFrachtabladen.DieseArbeiten

befindensichnochimBereichderklinischenForschung.Eine

etwaseinfachereVariante,indermagnetischeEisenpartikel

in Tumore gespritzt und mittels magnetischer Wechselfel-

dererhitztwerden,damitderTumordurchdieentstehende

Wärmezerstörtwird,befindetsichderzeit inderklinischen

Prüfung.

Nanoskaliges Aluminiumoxid wird als Zusatzstoff in Lacke

eingearbeitet,wodurchMöbelundParkett-bzw.PVC-Böden

11


kratzfester werden sollen. Diese Lacke werden zurzeit auf

ihreMarktchancengetestet.

„Nanophosphore“ sind fluoreszierende Teilchen mit einer

Teilchengröße unter 10 nm, die beispielsweise aus Metall-

Silikaten, -Oxiden, -Sulfaten oder -Phosphaten bestehen,

inderenKristallgitterz.B.einzelneLanthanoid-Ioneneinge-

baut sind. DieWellenlänge ihres Emissionslichts hängt von

der Art der verwendeten Lanthanoid-Ionen ab. Nanophos-

phoresollenUntersuchungenvonBlut-,Speichel-,Urin-und

HaarprobeninZukunftnochschnellerundsicherermachen.

Nanoröhrchen aus Kohlenstoff (Carbon Nanotubes, CNT)

undNanofasernausKohlenstoffkönnendiephysikalischen

Eigenschaften von Kunststoffen verändern und damit neue

Anwendungenermöglichen.SosindnachgewissenSynthe-

se-Methoden hergestellte Carbon Nanotubes gute thermi-

scheLeiter.Siekönnenaberauchsohergestelltwerden,dass

sie entweder elektrische Leiter- oder aber Halbleitereigen-

schaften sowie eine äußerst hohe mechanische Festigkeit

aufweisen.AnwendungenleitenderNanotubesundNanofa-

sernsindz.B.antistatischausgerüstetePolymere.

Carbon Nanotubes (CNT) können außerdem die physikali-

schenEigenschaftenvonMetallen(z.B.Aluminium)positiv

beeinflussen.NeuartigeCNT-Aluminium-Kompositebesitzen

fast die Festigkeit von Stahl, sind aber nur halb so schwer.

DadurchhabensieüberalldortEinsatzchancen,woGewicht

undEnergieverbrauchdurchLeichtbaugesenktwerdensol-

len–beispielsweiseinderAuto-undFlugzeugindustrie.

II.4. ForschungfürneueAnwendungen

DieNanotechnologieweistnocheingroßesPotentialauffür

neueundbesondereFunktionalitätenindenverschiedensten

Bereichen:

» ElektronikundOptik

» Gesundheit

» Energie

» Bauwesen

» Umwelt

ImFolgendensindexemplarischeinigeForschungsfeldermit

hohemAnwendungspotentialskizziert.DieAuswahlumfasst

Partikel-Systeme,SchichtensowieporöseSystememiteiner

DimensionierungimNanometerbereich.

ElektronikundOptik

Preiswerte elektronische Bauelemente und Sensoren, die

ausnanostrukturiertenMaterialienaufgebautwerden,haben

ausgezeichneteMarktchancen.HiersindForschungsarbeiten

hinsichtlich der Zusammensetzung und Formulierung der

MaterialiensowiederEntwicklungunkonventionellerneuer

Produktionstechniken, z. B. dem Ink-Jet-Verfahren, notwen-

dig.

Langfristig wird am Einsatz von Carbon Nanotubes in einer

neuenGenerationvonComputerchipsgearbeitet.DieNano-

tubessollen–aufeinengeeignetenKunststoffträgeraufge-

bracht–alsLeiterbahnenundTransistorenagieren.Sosollen

ChipsmiteinerumdenFaktoreineMillionhöherenSpeicher-

dichtealsdurchdieherkömmlicheSilizium-Technologierea-

lisiertwerden.

Forschungsbedarf besteht weiterhin bei der Herstellung

transparenter elektrisch leitfähiger Beschichtungen, z. B.

für Flachbildschirme, die über eine geeignete Oberflächen-

strukturierungimNanometerbereichbzw.überdasAufbrin-

gen von funktionalisierten Nanoobjekten erzeugt werden

können.

In der Polymerelektronik werden derzeit OLEDs (Organic

Light Emitting Diodes) mit Schichtdicken im Nanometerbe-

reichfürAnwendungeninFarbdisplaysgetestet.Forschungs-

bedarf besteht hier insbesondere bei der Lebensdauer der

OLEDs,diebislangfürdenAlltagseinsatzzugeringist.

Gesundheit

WirkstoffträgerausnanoskaligenMaterialienkönnenfürdie

Behandlung bislang nicht oder nur schwer therapierbarer

Krankheiten,z.B.Krebs,DemenzerkrankungenoderDiabe-

tes,wesentlicheFortschrittebringen. IndenmeistenFällen

werdendabeiNanoobjektealsTransportvehikelfürWirkstof-

fe eingesetzt. Dadurch kann derWirkstoff gegen vorzeitige

ZersetzunggeschütztoderbesservomKörperaufgenommen

werden. Auch schwer lösliche Wirkstoffe könnten so effek-

tiver transportiert werden. Vielfältige Möglichkeiten bieten

dabeiunterschiedlichechemischeVeränderungenderOber-

flächedernanopartikulärenWirkstoffträger.DurchEinführen

speziellerbiologischerFunktionalitätenkanneinegerichtete

WirkstofffreisetzungamZielorterreichtunddamitdieWirk-

samkeitdesMedikamentserhöhtunddieNebenwirkungen

verringertwerden.AuchkönnennanopartikuläreTransport-

systemeeineMöglichkeitsein,körpereigeneBarrieren,wie

beispielsweise die Blut-Hirn-Schranke, zu überwinden und

so Medikamente direkt ins Gehirn zu transportieren. Nano-

partikuläreWirkstoffträgerkönnenzudemmitMarkierungen

versehenwerden,dieesmöglichmachen,dieVerfügbarkeit

derWirkstoffeamZielortzuüberprüfen.

Weiterhin ist die Beschichtung von Implantationsmaterial

mit biokompatiblen oder leicht zu reinigenden Oberflächen

mitbiozidenoderanti-adhäsivenEigenschaftenvonInteresse.

12

Energie

Forschungsbedarf besteht bei der Synthese und Formulie-

rung von Nanoobjekten für Super-Kondensatoren (Super-

Caps)fürdiekurzfristigeEnergiespeicherung,z.B.inVerbin-

dungmitSolarzellen.DieseSuper-Kondensatorenließensich

auch zur kurzzeitigen Speicherung großer Energiemengen,

z.B.imAutomobilbereichfürdieSpeicherungderBewegungs-

energie,einsetzen.

Ebenso werden durch Verwendung von Nanomaterialien

verbesserte Akkumulatoren als Energiespeicher (beispiels-

weise neue Lithium-Ionen-Batterien) und leistungsfähigere

KatalysatorenfürBrennstoffzellenerwartet.

Zur Speicherung von Wasserstoff für Brennstoffzellen wer-

denmetallorganischeNanostrukturen,sog.MOFs(metalor-

ganicframework)untersucht.MitnanoporösenNetzwerken,

dieaussolchenStrukturenaufgebautsind,könnenheutebis

über10Gew.-%Wasserstoffgespeichertwerden1,allerdings

beitiefenTemperaturenundhohenDrücken.Zielistes,min-

destens6,5Gew.-%SpeicherdichteauchbeiRaumtempera-

turzuerreichen,dannbeginnensie,füreineAnwendungz.B.

imWasserstoff-Brennstoffzellen-Autointeressantzuwerden.

Bauwesen

DasVerständnisnanoporöserSystemeistfürneueundent-

scheidend verbesserte Anwendungen in der Isolationstech-

nikvongroßemInteresse.SokönntenMaterialienmitPoren

imNanometerbereichfüreineverbesserteIsolationswirkung

bei Dämmmaterialien im Gebäudebau, aber auch im Flug-

zeug-undFahrzeugbau,führen.

Nanometerdicke Schichten sind für den Oberflächenschutz

und die Funktionalisierung von Oberflächen nutzbar. Die

„Lotosoberfläche“,alsodieselbstreinigendeOberflächevon

WändenoderDachziegeln,isteinBeispielfürdenerfolgrei-

chen Transfer nanotechnologischer Forschung in die Praxis

(obwohl die Lotosoberfläche eigentlich aus mikro- und na-

nometer-strukturiertenAnteilenbesteht).BeimEinsatzent-

sprechenderWandfarbenimGebäudeschutzzeigtsichaber,

dassdieTechniknochweiterentwickeltwerdenmuss(höhere

HärtederOberflächenschicht,keineSchmutzstreifenbildung

beiRegen).SpeziellimHinblickaufdieKombinationphysika-

lischerundchemischerNanotechnologie(Oberflächenstruk-

turierungbzw.Hydrophilisierung/Hydrophobierung)besteht

nochgroßesVerbesserungspotential.

Umwelt

NanotechnologieunddieVerwendungvonNanomaterialien

weisendasPotentialauf,dieUmweltauswirkungenvontech-

nischenProzessenundProduktensignifikantzureduzieren.

DarüberhinauskönntederGebrauchvonNanomaterialienzu

InnovationeninanderenSektoren,wiez.B.imGesundheits-,

Medizin-,Automobil-,Luftfahrt-undEnergie-Sektor, führen.

EinigeBeispielefürpositiveUmwelteffektesinduntenaufge-

führt.DarüberhinausgibtesinderLiteraturvieleweitereer-

folgversprechendeGebietefürproduzierteNanoobjekte.2,3,4

Werkstoffe, die mit Kohlenstoffnanoröhren verstärkt und

dadurchzugleichstabileralsauchleichteralsherkömmliche

Materialiensind,könnendazubeitragen,Energieeinzuspa-

ren.DieseGewichtsreduktionkanninFlugzeugenzuverrin-

gertemTreibstoffverbrauchführen,dieerhöhteStabilitätbei

Windkrafträdern zu größeren und damit mehr Energie lie-

ferndenRotorblättern.5

AuchdieEffizienzregenerativerEnergiequellenwieSolarzel-

len kann durch den Einsatz von Nanomaterialien optimiert

werden. Nanomaterialien verbessern effiziente und kosten-

günstige Methoden zur Energieumwandlung und -speiche-

rung (d. h. Brennstoffzellen und Lithium-Ionen-Batterien)

undführensozuAutosmitniedrigenEmissionswertenund

geringemSpritverbrauch.InAutosmitkonventionellem(Die-

sel-)Motor können selektive Katalysatoren dazu beitragen,

dieEmissionvonPartikelnundgasförmigenSchadstoffenzu

vermindern.6

DieWasseraufreinigungkanndurchnanoskaligebzw.nano-

strukturierte Materialien effizienter gestaltet werden. Zur

Reinigung von Wasser laufen Untersuchungen, die photo-

katalytische Wirkung von nanostrukturiertem Titandioxid

dazuzunutzen,Schadstoffeintoxikologischunbedenkliche

Substanzen umzuwandeln. Auch Eisen und andere Metalle

sowieDiamantkönneninnanoskaligerFormzurWasserauf-

reinigung–teilsdirektimGrundwasser–verwendetwerden.

ImMai2010startetenhierzudievomBMBFgefördertenPro-

jekte NAPASAN7, Fe-NANOSIT8 und NADINE9 aus der Nano-

Nature-Förderung.

MembranenundhochsensitiveSensorenmacheneinefrühe

ErkennungvonVerunreinigungenmöglich,bevoreinSchaden

auftretenkann.ZusätzlichkönnenNanomaterialien(öko-)to-

xischeSubstanzenersetzen(d.h.Flammhemmeroder toxi-

scheKorrosionsinhibitoren).


1 http://www.rsc.org/ej/CS/2009/b802256a.pdf2 „NanotechnologieninderSchweiz:Herausforderungenerkannt“,BerichtzumDialogverfahrenpublifocus„NanotechnologienundihreBedeutungfürGesundheitundUmwelt“,Zentrum

fürTechnikfolgenabschätzung,TA-P8/2006d,Bern,2006,ISBN-Nr.3-908174-25-23 NanoRoadSME:http://www.nanoroad.net4 NachhaltigkeitseffektedurchHerstellungundAnwendungnanotechnologischerProdukte,SchriftenreihedesIÖW177/04,Berlin5 Vgl.http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/Inno.CNT/CarboAir6 Vgl.http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/nano-scr7 Vgl.http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/NAPASAN8 Vgl.http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/Fe-NANOSIT9 Vgl.http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/nadine

13

Die große Zahl an möglichen, teils auch schon realisierten

Anwendungen der Nanotechnologie macht deutlich, dass

Untersuchungen zu einem möglichen Risiko eine hohe Pri-

orität eingeräumt werden musste. Die dabei gängige Vor-

gehensweise ist, einerseits die potentielle Gefährdung zu

betrachten,d.h.zuuntersuchen,obsicheinegesundheitliche

Gefährdung ergibt, wenn Lebewesen mit Nanoobjekten in

Kontakt kommen. Um ein Risiko für die Bevölkerung, aber

z.B. auch einen Arbeitnehmer am Arbeitsplatz abschätzen

zu können, braucht man neben der o.g. Gefährdung ande-

rerseitsauchnochdieWahrscheinlichkeit,dasseszueinem

KontaktderPersonenmitderbetrachtetenSubstanzkommt.

Man spricht in diesem Zusammenhang von der Exposition.

DasRisikohängtsowohlvonderGefährdungalsauchvonder

Expositionab;üblichist,vonRisikoalsProduktvonGefähr-

dungundExpositionzusprechen.GibteskeineGefährdung

odergibteskeineExposition,danngibtesauchkeinRisiko.

ImKapitelIII.1werdenzunächstdiezuklärendenFragenge-

stelltundthematischgeordnet.InKapitelIII.2werdendievor-

handenen Antworten exemplarisch aufgeführt: Die human-

und ökotoxikologischen Aspekte sind in den Unterkapiteln

III.2.1undIII.2.2summiert. InKapitel III.2.3werdenweiter-

hineinigeProjekteaufgezeigt,diesichmitderExpositionvon

Nanoobjektenbeschäftigen.

III.1 FragenzuNanomaterialien

SchonimJahr2003habeninDeutschlanddieDECHEMAund

derVCI einen gemeinsamen Arbeitskreis „Responsible Pro-

ductionandUseofNanomaterials“etabliert,demFachleute

aus Industrie und Hochschulen, vor allem aus Deutschland

angehören.AuchdiedeutschenRegulierungsbehördensind

indasGremiumeingebunden.DieGruppetauschtsichüber

wissenschaftlicheErgebnisseund„bestpractice“zuSicher-

heitsaspekteninderProduktionundimGebrauchvonNano-

materialienaus.SiehatauchdieuntenaufgeführteListeder

prioritären Forschungsthemen im Jahr 2005 erarbeitet und

diezuerwartendenProjektergebnissetabellarischzugeord-

net, wie es in derTabelle in Kapitel III.2.1.3 abgebildet ist.

FürdasvorliegendePapieristdieseZuordnungvonProjekten

zudeninderRoadmapgestelltenFragenaufdenaktuellen

Stand(Anfang2011)gebrachtworden.

III.1.1 FragenzurHumantoxikologieundzurSicherheits-

forschungvonNanomaterialien

In der Liste der Prioritären Forschungsthemen, die vom

DECHEMA/VCI-ArbeitskreisResponsibleProductionandUse

of Nanomaterials im Jahr 2005 erstellt wurde und die auf

Seite12abgebildet ist,sinddieprioritärenFragestellungen

zur Sicherheitsforschung von Nanomaterialien zusammen-

gefasst.SiezielenaufeinvertieftesVerständnisderbiologi-

schenEffekteundMechanismen.

DiePunkteausdieserPrioritätenliste,dieinProjektenbear-

beitetwerdenoderwurden,sindinderTabelle inAbschnitt

III.2.1.3inFormeinerRoadmapmarkiertundzeitlichterminiert.

III.1.2 FragenzuumweltbezogenenSicherheitsaspekten

sowiezurFreisetzungvonNanoobjekten

DieEffekte freierNanoobjekteaufdieUmweltmüssen früh

untersuchtwerden.TypischeFragensind:

» Können spezielle Nanoobjekte bestimmte Bereiche der

Umweltschädigen?

» Werden Nanoobjekte aus Sonnencremes, Beschichtun-

genundFarbenindieUmweltfreigesetzt?

» WieistdasweitereSchicksalfreigesetzterNanoobjekte?

WirwirkensiesichaufWasserundBodenaus?Gibtes

unvorhergeseheneEffekte?

In der Ausschreibung10 des BMBF vom 28.05.2008 zur För-

dermaßnahme NanoNature werden aktuelle offene Fragen

imBereichderAuswirkungensynthetischerNanoobjekteund

-materialienaufdieUmweltbeschrieben11:

„DasVerhaltenunddieWirkungvonsynthetischenNanopar-

tikelnbzw.-materialiensowievonProduktenmitintegrierten

funktionalenNanomaterialieninderLuft,imWasserundim

Bodensollenuntersuchtwerden.DazusolldergesamteLe-

benszyklusderNanopartikelbzw.-materialieninBezugauf

III.FragenundAntwortenzurEmission,Umwelt-undHuman-ToxikologievonNanomaterialien

10 http://www.bmbf.de/foerderungen/12531.php

11 ImFolgendenwirdderOriginal-AusschreibungstextdesBMBFzitiert.SpäterimgleichenJahrwurdedieDINCENISO/TS27687alsVornormveröffentlicht,indereineallgemeineDefini-tionvonsog.Nanoobjekteneingeführtwurde,womitdieErscheinungsformvonnanoskaligenObjektenbeschriebenwird,dieimAusschreibungstextmitNanopartikelnbenanntwurde.FolglichmussimAusschreibungstextderBegriff„Nanopartikel“nachheutigerWortwahldurch„Nanoobjekte“ersetztwerden.

iii. fragen und antworten zur emission, umwelt- und human-toxikologie von nanomaterialien

14


einemöglicheÖkotoxizitätbetrachtetwerden.Dafürsindfol-

gendePunktevonBedeutung:

» Aufstellung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen (Leit-

strukturbestimmung), Erforschung von Wirkmechanis-

men und relevanten Wirkschwellen zur ökotoxikologi-

schenBewertung

» Parameterbestimmung (z.B. Größe/Oberfläche, Kristall-

struktur, Agglomerationsverhalten, Suspendierbarkeit)

auch unter Berücksichtigung der natürlichen Hintergrund-

belastung (Unterscheidung synthetische/nicht synthe-

tischePartikel)

» ErarbeitungvonBasistechnikenundStandardtestverfah-

ren, Etablierung von Referenzmaterialien, Reproduzier-

barkeitundModelling

» UntersuchungenzurStabilitätderFunktionalitätundzum

EintragderPartikelindieUmwelt(z.B.AnalysevonAuf-

nahmemechanismen, Eintragsmengen, Eintragsformen,

AbbauprodukteundBioakkumulation)

» Mobilität und Transformation der Partikel (z. B. Biover-

fügbarkeit, Persistenz, Metamorphose, Multigenerati-

onseffekte, Mischungstoxizität, Transporteffekte, Lang-

zeiteffekte)

» RisikoabschätzunganrealenMatrices(z.B.Bestätigung

derErgebnissedurchumweltrelevanteUntersuchungen,

AbleitungundÜbertragbarkeitvonGesetzmäßigkeiten)“

Die in der BMBF-Ausschreibung genannten, bedeutsamen

Punktefassenkurzzusammen,wasineinerAufstellungdes

Arbeitskreises„ResponsibleProductionandUseofNanoma-

terials“detaillierteraufgeführtwurde.DiesePunkte,dieso-

wohlumwelttoxikologischealsauchExpositionsaspekteum-

fassen,sindimFolgendenaufgelistet.Aufdiesedetailliertere

ListebeziehtsichauchdieGegenüberstellungderFragestel-

lungenzudendurchgeführtenProjekteninKapitelIII.2.2.3:

EntwicklungvonMethodologienfürdieÜberprüfung

vonEffekten

1) Entwicklung von global harmonisierten Methoden für

dieMessungdesUmwelteinflussesundderÖkotoxizität

(Standardisierungerforderlich)

– Untersuchung, um herauszufinden, ob existierende

MethodenauchfürdieMessungvonUmwelteinflüssen

vonNanoobjektenangewendetwerdenkönnen.Wenn

notwendig, müssen die Testprozeduren angepasst

werden und Standardprobenvorbereitungsmethoden

(Rühren, Ultraschallbehandlung, Filtration, etc.) be-

rücksichtigtwerden.DieTestmethodensolltenallere-

ListederPrioritärenForschungsthemen(Humantoxikologie)

ToxikodynamikvonNanopartikeln(toxikologischeund

physiologischeStudien)

A.1 UntersuchungderentscheidendenParameterfürdie

toxischen Effekte (Größe, chemische Zusammenset-

zung,Oberflächen-,Morphologieeffekte,...)

A.2 Entwicklung und Bewertung von toxikologischen

Prüfmethoden hinsichtlich ihrer Eignung für die Er-

kennung unterschiedlicher spezifischer Wirkungen

imKörperunterkonkretenPraxisbedingungen,z.B.

amArbeitsplatz.Identifikationbzw.Entwicklungge-

eigneter(neuer)toxikologischerModelle(invivound

invitro),EntwicklungvonschnellenScreening-Mög-

lichkeitenzurUntersuchungtoxikologischerEffekte

bereitsinderEntwicklungsphase

A.3 Durchführung toxikologischer Studien für andere

StoffealsTitandioxidundIndustrieruß

A.4 Entwicklung von Methoden zur reproduzierbaren

Aerosolherstellung im Nanobereich für toxikologi-

scheStudien

ToxikokinetikundMechanistischeStudien

A.5 Transport von Nanoobjekten in Zellen hinein und

durch Zellen hindurch (Überschreiten von organis-

mischen Schranken – Blut-Hirn-Schranke, Plazenta-

schrankeu.a.m.)

A.6 AufnahmemechanismenvonNanoobjektenüberdieHaut

A.7 AufnahmemechanismenvonNanoobjektenüberdie

Lunge

Partikel:Analytik/Herstellung/Freisetzung/

Umweltrelevanz/Entsorgung

A.8 Untersuchungen zur realen Erscheinungsform (iso-

lierte Nanoobjekte, Agglomerate) und Entwicklung

von Methoden zur Erfassung von Art und Konzen-

trationvonNanopartikelnamArbeitsplatzundinder

Umwelt

A.9 StabilitätvonAgglomeratenunterrealentechnischen

Bedingungen

A.10 Untersuchungen zur realen Erscheinungsform (iso-

lierteNanoobjekte,Agglomerate)imKörper

A.11 Zerfallsmechanismen von Agglomeraten in Körper-

flüssigkeit

15


levanten unterschiedlichen Arten von Lösungsmitteln

beinhalten sowie mögliche Seiteneffekte in Betracht

ziehen,z.B.dieInteraktionvonNanoobjektenmitder

Analyseeinheit

– Entwicklung einer Standardprozedur für die Bestim-

mungderPartikelgrößewährenddereinzelnenTests

2) IdentifikationundVorbereitungvonReferenz-Nanoobjek-

ten

– Identifizierung und Definition von Produzenten, die

identifizierteReferenzmaterialienüber langeZeitpro-

duzierenundliefernkönnen

– Identifikation der Hauptparameter für die Charakteri-

sierungderNano-FormeinesReferenzmaterials

Substanzeigenschaften

3) Bestimmung der Agglomeration/Segregation von spezi-

fischen Nanoobjekten (Stabilität des Nanoobjekts), Ge-

neralisierung der Resultate, um ein Standardmodell für

Agglomeration/Segregationzuentwickeln

– Bestimmung der Randbedingungen und der Rate der

Agglomeration/Segregation von bestimmten Nanoob-

jekten

– UntersuchungderthermodynamischenPrinzipien,die

die„Phasenübergänge“bestimmensowiederrelevan-

tenphysikalischenEigenschaftenderObjekte

– Untersuchungen,obdasVerhaltenvonNanopartikeln/

-objektenmitdenstrukturellenEigenschaftenzusam-

menhängt und ob die Effekte generalisiert werden

können

– VergleichderKinetikenvonstandardisiertenMaterialien

– EntwicklungeinerStandardprozedurfürdieFestlegung

derPartikelgrößewährendverschiedenerTests

4) Aspekte zum Lebenszyklus (Beseitigung von Stäuben,

Recycling)

– Untersuchungen zur Emission von Nanoobjekten aus

ProduktenwährendihrerLebenszeit

– Durchführung von Life Cycle Assessments für unter-

schiedliche Nanoobjekte oder für ein Beispiel eines

relevantenNanoobjekts,dasinverschiedenenAnwen-

dungenverwendetwird

– UntersuchungenderdirektenUmwelteffekte(z.B.Frei-

setzungvonNanoobjektenindieUmwelt,Stabilitätvon

Nanostrukturen)und indirekteEffekte (z.B.Abfallbe-

seitigung von Staub, Recycling, Energieaufwand und

Kohlendioxidemissionen)

– Überprüfung des natürlichenVorkommens als Hinter-

grundwert von spezifischen Materialien (Eisenoxide,

Titanoxid,Siliziumdioxid)beiMessungen

VerhaltenundSchicksalinderUmwelt

5) Bestimmungen der Mobilität von persistenten, techni-

schenNanoobjekteninOberflächenwässern,Grundwäs-

sern und Böden (Deposition, Mobilisation, Adsorption,

Desorption, Kinetik, Verteilung, Morphologie) und der

wesentlichenParameterzurFestlegungihrerMobilität

– ModellierungderDiffusionundDispersionvonNano-

objekteninWasser,BodenundLuft

– Entwicklung von Modellen, die die Wechselwirkung

zwischen Nanoobjekten und anderen Substanzen in

relevantenGebietendarstellen

– Untersuchungen,umherauszufinden,obSubstanzen,

diez.B.inorganischenMediengelöstsind,dieStabi-

litätvonNanostrukturenbeeinflussenund/odermögli-

cheWegedesTransports

6) EntwicklungvonMethodologien,mitderenHilfeNanoob-

jekteinderUmwelt(Luft,Wasser,Boden)beirelevanten

(z.B.niedrigen)Konzentrationenidentifiziertundquanti-

tativbestimmtwerdenkönnen

– DieMethodenmüssengeeignetsein,zwischennatür-

lichvorkommendenundtechnischhergestelltenNano-

objektenzuunterscheiden

7) BestimmungderHintergrundlastanNanoobjekteninder

Umwelt,umdenBeitraganthropogenerQuellenabschät-

zenzukönnen

– DieHintergrundlastenthältnatürlichekolloidaleNano-

objekte und unbeabsichtigt freigesetzte Nanoobjekte

(z. B. aus Verbrennungsprozessen); alle Umweltkom-

partimente (Boden,Wasser,Luft)müssenberücksich-

tigtwerden

– EinintensiverAustauschmitanderenProjekten,inde-

nendieBestimmungbzw.QuantifizierungvonNanoob-

jektenamArbeitsplatzoderinlebendenZellenbereits

behandeltwird,wirdempfohlen

– Ein interessanter Punkt könnte die Entwicklung von

Methoden für die vor-Ort-Analyse sein (Instrumente,

dieeinfachzuhandhabenundzutransportierensind,

so dass die Ergebnisse in kurzer Zeit vor Ort erreicht

werdenkönnen)

EffekteaufOrganismen

8) Untersuchung der Aufnahme von persistenten Nanoob-

jekten durch lebende Organismen/Mikroorganismen (in

vivoundinvitro).ZusammenstellungderInformationzu

Toxikokinetik,DepositionundAkkumulationvonpersis-

tentenNanoobjekten

– DielebendenOrganismen/Mikroorganismensolltendie

sein,dieauchfürStandardtoxizitätstestsrelevantsind

– Die Untersuchungen sollten verschiedene Aufnahme-

wegeundKinetikenberücksichtigen

III.2 Antworten:ProjektezurRisikoforschungvonNanomaterialien

Vieledero.g.offenenFragenwurdenbzw.werdenimRahmen

vonProjektenuntersucht,undeswurdenschonvieleAntwor-

16

iii. antworten – humantoxikologie – nationale forschungsprojekte

tenaufdieFragengefunden.ImFolgendensolleinEinblick

in einige laufende und abgeschlossene Projekte gegeben

werden.Eswirdversucht,auchdiewesentlichenErgebnisse

herauszustellen.

III.2.1 ÜberblicküberProjektezurgesundheitsbezogenen

SicherheitsforschungvonNanomaterialien

ImFolgendenwerdendienationalenundinternationalenFor-

schungsprojekteaufgeführt,indenenmitdemSchwerpunkt

GesundheitvonNanomaterialiengeforschtwurdeoderwird.

HierbeiwerdenbewusstfastsämtlicheaufnationalerEbene

durchgeführtenProjektedargestellt,währenddiesfürinter-

nationaleProjektenurauszugsweisegeschieht,entsprechend

derVerfügbarkeitvonDatenzudenProjektergebnissen.

III.2.1.1 NationaleForschungsprojekte

Name ToxikologievonPartikelnaustechnischenProzessen/synthetischenNanopartikeln

Förderer InternesForschungsprogramm,ForschungszentrumKarlsruhe,InstitutfürToxikologieundGenetik

Laufzeit seitca.1990

Aufgabenstellung » ForschungsprogrammzurToxikologievonPartikelnaustechnischenProzessen

» seit1996weitervorangetriebeninRichtung„SynthetischeNanopartikel“

Name KooperationzwischendemHelmholtzZentrumMünchen12undderUmweltschutzagenturderUSA

(EPA)aufdemThemengebiet„feineundultrafeinePartikel“und„Allergien/Asthma“

Förderer HMGUMünchenundUSEnvironmentalProtectionAgency(EPA)

Laufzeit seit1998

Aufgabenstellung » EpidemiologischeStudienderVergangenheitzeigten,dasswinzigeStaubpartikelinderUmge-

bungsluftunsereGesundheitstarkbeeinträchtigenkönnen.BesondersgravierendsinddieFol-

genfürdasHerz-Kreislauf-SystemunddieLunge,abermöglicherweisekönnenauchweitereOr-

gansystemewiez.B.daszentraleNervensysteminMitleidenschaftgezogenwerden.AlsQuellen

desFeinstaubskonntendieWissenschaftlerausderGSFunddenUSAvorallemdenKraftverkehr

identifizierenundanzweiterStelledieIndustrie.EinweiteresThemaistderVergleichderunter-

schiedlichenQuellenderStäubeinbeidenLändern.

» AusderKenntnisderQuellenalleinkannjedochnichtdirektaufdiegesundheitlichenFolgenfür

dieBevölkerunggeschlossenwerden:ObderKontaktmitFeinstaubzueinerbestimmtenErkran-

kungführt,hängtsowohlvonderToxizitätderTeilchenab,alsauchvomGesundheitszustandund

AlterderbetroffenenPersonen.KardiovaskuläreErkrankungenbetreffenvorallemältereMen-

schenundMenschenmiteinerbestehendenVorerkrankung.DasRisikonimmtimAltervonüber

50Jahrenstarkzu.Herz-Kreislauf-ErkrankungensindgegenwärtigdiehäufigsteTodesursache.

WeitereInformationen http://www.helmholtz-muenchen.de/neu/aerosols/aktuelles1.php

12 Früher:GSF–ForschungszentrumfürUmweltundGesundheit

17


Name NanoHealth–NetzwerkNanopartikelundGesundheit

Förderer HMGUMünchen

Laufzeit 2000–2008

Aufgabenstellung » ErforschungderAerosolbelastungderAtmosphäreimHinblickaufdiemenschlicheGesundheit

» ProjektvonsechsHelmholtz-Zentren

Ziel:

1. Physikalische, chemische und biologische Eigenschaften von Aerosolpartikeln genauer zu

erforschen:

» AerosolpartikelausUmweltaerosolenphysikalisch,chemischundbiologischumfassendzucha-

rakterisieren,

» ModellpartikelfürausgewählteKlassenvonUmweltaerosolenherzustellen(z.B.Rußpartikelmit

chemischvariierenderHülle),

» dasrelevanteMaßderExpositionsdosis(chemischeKomponentenundderenGemische,Zahl,

OberflächeoderMassedieserPartikel)zuermitteln.

2. Aerosolpartikel insbesondere des Umweltaerosols zu identifizieren, die ein Gesundheitsrisiko

darstellen:

» gesundheitsrelevanteModellpartikelininvitroStudienzuidentifizieren,

» suszeptibleTiermodellezuetablieren,andenenReaktionendesAtemtraktsunddesHerz-Kreis-

lauf-SystemsaufdieExpositionmitumweltrelevantenKonzentrationensolcherModellpartikel

untersuchtwerden,

» Reaktionsmechanismenaufzuklären,

» epidemiologischeStudienmitneuenDosis-undReaktionsparameterndurchzuführen,

» eineRisikobewertungfürdieInhalationdieserUmweltpartikelvorzunehmen.

WeitereInformationen http://www.helmholtz-muenchen.de/neu/aerosols/index.php

Name NEW–Nanoparticleexposureinworkplaces

Förderer InternationalCarbonBlackAssociationundverschiedeneindustrielleDrittmittelgeber


Aufgabenstellung „Nanoparticleexposure inworkplaces(NEW)“umfasstmehrereEinzelprojekteamIUTADuisburg,

diesichmitderUntersuchungderrealenMorphologie(isoliert,agglomeriert)vonNanoobjektenund

derEntwicklungvonMethoden,umdieArtundKonzentrationvonNanoobjektenamArbeitsplatzzu

detektieren,befassen.

Ergebnisse » Kuhlbusch,T.A.J.,Neumann,S., Fissan,H.,Numbersizedistribution,massconcentration,and

particle composition of PM1, PM2.5 and PM10 in Bagging Areas of Carbon Black Production,

J. Occup. & Environ. Hygiene1,660-671,2004.

» Kuhlbusch, T.A.J., Fissan, H., Particle Characteristics in the Reactor and Pelletizing Areas of

CarbonBlackProduction, J. Occup. & Environ. Hygiene3/10,558–567,2006.

» Kuhlbusch,T.A.J.,Fissan,H.,Asbach,C.,NanotechnologiesandEnvironmentalRisks,inNanoma-

terials: Risks and Benefits,Eds.:Linkov,I.,Steevens,J.,

ISBN:978-1-4020-9490-7,233-243,2009.

» Kuhlbusch,T.A.J.,Fissan,H.,Asbach,C.,MeasurementandDetectionofNanoparticlesWithinthe

Environment,inNanotechnology: Volume 2: Environmental Aspects.Ed.H.Krug,

ISBN978-527-31735-6,229-266,2008.

» WeitereVeröffentlichungensindderzeitinArbeit

18

Name CFN–ZentrumfürfunktionaleNanostrukturen(CFN)amKIT13

Förderer DFG

Laufzeit seit7/2001

Aufgabenstellung Der Transport von Nanoobjekten in und durch Zellen sowie der Durchgang durch Organbarrieren

(Blut-Hirn-Schranke,Plazentaschranke,etc.)wirduntersucht.

WeitereInformationen http://www.cfn.uni-karlsruhe.de

Name INOS–IdentificationandAssessmentoftheEffectsofEngineeredNanoparticlesonHumanand

EnvironmentalHealth

Förderer BMBF

Laufzeit 01/2006–12/2008

Aufgabenstellung IndemvomBMBFgefördertenProjektINOSwurdenmöglicheGesundheitseffektebeiderProduktion,

CharakterisierungundVerarbeitungvonnanoskaligenPulvernevaluiert.

Die Arbeiten konzentrierten sich auf keramische und metallische Partikel wie Diamant, Wolfram-

carbid,Titandioxid,Titancarbonitrid,Cobalt,Platin,Keramik-Metall-MischungensowieKohlenstoff-

nanoröhrenundIndustrie-Ruß(CarbonBlack).

FürdiezelltoxikologischenUntersuchungenkamenverschiedenemenschlicheundtierischeZellen

wieLungen-undDarmepithelzellen,Epidermiszellen,NeuronenundGliazellenalsZelllinienoderPri-

märzellenzumEinsatz.AlsEndpunktewurdendieVitalität,dieallgemeineStressantwort(wieÄnde-

rungderProteinexpression),oxidativerStress,inflammatorischeundimmunmodulatorischeEffekte,

Gentoxizität,Zelltodetc.untersucht.

Ergebnisse MikroskaligeWolframcarbid-CobaltPartikelkonnteninFresszellen(Makrophagen)undnanoskalige

Wolframcarbid-CobaltPartikelinverschiedenenZelllinienbeobachtetwerden.

IndenKörperaufgenommenesWolframcarbid-CobaltlässtsichimBlutnachweisenundwirdüber

denUrinwiederausgeschieden.FürdiesePartikelgibtesVergleichsuntersuchungenmitgröberen

Partikeln.DieVermutung,dassNanopartikelaufgrundihrergeringenGrößeandereWirkmechanis-

menhabenkönntenalsgröbere, trifftaufdieseMaterialiennachdenbisherigenUntersuchungen

nichtzu.DerVergleichderbiologischenWirkungenzeigtelediglichUnterschiedeinderWirkstärke

auf.GleichermaßenerweistsichWolframcarbid-Cobaltalstoxisch,eineExpositiontrittjedochfast

ausschließlichamArbeitsplatzauf,wogeeigneteSchutzmaßnahmenergriffenwerden.

Wolframcarbid-Partikel sind chemisch inert und untoxisch, geeignete Schutzmaßnahmen am Ar-

beitsplatzsolltendennochergriffenwerden.

WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/INOS

13 KarlsruherInstitutfürTechnologie


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Name NanoCare–GesundheitsrelevanteAspektesynthetischerNanopartikel:Schaffungeinerallgemeinen

Informations-undWissensbasisalsGrundlagefüreineinnovativeMaterialforschung

Förderer BMBF

Laufzeit 03/2006–07/2009

Aufgabenstellung » EntscheidendeParameteruntersuchen,dietoxischeEffektesteuern(Größe,chemischeZusam-

mensetzung,EffektederOberfläche,Morphologie)

» MethodenzurTestungderToxizitätentwickelnundüberprüfen,unterBeachtungihrerEignung,

verschiedenespezifischeEffekte inKörpernunterpraktischenBedingungen,z.B.amArbeits-

platzzudetektieren

» DieToxikologievonanderenMaterialienalsTitanoxidundIndustrierußuntersuchen

» Methoden entwickeln, um reproduzierbar inhalierbare Umgebungen von Nanomaterialien, die

sichfürtoxikologischeStudieneignen,zuproduzieren

» DieStabilitätagglomerierterNanoobjekteinKörperflüssigkeitenuntersuchen

Ergebnisse » DatenzurToxikologievonelfmarktgängigenNanomaterialienundderenVariationen14

» StandardOperationProcedureszurDurchführungvonUntersuchungenanNanomaterialien

Details:ToxikologischeStudien,diein vivoanRattenmittelsInhalationoderviaintratrachealerIn-

stillation,in vitromitZelllinienundexvivoanAlveolarmakrophagendurchgeführtwurden,ergaben:

KeinesderuntersuchtenMaterialenzeigteschwereEffekteindemSinne,dassZellenoderTiereZei-

chenakuterToxizitätoderbiologischerEffekteaufwiesenbeiBehandlungmitniedrigenKonzentra-

tionen.DerVergleichderErgebnisseausdenin vitroundin vivoStudienzeigteeineguteKorrelation.

IneinererstenNäherungspiegelndiein vitroStudiengutdiein vivoUntersuchungenwider.

DieExpositionsexperimentezeigten,dass

(1) achtdergetestetenMaterialieneineTendenzzurFreisetzungkleinerPartikelausAgglomeraten

beischwachenScherkräftenhaben,elfPartikelallerdingszeigtenkeinehoheStaubung;

(2) starkeScherkräfte,wiesiebeieinemLeckentstehen,dieZahlankleinenPartikelnzunehmen

lassen,derEffektistaberstarkmaterialabhängig;

(3) ModellezurPartikeldispergierungamArbeitsplatzguteWerkzeugesind,umdasVerhaltenund

dieVerteilungvonNanopartikelnunddiemöglicheExpositionamArbeitsplatzabzuschätzen;

(4) beikeinerderMessungenanrealenArbeitsplätzenNanopartikeloder-objektedurchdenPro-

duktionsprozessdetektiertwurden;

(5) eineStandardisierungvonMessungengebrauchtwirdundNanoCaredaraufhinStandardarbeits-

anweisungenfürArbeitsplatzexpositionsexperimenteentwickelte;

(6) innovative Ansätze wie das „Karlsruher Expositions-System“ direkte Messungen der biologi-

schenEffekteamArbeitsplatzmöglichmachen.

WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/NanoCare

14 ZusammenfassungderErgebnisseunter:http://www.nanopartikel.info/files/content/dana/Dokumente/NanoCare/Publikationen/NanoCare_Final_Report.pdf


20

Name TRACER–ToxikologieundÜberprüfungdesGesundheitsrisikosvonKohlenstoffnanomaterialien

Förderer BMBF

Laufzeit 03/2006–02/2009

Aufgabenstellung ImProjektTRACERwurdendieZytotoxizitätunddieBiokompatibilitätvonCarbonNanotubes (CNT)

evaluiertundEmpfehlungenfüreinesichereHerstellung,VerarbeitungundeinensicherenGebrauch

dieserProdukteabgeleitet.IndemProjektarbeitetenPartnerausHochschuleundIndustrieentlang

verschiedenerStufenderWertschöpfungskettezusammen.

Ergebnisse ImRahmendesProjekteswurdenneueErkenntnissezurBiokompatibilität/ToxizitätundFreisetzung

derKohlenstoffnanomaterialienimHinblickaufdieRelevanzderTestmethodenbewertetundimHin-

blickaufihreArbeitsplatz-undGesundheitsrelevanzausgewertetund–soweitmöglich–Empfehlungen

bezüglichdesUmgangsundderArbeitsplatzsicherheitzusammengestellt.

EineFreisetzungvonCNTistnurzuerwarten,wenndasCNT-MaterialalsstaubigesPulvervorliegt,

nichtmehrbeidennachfolgendenAktivitäten, inderenVerlaufCNT-MaterialzuVerbundstoffwei-

terverarbeitetwurde.DieAuswertungderpubliziertenDatenundderexperimentellenErgebnisse

indiesemProjektmachendeutlich,dasseinallgemeinfürKohlenstoffnanomaterialiengültigerWir-

kungscharakteraufderbestehendenDatenbasisnichtmöglichist.ImEinklangmitdemBAuA-/VCI-

LeitfadenistdeshalbbiszumFestlegenspezifischerGrenzwertefürKohlenstoffnanomaterialieneine

MinimierungderExpositionanzustreben.

BasierendaufdenErgebnissendiesesProjektessinddieEmpfehlungendesBAuA-/VCI-Leitfadens

zumSchutzderArbeitnehmerbeimUmgangmitNanomaterialienauchfürKohlenstoffnanomateria-

lienzutreffend.

WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/Tracer

Name 44Ti-MarkierungvonTiO2-Nanomaterialien

Förderer HausinterneForschung(UniLeipzig/HMGUMünchen)

Laufzeit seit06/2006

Aufgabenstellung Charakterisierung der Nanomaterialien über Kernquadrupolwechselwirkung mittels gestörter

γ-γ-WinkelkorrelationundLöslichkeitsstudieninsynthetischenKörperflüssigkeiten

Ergebnisse ErgebnisseüberdenVolumen-undOberflächenanteildesKernquadrupolwechselwirkungssignals,

wieKristallinitätundOberflächeneigenschaften (Porosität,H-Mobilität), liegen füreineReihevon

TiO2-Nanomaterialien(Partikel,Tubes,Wires)vor.


21

Name NanoExpo(By)undNanoGesund

Förderer LGLBayern

Laufzeit 10/2007–10/2010

Aufgabenstellung GegenstanddieserbeidenProjekteistdieExpositiongegenüberNanoobjektenundderengesundheit-

licheBedeutung.DiebeidenProjekteuntersuchendabeigezieltArbeitsplätze,andenenNanoobjekte

hergestelltoderverarbeitetwerden,sowieamMarktbefindliche„Nano“-ProdukteaufihreExpositions-

belastunghin.SollteeineExpositionfestgestelltwerden,wirduntersucht,obdiesnegativeAuswirkun-

genaufdieGesundheithat.

Ergebnisse » BeidemgerichtetenUmgangmitsynthetischenNanopartikeln inderProduktionunterEinhal-

tungdereinschlägigenSchutzmaßnahmenkonntebisherkeineerhöhteExpositionfestgestellt

werden.

» MessungderAerosolbildungvonVerbraucherprodukten:

Druckgas-Sprays:starkeAerosolbildung

Pumpsprays:wenigerAerosolbildung

» KurzzeitigeexperimentelleExpositiongegenüberLaserdruckeremissionentechnischgutdurch-

führbarundzugleichakzeptablesundsensitivesUntersuchungsprogrammmöglich(Hauptlimi-

tation:ZeitaufwandmodernernichtinvasiverVerfahren)

» BeiGesundenderPilotstudiewederinobjektivenMessgrößennochinsubjektivenGrößenkli-

nischrelevanterscheinendeEffekteeinesLaserdruckersmithoherEmissionvonNanopartikeln

» SehrdiskreteHinweiseaufmöglicheEffekteinAlveolenundNasenschleimhaut

WeitereInformationen http://www.lgl.bayern.de/gesundheit/umweltmedizin/projekt_nanopartikel.htm

http://www.nanowissen.bayern.de/nanoforschung/forschungsprojekte/nanoexpo

Name UntersuchungderantioxidativenAntwortenvonLungenzellenalsEndpunktfürdieBewertungvon

AerosolennachExpositionanderLuft-FlüssigkeitsgrenzschichtamKIT/ITG

Förderer BfR

Laufzeit 11/2007–9/2011

Aufgabenstellung ZielderArbeitenist,dieRegulationderantioxidativenAntwortennachExpositionmitNanopartikeln

besserzuverstehen,umdasin vitroVerfahrenzurtoxikologischenBewertungvonAerosolenweiter

zuentwickelnhinsichtlichsensitiverEndpunkteinLungenzellen.Mitdemin vitroTestverfahrensollen

AerosolemitmöglicherGesundheitsgefährdungdetektiertwerden.

Ergebnisse VeröffentlichunginVorbereitung

Name SPP1313Bio-Nano-Responses-Biologicalresponsestonanoscaleparticles

Förderer DFG/dt.Universitätsinstitute

Laufzeit 01/2008–12/2013

Aufgabenstellung » MolekulareundzelluläreProzessederNanopartikel-ToxikologieimMenschen

» SyntheseundCharakterisierungvonNanopartikeln(Metalle,Metalloxide,Ruß,Polymere,Quan-

tendots)

» OberflächeneigenschaftenvonNanopartikelnundAgglomerationinbiologischenMedien

» WechselwirkungenvonNanopartikelnmitbiologischenSystemen(Proteinen,Membranen,Zellen

undZellkernen)

» AuswirkungenaufbiologischeFunktionen

Ergebnisse Statusseminare,ZwischenberichteundPublikationenderProjektnehmer

WeitereInformationen http://www.spp1313.de


22

Name LENA–LebensmittelsicherheitbeimEinsatzvonNanoproduktenundimRahmenvon

nanotechnologischenAnwendungen

Förderer LGLBayern

Laufzeit 10/2009–10/2012

Aufgabenstellung ImRahmendesProjekteswilldasLGLersteGrundlagenzumanalytischenNachweisvonNanoobjekten

imLebensmittelbereichentwickeln.DasProjektgliedertsichdabeiinzweiModule:

» ImerstenModulwirddieMigrationausVerpackungeninLebensmitteluntersucht.Dabeiwirdun-

tersucht,welcheMaterialienfürLebensmittelverpackungenverwendetwerdenundobeinÜber-

gangvonNanoobjektenausderVerpackunginsLebensmittelmöglichist.DesWeiterensollen

imFalleeinerMigrationdiedafürnötigenRandbedingungen(KontaktbedingungenVerpackung-

Lebensmittel,ArtderNano-MaterialienundderVerpackung)erforschtwerden.

» ImzweitenModulwirddieAnalytikundCharakterisierungvonNanomaterialien inLebensmit-

teln entwickelt. Dabei werden u.a. die orale Aufnahme sowie dieVeränderung imVerlauf der

Magen-Darm-Passage von Nanoobjekten beziehungsweise „Nano“-Produkten untersucht. Zu-

demerhofftmansicheineklärendeAntwortaufdieFrage,obNanoobjekteausdemGastrointes-

tinaltraktindenOrganismusaufgenommenwerden.

Ergebnisse Projektnochnichtabgeschlossen,bislangkeineveröffentlichtenErgebnisse

WeitereInformationen http://www.lgl.bayern.de/gesundheit/umweltmedizin/projekt_lena.htm

Name NanoExpo(BMBF)–NanobalancedetektorfürpersonenbezogeneMessungenvonNanopartikel-

Expositionen

Förderer BMBF

Laufzeit 05/2010–04/2013

Aufgabenstellung ZieldesVorhabens„NanoExpo“istes,mitHilfevonmikro-undnanoskaligstrukturiertenMaterialien

hochempfindlicheminiaturisierteBauelementezurpersonenbezogenenNanopartikelanalysezuent-

wickeln.SiesolleninderArteinesDosimeterseinetragbare,kontinuierlicheundschnelleErfassung

derNanopartikel-Belastungermöglichen.MitnanoskaligenResonanzwaagenwirddiePartikelmasse

direkterfassbargemacht,durchVorselektionsollzusätzlicheineKlassifizierungnachGrößeerfolgen.

DieBasisfürdieseEntwicklungistdieHalbleiter-Nanotechnologie.DieseTechnikhatdasPotentialfür

einekostengünstigeSerienfertigungvonspeziellenSensoren.AlsFunktionstestistdieabschließende

ErprobungdesSensorsamArbeitsplatzineinemNanopartikelverarbeitendenBetriebvorgesehen.


WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/lang/de/Projekte/nanoexpo


23

Name CarbonBlack–PrädiktionhumantoxikologischerWirkungsynthetischerCarbonBlackNanopartikel

Förderer BMBF

Laufzeit 08/2010–07/2013

Aufgabenstellung DasVerbundvorhabenCarbonBlackzieltdaraufab,einPrüfsystemmitTestmodellenzunehmender

Komplexitätzuetablieren,umdietoxikologischeWirkungvonmodifiziertenundgutcharakterisier-

tenCarbonBlack-Nanopartikeln(CBNP)indenAtemwegenundderLungezuüberprüfen.Dasmehr-

stufigePrüfsystemreichtvomeinfachenZellkultur-ModellüberGewebekultur-Modellebishinzur

ÜberprüfungimTiermodellmitInhalationsstudien.

Teilprojekte

» TP1:SpezifischmodifizierteCarbonBlack-Nanopartikel(CBNP)durchGasphasensynthese

(Karlsruher Institut für Technologie)

» TP2:Tox-Screeningin vitro–Inhalationin vivo

(Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin)

» TP3:WirkungvonCarbonBlack-NanopartikelnaufdasTrachealepithel

(Universität Lübeck)

» TP4:AtemwegregionsspezifischeWirkungenvonCarbonBlack-Nanopartikeln

(Forschungszentrum Borstel)

» TP5:ToxikologischeWirkungenvonCBNPaufTypIIPneumozytenundClara-Zellen

(Philipps-Universität Marburg)


WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/CarbonBlackProject

Name NanoGEM–NanostrukturierteMaterialien–Gesundheit,ExpositionundMaterialeigenschaften

Förderer BMBF

Laufzeit 08/2010–07/2013

Aufgabenstellung NanoGEMisteinKonsortiumausuniversitärenundprivatenForschungseinrichtungen,Industrieund

Behörden,dasdieoffenenFragendernachhaltigenEntwicklungundRisikoabschätzungmitspeziell

angepassten Strategien beantworten will. So wird eine umfassende Bewertung der Gefährlichkeit

von industrierelevanten Nanopartikeln und Nanomaterialien erstmals auch in weiterverarbeiteten

Produktenerfolgen.DemAspektderBiokinetik,alsoderAufnahmeundVerteilungvonNanopartikeln

immenschlichenKörperinAbhängigkeitvonGröße,StrukturundOberflächeneigenschaften,wirdbe-

sondere Aufmerksamkeit gewidmet. Fragen der Arbeits- und Produktsicherheit bei der Herstellung,

Verarbeitung,AnwendungundEntsorgungsollenu.a.mitneuentwickeltentragbarenMessgeräten

beantwortetwerden.ImRahmenvonNanoGEMwerdenfüreineRisikoabschätzungsodienotwendigen

DatenzuminternenundexternenKontaktvonNanopartikelnmitOrganismenzusammengetragen.


WeitereInformationen http://www.nanogem.de


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Name CarboTox–EntwicklungvonScreening-VerfahrenzurUntersuchungeinesmöglichenkanzerogenen

PotentialsvonCarbonNanotubes

Förderer BMBF

Laufzeit 09/2010–08/2013

Aufgabenstellung CNTkommenalsFasernunterschiedlicherLängeundDicke,gestrecktoderinverknäuelterFormund

mitverschiedenenOberflächeneigenschaftenvorundkönnenmöglicherweisebeiderAufnahmeindie

LungeschädlicheWirkungenhervorrufen.DasHauptzieldesVorhabensisteszuklären,obeinzelnvor-

liegendeCNT-FaserneineasbestartigebiologischeWirkunghervorrufen.Fernersollenmöglichstsiche-

rePrüfverfahrenentwickeltwerden,diealsschnelleLabortestseineAussageüberdasGefahrenpoten-

tialunterschiedlicherCNT-Formenerlauben,ohnedassaufwendigeTierversuchenotwendigwerden.

WennsolcheverlässlicheTestsverfügbarsind,könnenschoninfrühenProduktentwicklungsphasen

unbedenklicheCNT-Typenidentifiziertwerden.DamitkönnteeinpotentiellesGesundheitsrisikobeider

HerstellungvonCNT-FasernundderVerarbeitungzuCNT-haltigenProduktenbzw.Bauteilenerheblich

verringertwerden.DieBedeutungsolcherPrüfverfahrenfüreineverlässlicheToxizitätsbewertungin

industriellenAnwendungenistbesondershoch.


WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/Carbotox

Name NanoKon–SystematischeBewertungderGesundheitsauswirkungennanoskaligerKontrastmittel

Förderer BMBF

Laufzeit 10/2010-09/2013

Aufgabenstellung ZieldesProjektesistes,dieAuswirkungenneuartigerNanopartikelinsbesondereaufdenMagen-Darm-

Traktsystematischzuuntersuchenundzubewerten.AusgangspunktderUntersuchungensindNano-

partikel unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit und mit bestimmten physikalisch-chemischen

Eigenschaften,diedieWechselwirkungmiteinzelnenKörperzellenundganzenOrganenbestimmen.


WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/NanoKon

Name NanoMed–ToxikologischeCharakterisierungvonNanomaterialienfürdiediagnostische

BildgebunginderMedizin

Förderer BMBF

Laufzeit 09/2010–08/2013

Aufgabenstellung ZieldesProjektes istdieEntwicklung,CharakterisierungundErfassungder internenBelastungvon

Menschen durch innovative Nanopartikel mit hervorragenden bildgebenden Eigenschaften für die

Computertomografie (CT) und die Magnet-Resonanz-Tomografie (MRT) sowie die Bewertung der

Gefährlichkeit.ZudemwerdeninnovativeTestmodelleentwickelt,diedieNanopartikelinderZelleim

LaborundimTiernachweisen.


WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/nanomed


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Name Nanosilberpartikel–WirkmechanismenundUntersuchungihrermöglichenInteraktionmit

Geweben,ZellenundMolekülen.DefinitionihresrelevantenUnverträglichkeitspotenzials

Förderer BMBF

Laufzeit 10/2010–09/2013

Aufgabenstellung ZieldesProjektesistes,Methodenzuerarbeiten,dieesermöglichen,inunterschiedlichennanosilber-

haltigenmedizinischenMaterialsystemenSilberundgelöstesSilberunterscheidenzukönnen,umdie

Wirkungzuordnenzukönnen.DafürwerdendreiverschiedeneModellsystemewiez.B.nanosilberhal-

tigeProthesenmitunterschiedlichenNanosilbergehaltenentwickelt,dieFreisetzungderSilberpartikel

getestetunddieGefährlichkeitfürdenMenschenuntersucht.


WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/Nanosilberpartikel

Name NANODERM–Qualityofskinasabarriertoultra-fineparticles

Förderer EU

Laufzeit 01/2003–06/2006

Aufgabenstellung HautpenetrationvonTiO2-Nanopartikeln,insbesondereVisualisierungputativerTransportpfadesowie

in vitroundin vivoResponsvonHautzellenaufKontaktmitNanopartikeln.

Ergebnisse » KeinePenetrationinvitalesGewebebeigesunderHaut.

» KeindiffusiverTransport,sondernmechanischesEinreiben.

» InhomogeneVerteilungvonSonnenschutzmittelnaufderHornhaut.

» TiefePenetrationinHaarfollikel,abernichtinvitalesGewebe.

» GroßeVariationimResponsvonHautzellenaufKontaktmitNanopartikeln.

DieErgebnissebestätigten,dassdiegesundeHauteinwirksamerSchutzist.

WeitereInformationen http://www.uni-leipzig.de/~nanoderm

Name Nanosafe–RiskAssessmentinProductionandUseofNanoparticleswithDevelopment

ofPreventiveMeasuresandPracticeCodes

Förderer EU

Laufzeit 04/2003–06/2004

Aufgabenstellung ImProjektNanosafewurdenRisikeninderProduktion,HandhabungundVerwendungvonNanoobjek-

teninindustriellenProzessenundProduktensowieinKonsumgüternbewertet.Eswurdendieverfüg-

barenInformationenüberdiemöglichenGefahrenvonNanoobjektengesammelt,umdieRisikenfür

ArbeitnehmerundVerbraucherzubewertenundumregulatorischeMaßnahmenundVerhaltensregeln

andieHandzugeben,ummöglichenGefahrenvorzubeugen.

Ergebnisse » ZusammenstellungdermöglichenGefahrenderExpositiongegenüberNanopartikelnfürArbeit-

nehmerundVerbraucher(http://www.nanosafe.org/home/liblocal/docs/Nanosafe1_final_report.pdf)

» EmpfehlungenfürregulatorischeMaßnahmenundCodesofPractice

WeitereInformationen Nanoparticles–knownandunknownhealthrisks.Journal of Nanobiotechnology2(12),2004.

III.2.1.2 EuropäischeForschungsprojekte

iii. antworten – humantoxikologie – europäische forschungsprojekte

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Name NanoRisk–IntegratedForesight:TheSafetyandRisksofCarbonNanotubes

Förderer EidgenössischesBundesamtfürGesundheit(BAG),EidgenössischesBundesamtfürUmwelt(BAFU),

EidgenössischesBundesamtfürBerufsbildungundTechnologie–FörderagenturfürInnovation(BBT-

KTI),EmpaMaterialsScience&Technology(CH)

Laufzeit 02/2004–02/2007

Aufgabenstellung » DarstellungdesWissensstandesundderUnsicherheitenbezüglichderSicherheitvonCNTs

» DurchführungeinerForesightStudie,welchepotentiellenProblemeüberdenCNT-Lebenszyklus

auftretenkönnten,umVorsorgemaßnahmenschonwährendderEntwicklunginAngriffnehmen

zukönnen

» In vitroStudienanmenschlichenLungenzellen

Ergebnisse EswurdenunterschiedlicheMaterialienundEndpunkte/Parameter inverschiedenenbiologischen

Systemengetestet.HauptergebniswardieBeschreibungdes„TrojanischenPferd“-EffektesvonNa-

nopartikeln,durchdenMaterialinZelleneingeführtwird,welches„normalerweise“ausgeschlossen

würde.DadurchwerdenmöglicherweisenegativeEffekteindenZellenhervorgerufen.

WeitereInformationen » In vitrocytotoxicityofoxidenanoparticles:comparisontoasbestos,silica,andtheeffectofpar-

ticlesolubility.Environmental Science & Technology40,4374-4381.

» Effectsofcombustion-derivedultrafineparticlesandmanufacturednanoparticlesonheartcells

invitro.Toxicology253,70-78.

» Riskassessmentofengineerednanomaterials:asurveyofindustrialapproaches.Environmental

Science & Technology42,640-646.

» Reviewingtheenvironmentalandhumanhealthknowledgebaseofcarbonnanotubes.Environ

Health Perspect115,1125-1131.

» Exposureofengineerednanoparticlestohumanlungepithelialcells:influenceofchemicalcom-

positionandcatalyticactivityonoxidativestress.Environmental Science & Technology41,4158-

4163.

» In vitroevaluationofpossibleadverseeffectsofnanosizedmaterials.Phys Stat Sol b243,3556-

3560.

» Studyingthepotentialreleaseofcarbonnanotubesthroughouttheapplicationlifecycle.Journal

of Cleaner Production(2008)16:8-9.927-937.

» The degree and kind of agglomeration affect carbon nanotube cytotoxicity. Toxicology letters

(168)121-131.


27

Name Canape–CarbonNanotubesforApplicationsinElectronics,Catalysis,CompositesandNano-Biology

Förderer EU

Laufzeit 06/2004–05/2008

Aufgabenstellung » EntwicklungvonCNT-Produktionstechniken

» Integrationvonbiologischenundnicht-biologischen-SystemenaufNano-EbenedurchOberflä-

chenmodifizierungundZellwachstum

» CNTsinelektronischenAnwendungen

» CNTsalsKatalysator(z.B.ProduktionvonStyrol)

» EinbindungderNanotechnologiezurSteigerungderLebensqualität(Sicherheits-undGesund-

heitsaspekte)

» VerschiebenderGrenzenvonCMOSundVorbereitungaufPost-CMOS.

» CNTsinBrennstoffzellen

Ergebnisse » EineISO109933-5Prüfungreichtnichtaus,umdieToxizitätzubeschreiben

» Effektesindzelltypenabhängig

» AgglomerationbeeinflusstdieToxizität

» C60-ToxizitätberuhtmeistaufLösungsmittelkontaminationdurchdieProduktion

» SWCNTbeeinflusstdieZelladhäsionunddieMigrationsgeschwindigkeit

» KeineEvidenzfürCNT-induzierteApoptose

WeitereInformationen » Reviewingtheenvironmentalandhumanhealthknowledgebaseofcarbonnano-tubes.Environ-

mental Health Perspectives,115,8,p1125–1131.

» The degree and kind of agglomeration affect carbon nanotube cytotoxicity. Toxicology letters

(168)121-131.

» In vitro evaluation of possible adverse effect of nanosized materials. Physica Status Solidi b

243(13)3556-60.

Name Nanotox–InvestigativeSupportfortheElucidationoftheToxicologicalImpactofNanoparticleson

HumanHealthandtheEnvironment

Förderer EU

Laufzeit 02/2005–01/2007

Aufgabenstellung AnalysevonInformationenzumtoxikologischenEinflussvonNanoobjektendurchdieBewertungvon

Informationenzu

» physikalischenundchemischenEigenschaftenvonverschiedenenArtenvonNanoobjektenund

agglomeriertenNanokristallen,HerstellungundGebrauch,EffekteaufdiemenschlicheGesund-

heitinkl.Nebeneffekte,Tiertoxikologie,Umweltauswirkungen,Mutagenität/Genotoxizität,Me-

tabolismus/Pharmakokinetik, Standards für den sicheren Gebrauch, sichere Labormethoden,

etc.

» möglichenWegeneinerVerbreitungvonundKontaminationdurchNanoobjekteundagglomerier-

teNanokristalle(z.B.Adsorption,Desorption,Transport,Aggregation,Deposition,biologische

Aufnahme).


28

Name IMPART–Improvingtheunderstandingoftheimpactofnanoparticlesonhumanhealth

andtheenvironment

Förderer EU

Laufzeit 02/2005–10/2008

Aufgabenstellung DasProjektIMPARThattezumZiel,dieneuestenwissenschaftlichenundtechnologischenEntwick-

lungenmitBezugaufdieRisikeneinerNanoobjektfreisetzungfürdiemenschlicheGesundheitund

dieUmweltfestzulegen.RichtlinienundEmpfehlungenfürzukünftigeStandardsundFreisetzungs-

grenzenvonNanoobjektenwurdenformuliert.

Name Nanosafe2–Safeproductionanduseofnanomaterials

Förderer EU

Laufzeit 04/2005–03/2009

Aufgabenstellung Eswurden

» toxikologischeTestmethoden entwickelt und überprüft, unter Berücksichtigung ihrer Eignung,

verschiedenespezifischeEffekteimKörperunterpraktischenUmständen,z.B.amArbeitsplatz

zudetektieren,

» dieToxizitätandererMaterialienalsTitanoxidundCarbonBlackstudiert,

» Methodenentwickelt,umnanoskaligeAerosolefürtoxikologischeStudienreproduzierbarzuliefern,

» Mechanismenuntersucht,wieNanoobjekteindieLungeaufgenommenwerden,

» diewahreMorphologie(isoliert,agglomeriert)vonNanoobjektenuntersuchtundMethodenent-

wickelt,umdieArtundKonzentrationvonNanoobjektenamArbeitsplatzzudetektieren.

Ergebnisse TeilergebnissedesInstitusfürEpidemiologiedesHMGU:EpidemiologischeundtoxikologischeDa-

tenwurdenfürdieBewertungaufeinemScreeningLevelvon(1)Arbeits-,(2)Verbraucher-und(3)

Umweltsicherheitangewandt.

Verschiedene gesundheitsrelevante Dosis-Metriken (Masse, Partikelzahl und Oberfläche) wurden

genutzt,umpotentielleRisikenzuquantifizierenunddieEigenschaftendieseralternativenMetho-

denzurRisikobewertungzuvergleichen.

WeitereInformationen » Brüske-Hohlfeld,I.,Peters,A.,Wichmann,H.-E.(2005),DoNanoparticlesInterferewithHuman

Health?GAIA, Ecological Perspectives for Science and Society14/1:21–23

» Brüske-Hohlfeld, I.,Peters,A. (2008),EpidemiologicalStudiesonParticulateAirPollution. In:

Nanotechnology, Vol. 2: Environmental Aspects(Hrsg.:Krug,H.F.etal.).Weinheim:Wiley-VCH,

267-290(2008)

» Hänninen,O.,Brüske-Hohlfeld,I.,Loh,M.,Stoeger,T.,Kreyling,W.,Schmid,O.andPeters,A.(2009),

Estimationofhealthrisksandsafetymarginsduetoinhalationofultrafineparticlesandnanopartic-

lesinselectedoccupational,consumerandenvironmentalsettings,Journal of Physics: Conference

Series170,publishedonlinedoi:10.1088/1742-6596/170/1/012031

» Hänninen,O.,Brüske-Hohlfeld,I.,Loh,M.,Stoeger,T.,Kreyling,W.,Schmid,O.,Peters,A.(2009),

Occupationalandconsumerriskestimatesfornanoparticlesemittedbylaserprinters,Journal of

Nanoparticle Research,publishedonlinedoi:10.1007/s11051-009-9693-z

» http://www.nanosafe.org


29

Name NESTParticleRisk–RiskAssessmentofExposuretoParticles

Förderer EU

Laufzeit 06/2005–05/2008

Aufgabenstellung ImEU-Projekt„NESTParticleRisk“wurdeeineStudiezuGesundheitsgefährdungen,diedurchneue

TypenvonObjektenwieNanotubesoderFullerenehervorgerufenwerden,erstellt.Ebensoentwickel-

tendiePartnerMethoden,umdieAnwesenheitvonNanoobjekteninlebendenGewebenzudetektie-

renundzuquantifizieren.DieAufnahmeundderTransportvonNanoobjekteninlebendenSystemen

wurdeanhanddesModellsystemsMausuntersucht.Auch in vivoToxizitätwurdeamMausmodell

untersucht;in vitroTestswerdenanZellkulturendurchgeführtwerden.

Ergebnisse » EineeinzelneNachweismethodekannkeineaussagekräftigeCharakterisierungvonNanoparti-

kelnliefern.DieoptimaleAnzahlderbenötigtenNachweismethodensollteaufderGrundlageder

untersuchtenNanopartikelgewähltwerden.

» Nanopartikel-Biokinetik:TranslokationistabhängigvonderNanopartikelgrößeundderOberflä-

chenladung.

» In vivoPulmonaleffekte:GoldundC60rufenschwachentzündlicheReaktionhervor.

» Genotoxizität:AlleNanopartikelzeigtenbeiderEinzelzellgelelektrophoreseaufBAL-Zellendrei

StundennachEinträufelungeineZunahmederGentoxizität.

» Freisetzung und Risikobewertung: Identifikation und Integration der wichtigsten Lines of evi-

dence(LoE),umdiemöglichenUrsachenderGefährdungdurchNanopartikelgemäßdemWeight

ofevidence(WoE)-Ansatzzubeurteilen.

» BewertungeinesRisiko-IndexfürNanopartikelaufGrundlagederermitteltenLinesofevidence

unter Berücksichtigung der tatsächlichen/potentiellen Anwendungen von Nanopartikeln und

denvonderExpositionbetroffenenmenschlichenGruppen.

» RanglistegefährdenderNanopartikel

Name NANOTRANSPORT–TheBehaviourofAerosolsReleasedtoAmbientAirfromNanoparticle

Manufacturing–APre-normativeStudy

Förderer EU

Laufzeit 09/2006–04/2008

Aufgabenstellung ZieledesProjektes„NANOTRANSPORT“warendieUntersuchungdesVerhaltensvonAerosolenin

derUmgebungsluftvonArbeitsplätzeninBetrieben,dieNanomaterialienherstellenbzw.verarbei-

ten,dieDefinitionrealistischerTestbedingungenhinsichtlichderCharakterisierungderAerosole,die

fürnanotoxikologischeUntersuchungenverwendetwerdensollen,unddieTestungundZertifizie-

rung technischer Kontrollsysteme (Feinstaub-Messgeräte, Messgeräte für Emissionen und techni-

scheGase).Eswurdeerwartet,dassdieindiesemProjektgewonnenenErkenntnissezurEntwick-

lungvonstandardisiertenTest-Aerosolendienen.

Ergebnisse » EsgibteinebeträchtlicheVeränderungderNanoaerosole imLaufederZeit: ihredurchschnitt-

licheGrößenimmtzu,währendihreKonzentrationabnimmt.

» NatürlicheHintergrundaerosolesindScavengerfürNanopartikel.

» Die Zeitskala für dieVeränderung der Aerosolgröße hängt von der Konzentration und der pri-

mären Größe der Nanopartikel und des Hintergrundaerosols ab – sie kann zwischen wenigen

MinutenbiszueinerhalbenStundedifferieren.

» Nanopartikelverändernsichinihrerphysikalischen/chemischenGrößenachderEmission.

» DieFiltereffizienzfürprimäreNanopartikel<80nmistüblicherweiseausreichendhoch,ihreAg-

glomeratebefindensichjedochimMostPenetratingParticleSize(MPPS)-Bereichzwischen80

und200nm.


30

Name DIPNA–Developmentofanintegratedplatformfornanoparticleanalysistoverifytheirpossible

toxicityandtheeco-toxicity

Förderer EU

Laufzeit 11/2006–10/2009

Aufgabenstellung DasProjekthattezumZiel:

» die Entwicklung eines Zellmodells zur Nanoobjekt-induzierten Immuntoxizität, um die in vivo

Befundezuerklären,

» dieDurchführungvonin vitroTestszurWechselwirkungzwischenkünstlichenNanoobjektenund

Körperzellen,

» dieIdentifikationderSchlüsselmechanismenderPartikel-Zell-Interaktionund

» dieEntwicklungvonZellmodellenundderenAnwendunginFelduntersuchungen.

Ergebnisse » DieAuswirkungenvonCobalt-,Gold-,Cer-,undEisenoxid-NanopartikelninflüssigerSuspension

undimtrockenenZustandaufverschiedeneArtenvonmenschlichenAbwehrzellenwurdein vitro

untersucht,umBiomarkerfürNanotoxizitätundDesign-Assayszuidentifizieren.

» Bei akuter Exposition verursachten die meisten der getesteten Nanopartikel keine relevanten

toxischenWirkungen,nochbeeinflusstensieausgewählteentzündlicheParameter inmensch-

lichenLeukozytenundderLungeoderdenDarmschleimhaut-Epithelzellen.

» ZellwachstumshemmungundProduktionvonreaktivenSauerstoff-SpezieswurdenurfürCobalt-

Nanopartikel beobachtet und wurde vermutlich durch die Freisetzung von Cobaltionen verur-

sachtundnichtdurcheineNanopartikel-Zell-Interaktion.

» EinautomatisiertesModul-System,bestehendauseinemkontrolliertenInkubator,einemFluid-

system und optischen Detektoreinheiten, wurde für nanotoxikologische Felduntersuchungen

konstruiert.

» EinSystemfürdaswiederholteVersprühenvontrockenenNanopartikelninLuftwurdeentwickelt.

Name NANOSH–Inflammatoryandgenotoxiceffectsofengineerednanomaterials“

Förderer EU

Laufzeit 11/2006–04/2010

Aufgabenstellung Das Ziel dieses Projektes ist die Aufklärung zwischen der Relation der physikalisch-chemischen

EigenschaftenvonNanoobjekten(GrößeundOberflächenchemie)undderenmöglichentoxischen

PotentialsaufverschiedeneOrganedesmenschlichenKörpers(LungeundVerdauungstrakt,Leber,

Nieren,Immunsystem).HierzusollennichtnurkonventionelletoxikologischeMethodenAnwendung

finden, sondern auch innovative Methoden wie die derToxikogenomik. Im Rahmen des Projektes

sollenverbindlicheAussagenübermöglicheGesundheitsgefährdungenvonNanoobjektengetroffen

werden.NebendenErgebnissenzurBelastungderBevölkerungsollenauchErgebnissezurBelas-

tungvonArbeiterndurchNanoobjekteerhaltenwerden.


31

Name NANOINTERACT–Developmentofaplatformandtoolkitforunderstandinginteractions

betweennanoparticlesandthelivingworld

Förderer EU

Laufzeit 01/2007–12/2009

Aufgabenstellung DieZieledesProjektes„NANOINTERACT“warendieUntersuchungundBeschreibungderWechsel-

wirkungenzwischenNanoobjektenundlebendenZellen:StartendmitderAufnahmederPartikelin

denKörper,überderenTransport,derArtderAufnahmeundAnsammlunginGewebenundOrganen

bishinzurvollständigenAufklärungderNanoobjekt-InteraktionmitderEinzelzelle.DasAugenmerk

isthierbeigerichtetauf:

» MöglichkeitdesZelleindringensvonNanoobjekten

» AbhängigkeitdesZelleindringensdurchdieEigenschaftenderNanoobjekte (Größe,Formund

Oberfläche)

Ergebnisse DasProjektbrachtekeineneuidentifiziertenGefahren(alleinaufgrundnanoskaligerElemente)für

Nanoobjektehervor,aberesweistaufeinigeProblemehin,dieweitereUntersuchungenbenötigen,

insbesondere inBezugaufdieNotwendigkeiteinerPrüfungderAngemessenheit voneinigender

etabliertenOECD(undanderer)-TestsfürchemischeToxizitätvonNanoobjektenzurBeurteilungder

Toxizität.

NanoInteract veröffentlichte über 40 Publikationen zu verschiedenen Aspekten der Nanoobjekt-

WechselwirkungenmitlebendenSystemen,einschließlichderRound-Robin-StudienzurValidierung

vonTestmethoden.Ebenfallssind2BücherinVorbereitung.

Name NanoSafeTextiles

Förderer TVSTextilverbandSchweizundEmpa(CH)


Aufgabenstellung ZieldiesesProjekteswares,eineAuslegeordnungzudenEntwicklungstrendsheutigerundzukünf-

tigerAnwendungenvonsynthetischenNanoobjekteninTextilienzuerstellenundmöglicheRisiken

entlangdesLebenszyklusvontextilenAnwendungenaufzudecken.

Ergebnisse ZitateausdemAbschlussbericht(StandMärz2010),bezogenaufNanoobjektmodifizierteTextilien:

„BezüglichderGesundheitstufenwirbasierendaufdemheutigenWissensstandNanopartikelaus

Silber(Ag),Titandioxid(TiO2)undSiliziumdioxid(SiO2)eheralsunbedenklichein.“

„NanopartikelausAluminum(hydr)oxidundMontmorillonitkönnenderzeitnichtbeurteiltwerden,

daeseinfachkeineStudienzudiesenbeidenMaterialiengibt.“

„BeidenKohlenstoffnanoröhrchenisteineBeurteilungebenfallssehrschwierig,dadieVariabilität

der verwendetet Materialien sehr groß ist und damit ein direkterVergleich aller Ergebnisse nicht

möglichist.HiersindHinweisesowohlfüreinetoxischeWirkungalsauchfürihreUnbedenklichkeit

vorhanden,sodasserstnacheinersystematischenUntersuchungdiesesMaterialszutreffendeAus-

sagenmöglicherscheinen.“

„ZinkoxidundCarbonBlack(Industrieruß)dagegensindzweiMaterialien,dieinbiologischenSyste-

mennachgewiesenermaßenReaktionenhervorrufenkönnen.SokönnensieGewebebarrierenüber-

schreiten,undesgibtHinweiseaufeineDNA-schädigendeWirkung.Allerdingsmussauchindiesen

Fällenbetontwerden,dassdieEffekteerst ineinemsehrhohenKonzentrationsbereichauftreten.

DieseKonzentrationenspielenselbstinWorst-Case-SzenariennurselteneineRolle,sodassnicht

voneinerbedenklichenSituationgesprochenwerdenkann.“

WeitereInformationen http://www.swisstextiles.ch/news/allenews/archive-2010/?id=10756


32

Name AntiCarb–MonoclonalANTIbody-targetedCARBonnanotubesagainstcancer

Förderer EU

Laufzeit 03/2008–08/2011

Aufgabenstellung DasZielvonANTICARBistdasDesignunddieEntwicklungvonCarbon-Nanotube-Antikörper(CNT-

Ab)-Konstrukten. Sie werden als neuartige, kombinatorische therapeutische/diagnostische Mittel

fürdieKrebstherapieuntersucht.

Ergebnisse AbschlussreportderzeitinBearbeitung.LinkszuprojektbezogenenPublikationenaufderWebsite.

WeitereInformationen http://anticarb.org

Name NANOMMUNE–ComprehensiveAssessmentofHazardousEffectsofEngineeredNanomaterialson

theImmuneSystem

Förderer EU

Laufzeit 09/2008–08/2011

Aufgabenstellung ImProjektNANOMMUNEwirdderEinflusssynthetischerNanomaterialienaufdasImmunsystemund

derenmöglichenegativeAuswirkungenaufdieGesundheituntersucht.DastoxischePotentialaus-

gewählterNanomaterialien(Gold,Silber,Ceroxid,Eisenoxideu.a.)wirdbestimmt.

Ergebnisse AbschlussreportistderzeitinBearbeitung.

ErsteErkenntnissesindu.a.:

» NeuartigebiomedizinischeAnwendungenvonCNTssindunterdenBedingungeneinessorgfältigen,

kontrolliertenbiologischenAbbausmöglich.

» DasKonsortiumstellteinNANOMMUNEQualitäts-Handbuchzusammen,indemausdemProjekt

hervorgegangeneStandardOperatingProcedure(SOPs)zusammengefasstsind.DasHandbuch

wirdfreierhältlichsein.

WeitereInformationen http://www.nanommune.eu(mitLinkszudenPublikationendesProjektes)

Name NanoTEST–Developmentofmethodologyforalternativetestingstrategiesfortheassessmentofthe

toxicologicalprofileofnanoparticlesused inmedicaldiagnostics.Tostudyspecificandnonspecific

interactionsofNPwithmolecules,cellsandorgansandtodevelopinvitromethodswhichcanidentify

thetoxicologicalpotentialofnanoparticles.

Förderer EU

Laufzeit 04/2008–09/2011

Aufgabenstellung DasEU-ProjektNanoTESThatdasZiel,neueundalternativeTestverfahrenundStrategienzurCharak-

terisierungvonNanomaterialienzuentwickeln.EssollenvorallemTestverfahrenfürin vitro-undin

vivo-Systeme(weiter)entwickeltwerden,umsoeinebessereRisikobewertungvonNanomaterialien

zuerhalten.

Ergebnisse ProjektliefbisSeptember2011,nochkeineveröffentlichtenErgebnisse


33

Name IANH–InternationalAllianceforNanoEHSHarmonisation

Förderer Freiwillig,ohnespezielleFörderung

Laufzeit 09/2008–ca.2012

Aufgabenstellung » MethodenzurCharakterisierungundzurbiologischenWirkungvonNanomaterialien

» RingversuchezurbiologischenWirkung

Ergebnisse DiefreiwilligeAllianzdauertnochan.

WeitereInformationen http://www.nanoehsalliance.org

Name NanoImpactNet–EuropeanNetworkontheHealthandEnvironmentalImpactofNanomaterials

Förderer EU

Laufzeit 04/2008–03/2012

Aufgabenstellung Netzwerk,welches

» ZusammenarbeitzwischenProjektenfördert

» ResultatezuStakeholdernkommuniziertundderenBedürfnissezurückandieForschergibt

» hilft,den„EUActionPlanforNanotechnology“zuimplementieren

Ergebnisse ErstellungundVerbreitungharmonisierterProtokollefürstandardisierteTests

WeitereInformationen http://www.nanoimpactnet.eu

Name POCO–CarbonNanotubeConfinementStrategiestoDevelopNovelPolymerMatrixComposites

Förderer EU

Laufzeit 11/2008–10/2012

Aufgabenstellung ErmittlungderGesundheitsaspektevon(funktionalisierten)MWCNT(MultiwalledCarbonNanotubes)

mittelsZellkulturen

Ergebnisse » Materialienwerdenzurzeitgeliefert

» EffekteaufsimpleEinzelltyp-undkomplexeMehrzelltypsysteme

WeitereInformationen http://www.poco-project.org

Name MAGISTER–MAGnetIcScaffoldsforinvivoTissueEngineeRing

Förderer EU

Laufzeit 12/2008–11/2012

Aufgabenstellung Ermittlung der Gesundheitsaspekte von (funktionalisierten) magnetischen Nanoobjekten und mit

magnetischenNanoobjektenfunktionalisiertenScaffoldsmitoderohneMagnetfeldermittelsZellkul-

turen

Ergebnisse » EffekteaufsimpleEinzelltyp-undkomplexeMehrzelltypsysteme


34

Name VIGO–BewertungssystemfürbiologischeWirkungenvonNanomaterialien

Förderer CCMx,CH


Aufgabenstellung StandardisierungvonMethodenzuden4wichtigstenbiologischenEndpunkten:Vitalität,Entzün-

dung,Gentoxizität,OxidativerStress

Ergebnisse Projektnochnichtabgeschlossen,derzeitkeineveröffentlichtenErgebnisse

WeitereInformationen http://www.ccmx.ch/organisational-structure/matlife/thematic-research-areas.html

Name NeuroNano – Do nanoparticles induce neurodegenerative diseases? Understanding the origin of

reactive oxidative species and protein aggregation and misfolding phenomena in the presence of

nanoparticles

Förderer EU

Laufzeit 02/2009–01/2012

Aufgabenstellung NeuroNanobeschäftigtsichmitfolgenderFragestellung:„InduzierenNanoobjekteneurodegenera-

tiveErkrankungen?“ImRahmendesProjektessolldieEntstehungvonreaktivenoxidativenSpezies,

derProtein-AggregationunddemFehlfaltungsphänomeninderGegenwartvonNanoobjektennäher

untersuchtwerden.

Ergebnisse Projektnochnichtabgeschlossen,bislangkeineveröffentlichtenErgebnisse.

WeitereInformationen http://www.neuronano.eu

Name InLiveTox – Intestinal, Liver and Endothelial Nanoparticle Toxicity Development and evaluation of a

noveltoolforhigh-throughputdatageneration

Förderer EU

Laufzeit 05/2009–04/2012

Aufgabenstellung InLiveToxsolleineAlternativmethodezuTierversuchenentwickeln,diedieGefahrvonaufgenomme-

nenNanoobjektenebensoeffektivbeurteilenkann.ZudemsolldieGrundtoxizitätvonspezifischen

PartikelnzunächstindividuellinjedemZelltypbestimmtwerdenundanschließendinKombination

mitanderenPartikeln.


WeitereInformationen http://www.napier.ac.uk/randkt/rktcentres/nanosafety/research/people/Pages/InLiveTox.aspx

Name ENPRA–RiskassessmentofengineeredNanoparticles

Förderer EU

Laufzeit 05/2009–10/2012

Aufgabenstellung DasENPRA-ProjektbeschäftigtsichmitderEntwicklungundImplementierungeinesneuenintegra-

tivenAnsatzesfürdieRisikobewertungvonNanoobjekten.


WeitereInformationen http://www.enpra.eu


35

DiehiergelistetenProjekte15sindinderRoadmapaufderfolgendenSeitedeninKapitelIII.1.1gestelltenFragenzugeordnetund

zeitlicheinsortiertworden.

Name NANOGENOTOx–Towardsamethodfordetectingthepotentialgenotoxicityofnanomaterials

Förderer Mitgliedsstaaten/EU(JointAction)

Laufzeit 03/2010–02/2013

Aufgabenstellung Untersuchung der Gentoxizität ausgewählter Nanomaterialien. Es werden 15 unterschiedlich

modifizierteNanomaterialienuntersucht,aufBasisvonSiliciumdioxid(SiO2),Titandioxid(TiO2)und

Kohlenstoffnanoröhrchen(CNT).

ZieldesProjektesistesweitereInformationenzudenAuswirkungenvondenuntersuchtenNano-

materialienaufMenschundUmwelt,durchdieErarbeitungrelevanterundzuverlässigerDaten,zur

Verfügungzustellen.Dazuwerdenu.a.folgendeArbeitendurchgeführt:

» UnterscheidungspezifischerGefahreninBezugaufdiephysikalischenundchemischenParameter

desNanomaterials

» AufbaueinerKorrelationzwischengenotoxikologischenDatenaus in vivound in vitroExperi-

mentenundweitereInformationenzurBioakkumulationvonNanomaterialiendurchdieIdentifi-

zierungderZielorgane.

Ergebnisse Projektnochnichtabgeschlossen,erstePublikationenaufWebsite

WeitereInformationen WebsitemitLinkszuerstenPublikationen:http://www.nanogenotox.eu

15 WeitereEU-Projektesieheauchhier:http://cordis.europa.eu/nanotechnology/src/safety.htm


36

III.2.1.3 RoadmapzurHumantoxikologieundzurSicherheitsforschungvonNanomaterialien

Projekte anhand der prioritären (DECHEMA/VCI) ForschungsthemenPriorität und Beschreibung 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd

1 Untersuchung der entscheidenden Parameter für die toxischen Effekte (Größe, chemische Zusammensetzung, Oberflächen-, Morphologie-effekte, ...)

=> seit 1998: GSF/EPA-

Kooperation

GSF/EPA- Kooperation





Nanosafe GSF/EPA-

Kooperation

Nanosafe GSF/EPA-

Kooperation

Nanosafe NanoRisk Canape


NanoRisk Canape


Nanotox NanoRisk Canape




INOS NanoCare

KIT HMGU

Nanotox Tracer

NanoRisk Canape

INOS NanoCare

KIT HMGU

Nanotox Tracer

CellNanoTox NANOSH NanoRisk Canape

2 Entwicklung und Bewertung von toxikologischen Prüfmethoden hinsichtlich ihrer Eignung für die Erkennung unterschiedlicher spezifischer Wirkungen im Körper unter konkreten Praxisbedin-gungen, z. B. am Arbeitsplatz. Identifikation bzw. Entwicklung geeigneter (neuer) toxikologischer Modelle (in vivo und in vitro), Entwicklung von schnellen Screening-Möglichkeiten zur Unter-suchung toxikologischer Effekte bereits in der Entwicklungsphase

Nanosafe2 INOS Nanosafe2

HMGU

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU CellNanoTox

DIPNA

3 Durchführung toxikologischer Studien für andere Stoffe als Titandioxid und Industrieruß

FZK-ITG: internes Forschungs- programm

NanoRisk Canape

NanoRisk Canape

NanoRisk Canape

KIT Nanosafe2

Particle Risk NanoRsik Canape

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU Particle Risk

NanoRisk Canape

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU Particle Risk

NanoRisk Canape

4 Entwicklung von Methoden zur reproduzierbaren Aerosolherstellung im Nanobereich für toxikolo-gische Studien

NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth KIT ASO

Nanosafe2 NanoHealth

Nanocare KIT

ASO HMGU


Nanocare KIT

ASO Nanosafe2

HMGU NANO-TRANSPORT

NanoHealth

5 Transport von Nanoobjekten in Zellen hinein und durch Zellen hindurch (Überschreiten von organismischen Schranken – Blut-Hirn-Schranke, Plazentaschranke u.a.m.)

FZK-ITG: internes Forschungs- programm GSF/EPA-

Kooperation




CFN


CFN


CFN

GSF/EPA-Kooperation

CFN

GSF/EPA-Kooperation

CFN

NanoRisk GSF/EPA-

Kooperation CFN

NanoRisk GSF/EPA-

Kooperation CFN

NanoRisk GSF/EPA-

Kooperation CFN

CFN Nanosafe2

Particle Risk NanoRisk GSF/EPA-

Kooperation

CFN Particle Risk Nanosafe2

INOS NanoRisk


INOS DIPNA

NanoRisk

6 Aufnahmemechanismen von Nanoobjekten über die Haut

Nanoderm Nanoderm Nanoderm Nanoderm Nanoderm Nanoderm Nanoderm

7 Aufnahmemechanismen von Nanoobjekten über die Lunge





GSF/EPA- Kooperation NanoHealth


GSF/EPA-Kooperation NanoHealth


NanoRisk GSF/EPA-

Kooperation NanoHealth

NanoRisk GSF/EPA-


HMGU LS

NanoRisk GSF/EPA-


HMGU LS

Nanosafe2 NanoRisk GSF/EPA-


HMGU NanoCare Nanosafe2

LS NanoRisk

NanoHealth

HMGU Nanocare

LS Nanosafe2

CellNanoTox NANOSH NanoRisk

NanoHealth

8 Untersuchungen zur realen Erscheinungsform (isolierte Nanoobjekte, Agglomerate) und Ent-wicklung von Methoden zur Erfassung von Art und Konzentration von Nanopartikeln am Arbeitsplatz und in der Umwelt


NEW


NEW


NEW


NEW


NEW


NEW

Nanosafe GSF/EPA-

Kooperation NEW

Nanosafe GSF/EPA-

Kooperation NEW

Nanosafe GSF/EPA-

Kooperation NEW

GSF/EPA-Kooperation

NEW

Nanosafe2 GSF/EPA-

Kooperation NEW

IMPART

Nanosafe2 GSF/EPA-

Kooperation NEW

IMPART

Nanosafe2 NEW

IMPART HMGU

Nanosafe2 NEW

IMPART HMGU

NANOSH

9 Stabilität von Agglomeraten unter realen technischen Bedingungen

NanoCare HMGU

Nanocare HMGU

10 Untersuchungen zur realen Erscheinungsform (isolierte Nanoobjekte, Agglomerate) im Körper

HMGU NEW

Nanosafe2 NanoCare

HMGU NEW

Nanosafe2 Nanocare

11 Zerfallsmechanismen von Agglomeraten in Körperflüssigkeit

Nanocare INOS

Nanocare INOS UniL

AbkürzungenRoadmap:

Ag-NP: Nanosilberpartikel(BMBF),aapBiomaterialsGmbH;

ASO: Aerosol-SynthesevonMetalloxiden,Univ.Duisburg-Essen;

DFG: SP1313derDeutschenForschungsgemeinschaft;

CFN: DFG-CentreforFunctionalNanostructures,Karlsruhe;

KIT: F&EInstitutfürToxikologieundGenetikdesKIT(KarlsruherInstitutfürTechnologie,bis2009FZK:Forschungszentrum

Karlsruhe);

iii. antworten – humantoxikologie – roadmap

37





=> seit 1998: GSF/EPA-

Kooperation






Nanosafe GSF/EPA-

Kooperation

Nanosafe GSF/EPA-

Kooperation

Nanosafe NanoRisk Canape


NanoRisk Canape






INOS NanoCare

KIT HMGU

Nanotox Tracer

NanoRisk Canape

INOS NanoCare

KIT HMGU

Nanotox Tracer

CellNanoTox NANOSH NanoRisk Canape


Nanosafe2 INOS Nanosafe2

HMGU

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU CellNanoTox

DIPNA


FZK-ITG: internes Forschungs- programm

NanoRisk Canape

NanoRisk Canape

NanoRisk Canape

KIT Nanosafe2

Particle Risk NanoRsik Canape

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU Particle Risk

NanoRisk Canape

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU Particle Risk

NanoRisk Canape


NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth NanoHealth KIT ASO


Nanocare KIT

ASO HMGU


Nanocare KIT

ASO Nanosafe2

HMGU NANO-TRANSPORT

NanoHealth


FZK-ITG: internes Forschungs- programm GSF/EPA-

Kooperation




CFN


CFN


CFN

GSF/EPA-Kooperation

CFN

GSF/EPA-Kooperation

CFN

NanoRisk GSF/EPA-

Kooperation CFN

NanoRisk GSF/EPA-

Kooperation CFN

NanoRisk GSF/EPA-

Kooperation CFN

CFN Nanosafe2

Particle Risk NanoRisk GSF/EPA-

Kooperation


INOS NanoRisk


INOS DIPNA

NanoRisk


Nanoderm Nanoderm Nanoderm Nanoderm Nanoderm Nanoderm Nanoderm










NanoRisk GSF/EPA-


NanoRisk GSF/EPA-


HMGU LS

NanoRisk GSF/EPA-


HMGU LS

Nanosafe2 NanoRisk GSF/EPA-


HMGU NanoCare Nanosafe2

LS NanoRisk

NanoHealth

HMGU Nanocare

LS Nanosafe2

CellNanoTox NANOSH NanoRisk

NanoHealth



NEW


NEW


NEW


NEW


NEW


NEW

Nanosafe GSF/EPA-

Kooperation NEW

Nanosafe GSF/EPA-

Kooperation NEW

Nanosafe GSF/EPA-

Kooperation NEW

GSF/EPA-Kooperation

NEW

Nanosafe2 GSF/EPA-

Kooperation NEW

IMPART

Nanosafe2 GSF/EPA-

Kooperation NEW

IMPART

Nanosafe2 NEW

IMPART HMGU

Nanosafe2 NEW

IMPART HMGU

NANOSH


NanoCare HMGU

Nanocare HMGU


HMGU NEW

Nanosafe2 NanoCare

HMGU NEW

Nanosafe2 Nanocare


Nanocare INOS

Nanocare INOS UniL

HMGU: HelmholtzZentrumMünchen,DeutschesForschungszentrumfürGesundheitundUmwelt;

LS: Developmentofalungsimulator,IUTA,Duisburg;

NEW: Nanopartikel-ExpositionamArbeitsplatz,IUTA,Duisburg;

UniL: UniversitätLeipzig

38




INOS Nanocare

KIT HMGU

Nanotox Tracer

CellNanoTox NANOSH

EMPA NanoRisk Canape

INOS NanoCare

KIT HMGU

Nanotox Tracer

CellNanoTox NANOSH

EMPA Canape

NanoCare INOS

TRACER CarboSafe

CellNanoTox NANOSH

EMPA KIT

HMGU Canape

NanoCare INOS

TRACER CarboSafe

CellNanoTox NANOSH

EMPA KIT

HMGU IANH

NanoCare TRACER

CarboSafe CellNanoTox

NANOSH KIT

HMGU IANH

InLiveTox

NanoCare CarboSafe

CellNanoTox AnNa

NanoLang NANOSH

KIT HMGU IANH

InLiveTox

CarboSafe AnNa

NanoLang KIT

HMGU IANH

InLiveToxNANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang KIT

HMGU NanoGEM

IANH InLiveTox

Carbon Black CarboTox NanoKon NanoMed

NANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang KIT

HMGU NanoGEM

IANH InLiveTox


NANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang KIT

HMGU NanoGEM

IANH InLiveTox


NANOGENOTOX

CarboSafe NanoLang NanoGEM

IANH InLiveTox


NANOGENOTOX

NanoGEM Carbon Black

CarboTox NanoKon NanoMed

NANOGENOTOX



NANOGENOTOX




INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU CellNanoTox

DIPNA NanoInteract

EMPA

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU CellNanoTox

DIPNA NanoInteract

EMPA

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU CellNanoTox

DIPNA NanoInteract

EMPA

INOS Nanosafe2

CellNanoTox DIPNA

NanoInteract NANOMMUNE

EMPA KIT

HMGU NanoImpactNet

Nanosafe2 CellNanoTox

DIPNA NanoInteract NANOMMUNE

KIT HMGU

NanoImpactNet InLiveTox

CellNanoTox DIPNA


KIT HMGU


NANOMMUNE KIT

HMGU NanoImpactNet

InLiveTox VIGO

NANOGENOTOX

NANOMMUNE KIT

HMGU NanoImpactNet

InLiveTox VIGO

CarboTox NanoMed

NANOGENOTOX

NANOMMUNE KIT

HMGU NanoImpactNet

InLiveTox VIGO

CarboTox NanoMed

NANOGENOTOX

NANOMMUNE KIT

HMGU NanoImpactNet

InLIveTox VIGO

CarboTox NanoMed

NANOGENOTOX


VIGO CarboTox NanoMed

NANOGENOTOX


NANOGENOTOX

CarboTox NanoMed

NANOGENOTOX

CarboTox NanoMed


INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU Particle Risk


Nanosafe Tex.

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU Particle Risk

EMPA Canapoe

Nanosafe Tex.

Nanocare Nanosafe2

HMGU Particle Risk

INOS CarboSafe NanoTEST

EMPA KIT

Canape AntiCarb

POCO MAGISTER

Nanosafe Tex.

Nanosafe2 Particle Risk


EMPA KIT

HMGU AntiCarb

POCO MAGISTER

Nanosafe Tex.

Nanosafe2 CarboSafe NanoTEST

KIT HMGU

AntiCarb POCO

MAGISTER Nanosafe Tex.

CarboSafe AnNa

NanoLang NanoTEST

KIT HMGU

AntiCarb POCO


CarboSafe AnNa

NanoLang NanoTEST

KIT HMGU

AntiCarb POCO

MAGISTERNANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang NanoTEST

KIT HMGU

AntiCarb POCO

MAGISTER CarboTox NanoKon NanoMed

Ag-NPNANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang NanoTEST

KIT HMGU

AntiCarb POCO


Ag-NPNANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang NanoTEST

KIT HMGU POCO


Ag-NPNANOGENOTOX

CarboSafe NanoLang

POCO MAGISTER CarboTox NanoKon NanoMed

Ag-NPNANOGENOTOX


Ag-NPNANOGENOTOX


NANOGENOTOX



Nanocare KIT

ASO Nanosafe2

HMGU NANO-TRANSPORT

NanoHealth

Nanocare KIT

ASO Nanosafe2

HMGU NANO-TRANSPORT

NanoHealth

Nanosafe2 NANO-TRANSPORT

KIT HMGU

NanoHealth

Nanosafe2 KIT

HMGU NanoHealth

Nanosafe2 KIT

HMGU

KIT HMGU

KIT HMGU

KIT HMGU

Carbon Black

KIT HMGU

Carbon Black

KIT HMGU

Carbon Black

Carbon Black Carbon Black Carbon Black Carbon Black



INOS DIPNA

NanoRisk

CFN Particle Rsik

DFG Nanosafe2

INOS DIPNA

CFN Particle Risk

DFG INOS

Nanosafe2 DIPNA

NanoTEST EMPA POCO

MAGISTER

CFN Particle Risk

DFG INOS

Nanosafe2 DIPNA

NanoTEST EMPA

KIT POCO

MAGISTER

CFN Nanosafe2

DFG DIPNA

NanoTEST KIT

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox

CFN DFG

DIPNA NanoTEST

KIT POCO

MAGISTER NeuroNano

InLiveTox

CFN DFG

NanoTEST KIT

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox

CFN DFG

NanoTEST KIT

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox

Carbon Black NanoKon NanoMed

CFN DFG

NanoTEST KIT

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox


CFN DFG

NanoTEST KIT

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox


CFN DFG

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox


CFN DFG


DFG Carbon Black

NanoKon NanoMed

DFG Carbon Black

NanoKon NanoMed



HMGU Nanocare

LS Nanosafe2

CellNanoTox NanoInteract

NANOSH NanoRisk

NanoHealth

HMGU Nanocare

LS Nanosafe2


NANOSH NanoHealth

Nanocare LS

Nanosafe2 CellNanoTox NanoInteract

NANOSH HMGU

NanoHealth

Nanocare LS


NANOSH HMGU

NanoHealth


NANOSH HMGU


NANOSH HMGU

HMGU HMGU Carbon Black

HMGU Carbon Black

HMGU Carbon Black



Nanosafe2 NEW

IMPART HMGU

NANOSH

Nanosafe2 NEW

IMPART HMGU

NANOSH NanoExpo(BY) NanoGesund

Nanosafe2 NEW

IMPART DFG

CarboSafe NANOSH

NanoExpo(BY) NanoGesund

HMGU

Nanosafe2 NEW

IMPART DFG

CarboSafe NANOMMUNE


HMGU

Nanosafe2 NEW DFG

CarboSafe NANOMMUNE


HMGU NanoHouse

NEW DFG

CarboSafe NANOMMUNE

NANOSH NanoExpo(BY) NanoGesund NanoHouse

NEW DFG

CarboSafe NANOMMUNE NanoExpo(BY) NanoGesund NanoHouse NanoExpo

(BMBF)

NEW DFG


(BMBF)

DFG CarboSafe

NanoHouse NanoExpo

(BMBF)

DFG CarboSafe

NanoHouse NanoExpo

(BMBF)

DFG CarboSafe

NanoHouse NNanoExpo

(BMBF)

DFG NanoHouse NanoExpo

(BMBF)

DFG NanoExpo

(BMBF)

DFG


Nanocare HMGU

Nanocare HMGU

Nanocare HMGU

Nanocare HMGU

HMGU HMGU HMGU HMGU HMGU HMGU


HMGU NEW

Nanosafe2 Nanocare

HMGU NEW

Nanosafe2 Nanocare

HMGU NEW

Nanosafe2 Nanocare

HMGU NEW

Nanosafe2 Nanocare

Nanosafe2 HMGU

LENA HMGU

LENA HMGU

LENA HMGU

NanoKon Ag-NP

LENA HMGU

NanoKon Ag-NP

LENA HMGU

NanoKon Ag-NP

LENA NanoKon

Ag-NP

LENA NanoKon

Ag-NP

NanoKon NanoKon


Nanocare INOS UniL

Nanocare INOS UniL

Nanocare INOS

HMGU UniL

Nanocare INOS

HMGU UniL

Nanocare HMGU UniL

HMGU UniL

HMGU UniL

HMGU UniL

NanoMed

HMGU UniL

NanoMed

HMGU UniL

NanoMed

NanoMed NanoMed NanoMed NanoMed


39





INOS Nanocare

KIT HMGU

Nanotox Tracer

CellNanoTox NANOSH


INOS NanoCare

KIT HMGU

Nanotox Tracer

CellNanoTox NANOSH

EMPA Canape

NanoCare INOS

TRACER CarboSafe

CellNanoTox NANOSH

EMPA KIT

HMGU Canape

NanoCare INOS

TRACER CarboSafe

CellNanoTox NANOSH

EMPA KIT

HMGU IANH

NanoCare TRACER

CarboSafe CellNanoTox

NANOSH KIT

HMGU IANH

InLiveTox

NanoCare CarboSafe

CellNanoTox AnNa

NanoLang NANOSH

KIT HMGU IANH

InLiveTox

CarboSafe AnNa

NanoLang KIT

HMGU IANH

InLiveToxNANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang KIT

HMGU NanoGEM

IANH InLiveTox


NANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang KIT

HMGU NanoGEM

IANH InLiveTox


NANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang KIT

HMGU NanoGEM

IANH InLiveTox


NANOGENOTOX

CarboSafe NanoLang NanoGEM

IANH InLiveTox


NANOGENOTOX



NANOGENOTOX



NANOGENOTOX




INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU CellNanoTox

DIPNA NanoInteract

EMPA

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU CellNanoTox

DIPNA NanoInteract

EMPA

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU CellNanoTox

DIPNA NanoInteract

EMPA

INOS Nanosafe2

CellNanoTox DIPNA


EMPA KIT

HMGU NanoImpactNet

Nanosafe2 CellNanoTox

DIPNA NanoInteract NANOMMUNE

KIT HMGU


CellNanoTox DIPNA


KIT HMGU


NANOMMUNE KIT

HMGU NanoImpactNet

InLiveTox VIGO

NANOGENOTOX

NANOMMUNE KIT

HMGU NanoImpactNet

InLiveTox VIGO

CarboTox NanoMed

NANOGENOTOX

NANOMMUNE KIT

HMGU NanoImpactNet

InLiveTox VIGO

CarboTox NanoMed

NANOGENOTOX

NANOMMUNE KIT

HMGU NanoImpactNet

InLIveTox VIGO

CarboTox NanoMed

NANOGENOTOX



NANOGENOTOX


NANOGENOTOX

CarboTox NanoMed

NANOGENOTOX

CarboTox NanoMed


INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU Particle Risk


Nanosafe Tex.

INOS Nanocare

KIT Nanosafe2

HMGU Particle Risk

EMPA Canapoe

Nanosafe Tex.

Nanocare Nanosafe2

HMGU Particle Risk


EMPA KIT

Canape AntiCarb

POCO MAGISTER

Nanosafe Tex.

Nanosafe2 Particle Risk


EMPA KIT

HMGU AntiCarb

POCO MAGISTER

Nanosafe Tex.

Nanosafe2 CarboSafe NanoTEST

KIT HMGU

AntiCarb POCO


CarboSafe AnNa

NanoLang NanoTEST

KIT HMGU

AntiCarb POCO


CarboSafe AnNa

NanoLang NanoTEST

KIT HMGU

AntiCarb POCO

MAGISTERNANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang NanoTEST

KIT HMGU

AntiCarb POCO


Ag-NPNANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang NanoTEST

KIT HMGU

AntiCarb POCO


Ag-NPNANOGENOTOX

CarboSafe AnNa

NanoLang NanoTEST

KIT HMGU POCO


Ag-NPNANOGENOTOX

CarboSafe NanoLang

POCO MAGISTER CarboTox NanoKon NanoMed

Ag-NPNANOGENOTOX


Ag-NPNANOGENOTOX


NANOGENOTOX



Nanocare KIT

ASO Nanosafe2

HMGU NANO-TRANSPORT

NanoHealth

Nanocare KIT

ASO Nanosafe2

HMGU NANO-TRANSPORT

NanoHealth

Nanosafe2 NANO-TRANSPORT

KIT HMGU

NanoHealth

Nanosafe2 KIT

HMGU NanoHealth

Nanosafe2 KIT

HMGU

KIT HMGU

KIT HMGU

KIT HMGU

Carbon Black

KIT HMGU

Carbon Black

KIT HMGU

Carbon Black




INOS DIPNA

NanoRisk

CFN Particle Rsik

DFG Nanosafe2

INOS DIPNA

CFN Particle Risk

DFG INOS

Nanosafe2 DIPNA

NanoTEST EMPA POCO

MAGISTER

CFN Particle Risk

DFG INOS

Nanosafe2 DIPNA

NanoTEST EMPA

KIT POCO

MAGISTER

CFN Nanosafe2

DFG DIPNA

NanoTEST KIT

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox

CFN DFG

DIPNA NanoTEST

KIT POCO

MAGISTER NeuroNano

InLiveTox

CFN DFG

NanoTEST KIT

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox

CFN DFG

NanoTEST KIT

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox


CFN DFG

NanoTEST KIT

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox


CFN DFG

NanoTEST KIT

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox


CFN DFG

POCO MAGISTER

NeuroNano InLiveTox


CFN DFG


DFG Carbon Black

NanoKon NanoMed

DFG Carbon Black

NanoKon NanoMed



HMGU Nanocare

LS Nanosafe2


NANOSH NanoRisk

NanoHealth

HMGU Nanocare

LS Nanosafe2


NANOSH NanoHealth

Nanocare LS


NANOSH HMGU

NanoHealth

Nanocare LS


NANOSH HMGU

NanoHealth


NANOSH HMGU


NANOSH HMGU

HMGU HMGU Carbon Black

HMGU Carbon Black

HMGU Carbon Black



Nanosafe2 NEW

IMPART HMGU

NANOSH

Nanosafe2 NEW

IMPART HMGU


Nanosafe2 NEW

IMPART DFG

CarboSafe NANOSH

NanoExpo(BY) NanoGesund

HMGU

Nanosafe2 NEW

IMPART DFG

CarboSafe NANOMMUNE


HMGU

Nanosafe2 NEW DFG

CarboSafe NANOMMUNE


HMGU NanoHouse

NEW DFG

CarboSafe NANOMMUNE

NANOSH NanoExpo(BY) NanoGesund NanoHouse

NEW DFG


(BMBF)

NEW DFG


(BMBF)

DFG CarboSafe

NanoHouse NanoExpo

(BMBF)

DFG CarboSafe

NanoHouse NanoExpo

(BMBF)

DFG CarboSafe

NanoHouse NNanoExpo

(BMBF)

DFG NanoHouse NanoExpo

(BMBF)

DFG NanoExpo

(BMBF)

DFG


Nanocare HMGU

Nanocare HMGU

Nanocare HMGU

Nanocare HMGU

HMGU HMGU HMGU HMGU HMGU HMGU


HMGU NEW

Nanosafe2 Nanocare

HMGU NEW

Nanosafe2 Nanocare

HMGU NEW

Nanosafe2 Nanocare

HMGU NEW

Nanosafe2 Nanocare

Nanosafe2 HMGU

LENA HMGU

LENA HMGU

LENA HMGU

NanoKon Ag-NP

LENA HMGU

NanoKon Ag-NP

LENA HMGU

NanoKon Ag-NP

LENA NanoKon

Ag-NP

LENA NanoKon

Ag-NP

NanoKon NanoKon


Nanocare INOS UniL

Nanocare INOS UniL

Nanocare INOS

HMGU UniL

Nanocare INOS

HMGU UniL

Nanocare HMGU UniL

HMGU UniL

HMGU UniL

HMGU UniL

NanoMed

HMGU UniL

NanoMed

HMGU UniL

NanoMed

NanoMed NanoMed NanoMed NanoMed

40

III.2.2 ÜberblicküberProjektezurökologiebezogenen

SicherheitsforschungvonNanomaterialien

Auch hier werden wieder nationale und internationale Pro-

jektergebnisse dargestellt. Entsprechend der Vorgehens-

weiseinKapitelIII.2.1liegtwiederderSchwerpunktaufden

nationalenForschungsprojektenwegenderbesserenDaten-

zugänglichkeit.

(Weitere Projekte, die neben Umwelt- auch Human-Toxiko-

logieaspekte berühren, finden sich in den vorhergehenden

Kapiteln.)


Name NanoFlow–MobilitätsynthetischerNanopartikelimwassergesättigtenundvariabelwasser-

gesättigtenUntergrund

Förderer BMBF

Laufzeit 10/2009–09/2012

Aufgabenstellung ThemadesVorhabensNanoFlowistdieErforschungderAuswirkungsynthetischerNanoobjekteauf

dieUmwelt.ImFokusstehendasVerhaltenunddieWirkungvonMaterialiensowievonProduktenmit

integriertenfunktionalenNanomaterialienimBodenundGrundwasser.Dazuwerdengrundlegende

TechnikenundStandardtestverfahrenzurBestimmungrelevanterWirkmechanismenund-schwellen

erarbeitet,mitdenendieBeweglichkeitvonNanomaterialienimUntergrundstudiertwerdensoll.Die

ErgebnissewerdenalsGrundlagefürdieAbleitungvonGesetzmäßigkeitenzurMobilität,Stabilität

unddenWechselbeziehungenvonuntersuchtenMaterialienmitBodenundWasserdienen.

ZielistdieEntwicklungvonModellenzurRisikoabschätzungbeiderVerbreitungvonNanoobjekten

inBodenundGrundwasserleitern.


WeitereInformationen » http://webserver.lih.rwth-aachen.de/content/e35/e1049/

» Neukum,C.,Klumpp,E.,Pütz,T.,Klein,T.,Azzam,R.(2010):NANOFLOW:Mobilitätsynthetischer

NanopartikelimUntergrund–Projektvorstellungin: Schriftenreihe der Deutschen Gesellschaft

für Geowissenschaften67,151

Name NanoLang(Roadmap-Acronym)–PrüfungausgewählterNanomaterialienhinsichtlichihrer

ökotoxikologischenLangzeitwirkungen–AnpassungderPrüfverfahren“

Förderer UBA

Laufzeit 10/2009–02/2012

Aufgabenstellung Das Projekt beschäftigt sich mit Langzeiteffekten von Nanomaterialien auf die Umwelt. Auch hier

sollendieangewandtenstandardisiertenTestsanNanomaterialienangepasstwerden.


Name AnNa(Roadmap-Acronym)–AnwendungzweieramhäufigstenverwendeterNanomaterialienwie

TitandioxidundSilberindengrundlegendenTestverfahrenzurCharakterisierungdieserSubstanzen

Förderer UBA

Laufzeit 10/2009–11/2011

Aufgabenstellung VerschiedeneNanomaterialienwerdenhinsichtlichihrerakutenÖkotoxizitätaufaquatischeundter-

restrischeOrganismennachstandardisiertenRichtlinienuntersucht.ZielistnichtalleindieErmitt-

lungvonschädlicherWirkungaufdieUmwelt,sondernauchdieAnpassungstandardisierterTestver-

fahrenandiebesonderenEigenschaftenvonNanomaterialien.


iii. antworten – ökotoxikologie – nationale forschungsprojekte

41

Name Nano-gTC(Roadmap-Acronym)–AnwendungzweieramhäufigstenverwendeterNanomaterialien

wieTiO2undSilberindengrundlegendenTestverfahrenzurCharakterisierungdieserSubstanzen

Förderer UBA

Laufzeit 10/2009–02/2012

Aufgabenstellung DasProjektbefasstsichmitderAnwendungundmöglicherweisenotwendigenAnpassungverschie-

dener OECD-Richtlinien zur ökotoxikologischen Untersuchung von Nanomaterialien. Es kommen

dazuexemplarischverschiedenenanoskaligeTitandioxidmaterialien,alsaucheinNanosilbermaterial

zumEinsatz.DabeiwerdendieUmweltkompartimenteWasser,Boden,Sedimentbetrachtet.

Ergebnisse WerdenerstnachEndberichtserstellungundRücksprachemitdemUBAverfügbar

Name UmRiNa(Roadmap-Acronym)–UmweltrisikenvonNanomaterialien:UntersuchungdesVerhaltens

ausgewählterNanomaterialienunterUmweltbedingungeninAbhängigkeitvonForm,Größeund

Oberflächengestaltung

Förderer UBA

Laufzeit 10/2009–10/2011

Aufgabenstellung IndemProjektwerdenstandardisierteTestverfahren(OECD-Guidelines)inHinblickaufdieAnwend-

barkeitfürNanomaterialiengetestetundgegebenenfallsModifikationenerarbeitetundvorgeschla-

gen.DiemitdiesenMethodenerhaltenenErgebnisseliefernweiterhinErgebnissezumVerhaltenund

MobilitätvonNanomaterialieninderUmwelt.

Ergebnisse WesentlichePunkte,diesichindemProjektzeigensindz.B.

» Stabile Suspensionen der Nanomaterialien in für die Studien notwendigen Flüssigkeiten sind

nichtmiteinerDispersionsvorschriftzuerfassen,

» dieKläranalgenexperimentezeigeneinhohesRückhaltevermögenvonNanomaterialien;Einige

wenigeProzentdeszugegebenenNanomaterialsverlässtdieAnlagemitdemAbfluss;

» die Transportuntersuchungen von Nanomaterialien in Böden zeigen ein Akkumulation in den

oberstenBodenschichtenindenSäulenexperimenten.

DieseundweitereErgebnissewerdenimAbschlussberichtimOktober2011einemFachgremiumvor-

gestelltundanschließendveröffentlicht.

Name Fe-NANOSIT–EisenbasierteNanopartikelundNanokompositstrukturenzurSchadstoffentfernungaus

Grund-undAbwässern

Förderer BMBF

Laufzeit 05/2010–04/2013

Aufgabenstellung ZieldesProjektesFe-NANOSITistdieEntwicklungneuerenergie-undressourcenschonenderReini-

gungstechnologienzurAb-undGrundwasserreinigung.DazusollenreaktiveNanomaterialienein-

gesetztwerden,umdashohePotentialderNanotechnologiefürdieWasserreinigungverstärktzu

nutzen.ImZentrumderArbeitenstehenmaßgeschneiderte,neuartigeundreaktiveNanoobjekteauf

derBasisvonEisen/Kohlenstoff-KompositensowiemagnetischerNanokatalysatoren.DieRegenerie-

rungkontaminierterWasserressourcenmitHilfederneuenMaterialiensolleinfachhandhabbarsein,

nurniedrigeKostenverursachenundkurzeSanierungszeitenerfordern.DerwirtschaftlicheNutzen

derneuenVerfahrenzurGrund-undAbwasserreinigungsollvorallemkleinenundmittelständischen

Unternehmenzugutekommen.ImRahmendergeplantenArbeitensindfürdieneuenNanomaterialien

eineumfassendeRisikobewertungundeineökotoxikologischeBewertungvorgesehen.


WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/Fe-NANOSIT


42

Name NAPASAN–EinsatzvonNano-PartikelnzurSanierungvonGrundwasserschadensfällen

Förderer BMBF

Laufzeit 05/2010–04/2013

Aufgabenstellung ZieldesVorhabensNAPASANistes,HerstellungsprozessevonNanoobjekten(EisenundNichteisen-

metalle) unter Berücksichtigung von abzureinigenden Schadstoffen und ökonomischen Gesichts-

punktenweiterzuentwickeln.DiePartikelmüssensomodifiziertwerden,dasseinTransportinder

BodenzoneermöglichtundeinKontaktmitdenSchadstoffenunddamitderenAbbaugewährleistet

wird.ParallelhierzusolleineGefahrenabschätzungderAnwendungdieserNanoobjektevorgenom-

mensowiederNachweisihrersicherenAnwendungfürdenSanierungserfolgerbrachtwerden.


WeitereInformationen http://www.napasan.de

Name NanoKiesel–NanoskaligerKieselsäureschlamm–TechnologieentwicklungenzurVerwertungin

mineralischenBaustoffenmitdemZielderVerbesserungderWerkstoffeigenschaften

Förderer BMBF

Laufzeit 05/2010–04/2012

Aufgabenstellung ZieldesProjektes istdieEntwicklungeinesVerwertungsverfahrens fürnanoskaligenKieselsäure-

schlammausderAbwasserbehandlunginder IndustrieundderEinsatzdiesesNano-Reststoffs in

BaustoffenzurVerbesserungderWerkstoffeigenschaften.DazugehörendieEntwicklungeinerAuf-

bereitungstechnologieunddieUntersuchungverschiedenerAnwendungsmöglichkeitenimBauwe-

sen.DasProjektbeinhaltetdieEntwicklungderMaschinen-undAnlagentechnikzumAufbereitender

FilterrückständemitdemZieleinerAnpassungfürdenanschließendenEinsatzindenverschiedenen

Baustoffen(Ziegel,Beton,Putz,Mörtel).DerUmgangmitKieselsäureabfällenwährendderAufberei-

tungundVerarbeitungwirdökotoxikologischbewertet,umfürdennanoskaligenReststoffAnforde-

rungenandenGesundheits-undUmweltschutzzudefinieren.


WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/NanoKiesel

Name NanoSan–NanotechnologischesSanierungsverfahren–In situAnwendungvonEisenoxid-

NanopartikelnzurEliminationvonSchadstoffeninAltlasten

Förderer BMBF

Laufzeit 07/2010–06/2013

Aufgabenstellung ImRahmendesVorhabensNanoSansolleinneuesVerfahrenzurbiologischenin situ-Sanierungvon

Benzin-undTeeröl-Grundwasserschädenentwickeltwerden.InkontaminiertenGrundwasserleitern

kanndasPotentialeinernatürlichenSelbstreinigungdurchMikroorganismenoftnichtgenutztwer-

den,dadasreichlichvorhandeneEisen(III),dasalsStimulansfürdenbiologischenAbbaufungieren

kann, nicht bioverfügbar ist. Durch Einsatz von speziellen, ökotoxikologisch geprüften Eisenoxid-

NanopartikelndirektamSchadensherdsolldieBioverfügbarkeitverbessertunddamiteineinnova-

tivein situ-Sanierungsmethodeerarbeitetwerden.DieseneueMethodeistimGrundsatzerheblich

effizienter,kostengünstigerundumweltschonenderalsbisherigekonservativeVerfahren.


WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/NanoSan


43

Name MVV-Nano(Roadmap-Acronym)–Mobilität,VerhaltenundVerbleibvonNanomaterialieninden

verschiedenenUmweltmedien

Förderer UBA

Laufzeit 10/2010–08/2012

Aufgabenstellung FolgeprojektvonUmRiNa,mitfolgendenSchwerpunkten:

» UntersuchungdesEinflussesvonCoatingsvonNanoobjektenaufderenVerhalteninderUmwelt,

» UntersuchungderStabilitätderCoatingsvonNanomaterialienunterUmweltbedingungenbzw.

EntwicklungvonVerfahrenzurAnalysedesCoatings,

» BetrachtungderMobilisierungvonSchadstoffen,derBindungvonNährstoffenoderdermöglichen

WirkungalsKatalysatorenbeimTransportvonNanomaterialieninBöden.

Ergebnisse EsstehennochkeineveröffentlichteErgebnissezurVerfügung

Name Nanorisk(UBA)–UmweltrisikendurchNanomaterialienunterBeachtungrelevanter

Expositionsszenarien

Förderer UBA

Laufzeit 11/2010–06/2013

Aufgabenstellung InnerhalbdesProjektessollenmehrereOECD-RichtlinienaufihreAnwendbarkeitfürdieBewertung

vonNanomaterialienüberprüftundgegebenenfallsweiterentwickeltwerden.Füreinerealistische

Risikobewertungvonnano-TiO2werdenTestaufverschiedenentrophischenEbenen(Bakterien,Was-

serfloh,Fisch,Wurm),aufverschiedenenEffektebenen(Atmung,Mobilität,embryonaleEntwicklung,

Reproduktion) sowie in verschiedenen Umweltkompartimenten (Belebtschlamm, Wasser, Boden)

durchgeführt.ZudemsollendieKombinationswirkungvonTiO2-Partikelnundeinerumweltrelevanten

ChemikaliebezüglichderEffekteaufOrganismenuntersuchtwerden.



44

iii. antworten – ökotoxikologie – europäische forschungsprojekte

Name NanoSafeTextiles

Förderer TVSTextilverbandSchweizundEmpa(CH)


Aufgabenstellung ZieldiesesProjekteswares,eineAuslegeordnungzudenEntwicklungstrendsheutigerundzukünf-

tigerAnwendungenvonsynthetischenNanoobjekteninTextilienzuerstellenundmöglicheRisiken

entlangdesLebenszyklusvontextilenAnwendungenaufzudecken.

Ergebnisse Zitate aus dem Abschlussbericht (Stand März 2010), bezogen auf umweltbezogene Aspekte von

nanoobjektmodifiziertenTextilien16:

„Bezüglich der Umwelt ergibt sich ein etwas anderes Bild imVergleich zur Gesundheit. Silizium-

dioxid, Aluminium(hydr)oxide, Montmorillonit, CNT und CB [Anm. d. Red.: Industrieruß, Carbon

Black]scheineneherunbedenklichzusein,währendSilberundZnO[Anm.d.Red.:Zinkoxid]prob-

lematischersind,vorallem,dasiesichauflösenunddasgelösteIonbekanntermaßeneinetoxische

WirkungaufOrganismenhat.BeiTiO2spieltdieAuflösungzwarkeineRolle,dochwirdesinrelativ

hohenMengeneingesetztundistdasjenigeNP[Anm.d.Red.:Nanopartikel],beiwelchemEffektein

einigenStudienschonbeirechtniedrigenKonzentrationenbeobachtetwerdenkonnten.Jedochsind

dieseEffekteimmernochrelativschwach,verglichenzumBeispielmiteinigeninderSchweizzuge-

lassenenPestiziden.DieseEinschätzungenmüssenneuangepasstwerden, jenachdem,wieviele

neueNano-ProduktemitwelchenspezifischenLebenszyklenaufdenMarktkommen.“

WeitereInformationen http://www.swisstextiles.ch/news/allenews/archive-2010/?id=10756

Name ExPO(Roadmap-Acronym)–ExpositionsmodellierungvontechnischenNanopartikelninderUmwelt

Förderer Empa(CH)

Laufzeit 2008

Aufgabenstellung Inder„ExpositionsmodellierungvontechnischenNanopartikelninderUmwelt“(ExPO),dieander

EmpainSt.Gallendurchgeführtwurde,werdendieBewegungenderNanoobjektewährenddesge-

samtenLebenszyklusvonNano-Produktenverfolgtundeswirdgeschätzt,wanneineFreisetzungvon

Nanoobjektenauftretenkann,z.B.währendderProduktion,VerwendungoderEntsorgungeinesPro-

duktes.DieseLebenszyklus-ModellierungsolltenichtmitLebenszyklus-Analyse(LCA),diedieUn-

tersuchungundBewertungderUmweltauswirkungeneinesProduktesodereinerDienstleistungist,

verwechseltwerden.UntersuchtwurdenNano-Silber,Nano-TiO2undKohlenstoff-Nanoröhren(CNT).

Ergebnisse Der neue Modellierungs-Ansatz dieser Arbeiten bietet einen quantitativen Ausgangspunkt für die

DiskussionüberdieökologischenAuswirkungenvonNanoobjekten.DieErgebnissedienenalseine

ersteGrundlage,umökotoxikologischeDatenzuvergleichenundWissenschaftlernzuhelfen,Expe-

rimentezuentwickeln,dienatürlicheBedingungennachahmen.

WeitereInformationen Environ. Sci. Technol.,2008,42(12),pp4447–4453


16 ZuhumantoxikologischenAspektens.KapitelIII.2.1.2

45

Name ENNSATOx–EngineeredNanoparticleImpactonAquaticEnvironments:

Structure,ActivityandToxicology

Förderer EU

Laufzeit 07/2009–06/2012

Aufgabenstellung DasZielistdieUntersuchungundZuordnungderStrukturundFunktionalitätvonvollständigcharak-

terisiertensynthetischenNanoobjektenzuihrerbiologischenAktivitätinaquatischenUmgebungen,

unterBerücksichtigungdesEinflussesvonNanoobjektenaufökologischeSystemevonBeginnihrer

FreisetzunganbiszurAufnahmedurchUmweltorganismen.


WeitereInformationen http://www.ennsatox.eu

DiehiergelistetenProjektesindaufder folgendenSeiteden inKapitel III.1.2gestelltenFragenzugeordnetundzeitlichein-

sortiertworden.SofernindenProjektenzurHumantoxikologieebenfallsökotoxikologischeoderExpositions-Untersuchungen

zuzuordnenwaren,sinddieseProjekteebenfallsinderTabelleaufgeführt.

46

III.2.2.3 RoadmapzuumweltbezogenenSicherheitsaspektensowiezurFreisetzungvonNanoobjekten

iii. antworten – ökotoxikologie – roadmap

Laufende Nummer und Beschreibung 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd

Entwicklung von Methodologien für die Überprüfung von Effekten

1 Entwicklung von global harmonisierten Methoden für die Messung des Umwelteinflusses und der Ökotoxizität (Standardisierung erforderlich)

CarboSafe CarboSafe CarboSafe UmRiNa AnNa

NanoLang CarboSafeENNSATOX

UmRiNa AnNa

NanoLang CarboSafe

NanoPharm NanoTrack UMSICHT

ENNSATOX

UmRiNa AnNa

NanoLang CarboSafe

NanoPharm NanoSan

NanoTrack UMSICHT

CarboLifeCycleMVV-NanoENNSATOX

UmRiNa AnNa

NanoLang CarboSafe

NanoPharm NanoSan

NanoTrack UMSICHT


UmRiNaAnNa

NanoLang CarboSafe

NanoPharm NanoSan

NanoTrack UMSICHT


CarboSafe NanoPharm

NanoSan NanoTrack UMSICHT


NanoPharm NanoSan

NanoTrack UMSICHT

CarboLifeCycleMVV-Nano

NanoPharm NanoSan

NanoTrack UMSICHT

CarboLifeCycle

CarboLifeCycle

2 Identifikation und Vorbereitung von Referenz-Nanoobjekten

UMSICHT UMSICHT UMSICHT UMSICHT UMSICHT UMSICHT UMSICHT


3 Bestimmung der Agglomeration/Segregation von spezifischen Nano-objekten (Stabilität des Nanoobjekts), Generalisierung der Resultate, um ein Standardmodel für Agglomeration/Segregation zu entwickeln

NanoTox NanoTox NanoTox NanoTox CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafeUMSICHT

CarboSafeUMSICHT

CarboLifeCycle

CarboSafeUMSICHT

CarboLifeCycle

CarboSafeUMSICHT

CarboLifeCycle

CarboSafeUMSICHT

CarboLifeCycle

UMSICHTCarboLifeCycle


CarboLifeCycle

4 Aspekte zum Lebenszyklus (Beseitigung von Stäuben, Recycling)

Nanosafe- Textiles

Nanosafe- Textiles

ExpoCarboSafe Nanosafe-

Textiles

CarboSafe Nanosafe-

Textiles

CarboSafe Nanosafe-

Textiles

UmRiNaCarboSafe Nanosafe-

Textiles

UmRiNaCarboSafe NanoTrack UMSICHT

NanoKiesel


NanoKieselCarboLifeCycle

MVV-Nano



MVV-Nano



MVV-Nano

CarboSafe NanoTrack UMSICHT


MVV-Nano

NanoTrack UMSICHT


NanoTrack UMSICHT

CarboLifeCycle

CarboLifeCycle

Verhalten und Schicksal in der Umwelt

5 Bestimmungen der Mobilität von persistenten, technischen Nanoobjekten in Oberflächenwässern, Grundwässern und Böden (Deposition, Mobilisation, Adsorption, Desorption, Kinetik, Verteilung, Morphologie) und der wesentlichen Parameter zur Festlegung ihrer Mobilität

NanoTox NanoTox NanoTox NanoTox CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafeUmRiNa

NanoFlow

CarboSafeUmRiNa

NanoFlow NAPASAN UMSICHT

CarboSafeUmRiNa



CarboSafeUmRiNa



CarboSafeUmRiNa



CarboSafeNanoFlow NAPASAN UMSICHT




NAPASAN UMSICHT

CarboLifeCycle

CarboLifeCycle

6 Entwicklung von Methodologien mit deren Hilfe Nanoobjekte in der Umwelt (Luft, Wasser, Boden) bei relevanten (z.B. niedrigen) Konzentrationen identifiziert und quantitativ bestimmt werden können

NEW NEW NEW NEW Nanotrans-

port

NEW Nanotrans-

port

NEW Nanotrans-

port

NEW Nanotrans-

portCarboSafe

NEWCarboSafe

NEWCarboSafe

NEWCarboSafe

UmRiNa NanoFlowENNSATOX

NEWCarboSafe

UmRiNa NanoFlow UMSICHT

ENNSATOX

NEWCarboSafe



CarboSafeUmRiNa

NanoFlow UMSICHT


CarboSafeUmRiNa

NanoFlow UMSICHT


CarboSafeNanoFlow UMSICHT


NanoFlow UMSICHT



CarboLifeCycle

7 Bestimmung der Hintergrundlast an Nanoobjekten in der Umwelt, um den Beitrag anthropogener Quellen abschätzen zu können

CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafeCarboLifeCycle

CarboSafeCarboLifeCycle



CarboLifeCycle CarboLifeCycle CarboLifeCycle

Effekte auf Organismen

8 Untersuchung der Aufnahme von persistenten Nanoobjekten durch lebende Organismen/Mikroorganismen (in vivo und in vitro). Zusammenstellung der Information zu Toxikokinetik, Deposition und Akkumulation von persistenten Nanoobjekten und/oder Erfassung der Wirkung in ökotoxikologischen Tests

INOS INOS INOS INOS INOSDFG

CarboSafe

INOS DFG

CarboSafe

DFG CarboSafe

AnNa NanoLang DFG

CarbosafeNano-gTCENNSATOX

AnNa NanoLang DFG

Carbosafe Fe-NANOSIT NanoPharm

UMSICHTNano-gTCENNSATOX

AnNa NanoLang DFG



Nano-gTCNanorisk (UBA)

ENNSATOX

AnNa NanoLang

DFG CarboSafe

Fe-NANOSIT NanoPharm



ENNSATOX

AnNa NanoLang

DFG CarboSafe




ENNSATOX

DFG CarboSafe




ENNSATOX

DFG Fe-NANOSIT NanoPharm

UMSICHTCarboLifeCycleNanorisk (UBA)



DFGCarboLifeCycle

AbkürzungeninderTabelle:

DFG: SP1313derDeutschenForschungsgemeinschaft

NEW: Nanopartikel-ExpositionamArbeitsplatz,IUTA,Duisburg

ansonstensinddieKürzelausdenProjektbeschreibungenersichtlich

47

iii. antworten – ökotoxikologie – roadmap

Laufende Nummer und Beschreibung 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd

Entwicklung von Methodologien für die Überprüfung von Effekten

1 Entwicklung von global harmonisierten Methoden für die Messung des Umwelteinflusses und der Ökotoxizität (Standardisierung erforderlich)

CarboSafe CarboSafe CarboSafe UmRiNa AnNa

NanoLang CarboSafeENNSATOX

UmRiNa AnNa

NanoLang CarboSafe

NanoPharm NanoTrack UMSICHT

ENNSATOX

UmRiNa AnNa

NanoLang CarboSafe

NanoPharm NanoSan

NanoTrack UMSICHT


UmRiNa AnNa

NanoLang CarboSafe

NanoPharm NanoSan

NanoTrack UMSICHT


UmRiNaAnNa

NanoLang CarboSafe

NanoPharm NanoSan

NanoTrack UMSICHT


CarboSafe NanoPharm

NanoSan NanoTrack UMSICHT


NanoPharm NanoSan

NanoTrack UMSICHT


NanoPharm NanoSan

NanoTrack UMSICHT

CarboLifeCycle

CarboLifeCycle

2 Identifikation und Vorbereitung von Referenz-Nanoobjekten

UMSICHT UMSICHT UMSICHT UMSICHT UMSICHT UMSICHT UMSICHT


3 Bestimmung der Agglomeration/Segregation von spezifischen Nano-objekten (Stabilität des Nanoobjekts), Generalisierung der Resultate, um ein Standardmodel für Agglomeration/Segregation zu entwickeln

NanoTox NanoTox NanoTox NanoTox CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafeUMSICHT

CarboSafeUMSICHT

CarboLifeCycle

CarboSafeUMSICHT

CarboLifeCycle

CarboSafeUMSICHT

CarboLifeCycle

CarboSafeUMSICHT

CarboLifeCycle



CarboLifeCycle

4 Aspekte zum Lebenszyklus (Beseitigung von Stäuben, Recycling)

Nanosafe- Textiles

Nanosafe- Textiles

ExpoCarboSafe Nanosafe-

Textiles

CarboSafe Nanosafe-

Textiles

CarboSafe Nanosafe-

Textiles

UmRiNaCarboSafe Nanosafe-

Textiles


NanoKiesel



MVV-Nano



MVV-Nano



MVV-Nano

CarboSafe NanoTrack UMSICHT


MVV-Nano

NanoTrack UMSICHT


NanoTrack UMSICHT

CarboLifeCycle

CarboLifeCycle

Verhalten und Schicksal in der Umwelt

5 Bestimmungen der Mobilität von persistenten, technischen Nanoobjekten in Oberflächenwässern, Grundwässern und Böden (Deposition, Mobilisation, Adsorption, Desorption, Kinetik, Verteilung, Morphologie) und der wesentlichen Parameter zur Festlegung ihrer Mobilität

NanoTox NanoTox NanoTox NanoTox CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafeUmRiNa

NanoFlow

CarboSafeUmRiNa


CarboSafeUmRiNa



CarboSafeUmRiNa



CarboSafeUmRiNa



CarboSafeNanoFlow NAPASAN UMSICHT




NAPASAN UMSICHT

CarboLifeCycle

CarboLifeCycle

6 Entwicklung von Methodologien mit deren Hilfe Nanoobjekte in der Umwelt (Luft, Wasser, Boden) bei relevanten (z.B. niedrigen) Konzentrationen identifiziert und quantitativ bestimmt werden können

NEW NEW NEW NEW Nanotrans-

port

NEW Nanotrans-

port

NEW Nanotrans-

port

NEW Nanotrans-

portCarboSafe

NEWCarboSafe

NEWCarboSafe

NEWCarboSafe

UmRiNa NanoFlowENNSATOX

NEWCarboSafe


ENNSATOX

NEWCarboSafe



CarboSafeUmRiNa

NanoFlow UMSICHT


CarboSafeUmRiNa

NanoFlow UMSICHT


CarboSafeNanoFlow UMSICHT


NanoFlow UMSICHT



CarboLifeCycle

7 Bestimmung der Hintergrundlast an Nanoobjekten in der Umwelt, um den Beitrag anthropogener Quellen abschätzen zu können

CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafe CarboSafeCarboLifeCycle




CarboLifeCycle CarboLifeCycle CarboLifeCycle

Effekte auf Organismen

8 Untersuchung der Aufnahme von persistenten Nanoobjekten durch lebende Organismen/Mikroorganismen (in vivo und in vitro). Zusammenstellung der Information zu Toxikokinetik, Deposition und Akkumulation von persistenten Nanoobjekten und/oder Erfassung der Wirkung in ökotoxikologischen Tests

INOS INOS INOS INOS INOSDFG

CarboSafe

INOS DFG

CarboSafe

DFG CarboSafe

AnNa NanoLang DFG

CarbosafeNano-gTCENNSATOX

AnNa NanoLang DFG


UMSICHTNano-gTCENNSATOX

AnNa NanoLang DFG




ENNSATOX

AnNa NanoLang

DFG CarboSafe




ENNSATOX

AnNa NanoLang

DFG CarboSafe




ENNSATOX

DFG CarboSafe




ENNSATOX





DFGCarboLifeCycle

48

III.2.3 ÜberblicküberdiebekanntenStudienzur

FreisetzungvonNanoobjektenaus

KompositmaterialienundKonsumgütern

DiehieraufgeführtenStudienwerdeninnationaleundinter-

nationale unterteilt und der Detaillierungsgrad der Darstel-

lungfolgtdenverfügbarenDaten.

Derzeit gibt es abgeschlossene und noch laufende Studien

zurFreisetzungvonNanoobjektenausProduktenderfolgen-

denBereiche:

» Textilien,

» FarbenundBeschichtungen,

» Kompositmaterialien.

Des Weiteren bietet der neue, in der Schweiz entwickelte

Ansatz einer Lebenszyklus-Modellierung von Nanoobjekten

eineguteDiskussionsgrundlageüberdieökologischenAus-

wirkungenvonNanoobjekten.


Textilien

iii. antworten – exposition – nationale forschungsprojekte

Name NAN-ON-TEx–NanobasierteVeredelungundFunktionalisierungvonTextiloberflächen

zurVerbesserungdesRaumklimasundderHygieneinKraftfahrzeugen

Förderer BMBF

Laufzeit 07/2005–06/2008

Aufgabenstellung ErstellungeinesVersuchsaufbaus,dermechanischeTestsanTextilienerlaubt.

Ergebnisse MittelsdesgeneriertenVersuchsaufbauswurdeherausgefunden,dasswährendeinermechanischen

BelastungPartikelmiteinemDurchmesservonwenigeralseinemMikrometer freigesetztwerden

können.DerzeitwirddasProjektanderverbessertenTesteinrichtungamITVDenkendorffortgesetzt.

Name SiNaTex–SicherheitfürHerstellerundVerbraucherzurNanotechnologiebeiTextilien

Förderer LandesstiftungBaden-WürttembergGmbH

Laufzeit 2/2007–1/2009

Aufgabenstellung ImMittelpunktdesSiNaTex-ProjektesstanddieEntwicklungvonPrüftechnologienzurdetaillierten

CharakterisierungderEmissionundImmissionvonNanoobjekten,diebeiGebrauchsbeanspruchung

ausTextilienbeziehungsweiseausderenBeschichtungenindieLuftfreigesetztwerden.

Ergebnisse AlsErgebnisderEntwicklungenstehtamITVDenkendorfeinePrüfmethodebereit,mitder luftge-

trageneNanoobjekteimGrößenbereichzwischen4und800nm,dieausfaserbasiertenWerkstof-

fenwährendderVerarbeitungoderunterGebrauchsbeanspruchungfreisetzbarsind,entdecktund

quantifiziertwerdenkönnen.DieArtundIntensitätdermechanischenBelastungimStresstestkann

entsprechenddenAnforderungenandieBelastbarkeitdesTextilsvariiertwerden.Mit Informatio-

nenüberPartikelkonzentrationen,Partikelgrößenverteilung,PartikelchemieundPartikelformsind

wichtige Basisinformationen verfügbar, die für Rückschlüsse auf ein etwaiges Gefahrenpotential

dienen. Die Untersuchungen zeigten beispielsweise, dass das Nanopartikel-Freisetzungspotential

nanopartikelbasierterBeschichtungendurcheinerichtigeAbstimmungvonTextilhilfsmittelnundder

Prozesstechnikstarkreduziertwerdenkann.

49


Name NanosilberpartikelinTextilien–RisikofürdieKläranlagen?

Förderer FirmeninterneForschungderFreudenbergForschungsdiensteKG,Weinheim

Laufzeit 2008

Aufgabenstellung UntersuchungderFreisetzungvonSilberausNano-Silber-dotiertenReinigungstextilien

Ergebnisse SilberwirdausdemGewebeinsWaschwasserfreigesetzt.

Name UMSICHT–AbschätzungderUmweltgefährdungdurchSilber-Nanomaterialien:

vomchemischenPartikelbiszumtechnischenProdukt

Förderer BMBF

Laufzeit 05/2010–04/2013

Aufgabenstellung ThemadesVorhabensUMSICHTistes,Verhalten,VerbleibundWirkungvonSilbernanopartikelnin

derUmweltzuuntersuchenundbesserzuverstehen.ZudemsollenVerfahrenzurHerstellungvon

Silbernanopartikeln mit unterschiedlicher Größe, Form oder Oberflächenbeschichtung und zu de-

renNachweisentwickeltbzw.optimiertwerden.DieEigenschaftenderPartikelbeeinflussendabei

entscheidenddasVerhaltenunddieWirkunginderUmwelt.IneinemweiterenTeilprojektwirdaus

realenTextilproduktenAbrieberzeugtunddessenVerhaltenuntermöglichstrealitätsnahenBedin-

gungeninverschiedenenSzenarienuntersucht.

Ergebnisse ErsteVeröffentlichungeninBearbeitung

WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/umsicht

Name FreisetzungvonNanopartikelnausLackenimNormalgebrauch

Förderer VerbandderdeutschenLackindustrie(VdL)

Laufzeit 2008

Aufgabenstellung UntersuchungderFreisetzungvonNanopartikelnimalltäglichenGebrauchvonParkett-,Möbel-und

BautenlackenaufHolzundBlech

Ergebnisse IndieservomVerbandderdeutschenLackindustriebeauftragtenundanderTUDresdendurchge-

führtenStudiezeigtesich,dassdieFreisetzungvonPartikelnstarkvomSubstratundderFarbeab-

hängt,jedochnichtprimärvonderTatsache,dassNanoobjekteindieLackeintegriertsind.Ferner

wurdegezeigt,dassdieFreisetzungvonPartikelnmiteinemDurchmesserunter100nmvernachläs-

sigbargeringist(<3Partikel/cm3).ZumVergleich:IneinemnormalenWohnraumbefindensichetwa

5000NanoobjekteinjedemKubikzentimeterLuft,anvielbefahrenenInnenstadtstraßenbiszueiner

MillionnanoskaligeStaubpartikel.

FarbenundBeschichtungen

50

Name FreisetzungvonNanopartikelnausLackendurchSchleifen

Förderer VerbandderdeutschenLackindustrie(VdL)

Laufzeit 2009

Aufgabenstellung FortsetzungzurStudie„Freisetzung von Nanopartikeln aus Lacken im Normalgebrauch“.Imzweiten

StudienabschnittwurdendieLackfilmemiteinemHandschleifgerätbearbeitetundanschließenddie

FreisetzungvonNanoobjektenausdenLackfilmensowiederentstandeneAbriebuntersucht.

Ergebnisse Eszeigtesich,dasszwischenLackenmitundohneNanoobjektenwiederumkeinUnterschiedinden

freigesetztenPartikelzahlenbesteht.DiezugesetztenNanoobjektesindauch imAbriebweiterhin

festinderLackmatrixeingebunden.DerVerbandderdeutschenLackindustriezogausdenErgebnis-

senderStudiedenSchluss,dassvonlackiertenOberflächen,dieNanoobjekteenthalten,imalltägli-

chenGebrauchkeinRisikofürdiemenschlicheGesundheitoderdieUmweltausgeht.

WeitereInformationen Vorbau,M.,Hillemann,L.,Stintz,M.(2009),Methodforthecharacterizationoftheabrasioninduced

nanoparticlereleaseintoairfromsurfacecoatings,Aerosol Science40,209-217.

Name NanoTrack–UntersuchungdesLebenszyklusvonNanopartikelnanhandvon[45Ti]TiO2und[105Ag]Ag0

Förderer BMBF

Laufzeit 05/2010–04/2013

Aufgabenstellung InhaltdesProjektesNanoTrackistdieUntersuchungdesVerhaltensvonnanopartikuläremTitanoxid

undnanopartikuläremSilberausNanokomposit-LackenwährendVerschleiß,FreisetzungundTrans-

port;zudemstehtdieUntersuchungvonAuswirkungenderPartikelaufdieÖkosystemeimFokus.

Ziel istdiequalitativeundquantitativeErfassungderrelevantenProzesseundRandbedingungen,

unterdenendiePartikelindieUmweltgelangenkönnen.DaraussollenineinemzweitenSchrittAn-

forderungenzumSchutzderUmweltabgeleitetwerden.ZurLösungdieserkomplexenFragestellung

imSinnedespräventivenUmweltschutzesarbeiten ineineminterdisziplinärenAnsatz industrielle

undakademischePartnerausMaterialwissenschaft,GeowissenschaftundÖkotoxikologiezusammen.



51

Name TRACER–ToxikologieundÜberprüfungdesGesundheitsrisikosvonKohlenstoffnanomaterialien

Förderer BMBF

Laufzeit 03/2006–02/2009

Aufgabenstellung ImRahmendesProjektes„TRACER“wurdedieFreisetzungvonCNTsausVerbundwerkstoffen(Polycar-

bonat,Polyurethan,PEEK-Polymer)undausVlies-Materialienuntersucht.

Ergebnisse ImRahmendesProjekteswurdenneueErkenntnissezurBiokompatibilität/ToxizitätundFreisetzungderKohlenstoffnanomaterialieninHinblickaufdieRelevanzderTestmethodenbewertetundimHin-blickaufihreArbeitsplatz-undGesundheitsrelevanzausgewertetundsoweitmöglichEmpfehlungenbezüglichdesUmgangsundderArbeitsplatzsicherheitzusammengestellt.EineFreisetzungvonCNTistnurzuerwarten,wenndasCNT-MaterialalsstaubigesPulvervorliegt,nichtmehrbeidennachfolgendenAktivitäten, inderenVerlaufCNT-MaterialzuVerbundstoffwei-terverarbeitetwurde.DieAuswertungderpubliziertenDatenundderexperimentellenErgebnisseindiesemProjektmachendeutlich,dasseinallgemeinfürKohlenstoffnanomaterialiengültigerWir-kungscharakteraufderbestehendenDatenbasisnichtmöglichist.ImEinklangmitdemBAuA-/VCI-LeitfadenistdeshalbbiszumFestlegenspezifischerGrenzwertefürKohlenstoffnanomaterialieneineMinimierungderExpositionanzustreben.BasierendaufdenErgebnissendiesesProjektessinddieEmpfehlungendesBAuA-/VCI-LeitfadenszumSchutzderArbeitnehmerbeimUmgangmitNanomaterialienauchfürKohlenstoffnanomateria-lienzutreffend.

WeitereInformationen http://www.nanopartikel.info/cms/Projekte/TRACER

Name CarboSafe–IdentifizierungdesökotoxikologischenPotenzialsvonCNTaufBasisgeeigneter

Messtechnologien

Förderer BMBF(ProjektimRahmenderInnovationsallianzCarbonNanotubes–Inno.CNT)

Laufzeit 4/2008–3/2012

Aufgabenstellung SicherheitsforschungzumUmgangmitundzumLebenszyklusvonCarbon-Nanotubes,u.a.:» UntersuchungderÖkotoxizitätvonCNT» VereinzelungvonCNTfürProzessstudienundzurKalibrierungvonMessgeräten» EntwicklungeinerAuswerteroutinezurBestimmungvonCNTimluftgetragenenZustand» FreisetzungvonCNTsausKompositenbeimSchleifen,Bohrenundwährendverschiedener

Recyclingprozesse

Ergebnisse ErsteErgebnissewurdenveröffentlichtundsindunterfolgenderWebsiteeinzusehen:

http://www.inno-cnt.de/de/backgrounder_carbosafe.php

Name CarboLifeCycle

Förderer BMBF(ProjektimRahmenderInnovationsallianzCarbonNanotubes–Inno.CNT)

Laufzeit 11/2010–10/2013

Aufgabenstellung CarboLifeCyclebautaufdenbisherigenErgebnissenvonTRACERundCarboSafeauf.EinneuerAspektistdasDegradationsverhalten(Verschleiß)vonCNT-haltigenProdukten.DieMessverfahrenfürCNTsol-lenindiesemProjektweiterentwickelt,diemöglicheFreisetzungvonCNTausCNT-haltigenProduktendurchUmwelteinflüssesowiedasVerhaltenvonCNTinUmweltmedien,wiez.B.inBöden,untersuchtwerden.DieökotoxikologischenUntersuchungenvonCarboSafewerdeninCarboLifeCyclehinsichtlichmöglicherLangzeitwirkungenundWirkungenaufzellulärerEbeneerweitert.EssollenMethodenundMaßnahmenerarbeitetwerden,welchehelfen,dieSicherheitbeiderVerarbeitungundNutzungvonCNTundCNT-haltigenProduktenzugewährleisten.

Ergebnisse ProjektstarteteEnde2010,nochkeineveröffentlichtenErgebnisse

Kompositmaterialien


52


Textilien

ObwohldiesesPapiereinenstarkenFokusaufeuropäischeundvorallemdeutscheForschungsprojekteaufweist,seihiereine

vieldiskutierteamerikanischeStudiemitgenannt:

iii. antworten – exposition – europäische forschungsprojekte

Name FreisetzungnanopartikulärenSilbersauskommerziellerhältlichemSockengewebeinsWasser

Förderer UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency(EPA)

Laufzeit 2008

Aufgabenstellung UntersuchungderFreisetzungvonSilberausNano-Silber-dotiertenSocken

Ergebnisse DieArbeitenvonBennundWesterhoffanderArizonaStateUniversityzeigendeutlich,dassbiszu

650µgSilberin500mldestilliertesWasser,auskommerziellerhältlichenSocken,diebiszu1360µg

Silber/gSockeenthalten,ausgewaschenwerden.ImSockenmaterialundimWaschwasserwurden

imLaufederStudieSilberpartikelmitGrößenzwischen10und50nmgefunden.FernerzeigtenSie,

dassdasWaschwassersowohlkolloidalesalsauchionischesSilberenthielt.DieAuswaschratewird

lautdenAutorenmaßgeblichdurchdenHerstellungsprozessdesTextilsbestimmt.

WeitereInformationen Environ. Sci. Technol.2008,42,4133-4139

Name DasVerhaltenvonSilber-NanotextilienwährenddesWaschens

Förderer Empa(CH)

Laufzeit 2009

Aufgabenstellung UntersuchungderFreisetzungvonNanomaterialienausneunverschiedenenTextilienimWaschwas-

ser.ErstmalssolltehierrichtigesWaschwassereingesetztwerdenundkeindestilliertesWasser,was

dieUntersuchungsbedingungenwesentlichrealermacht.

Ergebnisse DieTextiliensetztenindieserUntersuchungderEmpainSt.Gallenzwischen1,3undbiszu35%der

GesamtmengeanSilberfrei.DurchdenEinsatzvonBleichmittelnwurdedieFreisetzungnichtbeein-

flusst. JedochwurdendiemeistenSilberpartikelwährenddeserstenWaschgangs freigesetzt; sie

warenzudemmeistnichtmehrnanoskalig,sondernweitausgrößer,sodassdieSchweizerzudem

Schlusskamen,dasseskeinenUnterschiedmacht,obmaneinkonventionellesSilber-Textiloder

einNanosilber-Textilwäscht.DieUmweltbelastungdurchdasNanosilber-Textilwäreinsgesamtgar

geringer.EsentstehesomitkeinespezifischeNano-GefährdungdurchderartigeKleidungsstücke.

WeitereInformationen » Environ. Sci. Technol.,2009,43(21),pp8113–8118

» Science,2010,330,1054-1055

53

iii. antworten – exposition – europäische forschungsprojekte

Name EmissiontechnischerTiO2-NanopartikelausAußenfassadenindieaquatischeUmwelt

Förderer EAWAG/Empa(CH)

Laufzeit 2008

Aufgabenstellung ImRahmendesvonderEAWAGundderEmpaausdemschweizerischenDübendorfdurchgeführ-

tenProjektessolltederAusstoßvonTiO2-PartikelnausFassadenfarbenfürdenAußenbereichindie

aquatischeUmweltverfolgtwerden.

Ergebnisse DieForscherfandenheraus,dassTiO2-ObjektemitGrößenzwischen20und300nmdurchnatürliche

WetterbedingungensowohlvonneuenalsauchvongealtertenFassadenanstrichenabgelöstwurden.

WeitereInformationen Environmental Pollution156,2,2008,pp.233-239;Rapidcommunication

Name NanoHouse–Lifecycleofnanoparticle-basedhousecoatings

Förderer EU

Laufzeit 01/2010–06/2013

Aufgabenstellung » Fokus auf Nanopartikeln (TiO2 und nanoAg) in Lacken und Beschichtungen für Innen- und

Außenanwendungen

» Untersuchung der Alterung und Freisetzung dieser Substanzen durch Wettereinflüsse und

mechanischeZerstörung

» Lebenszyklusanalyse

» PotentielleUmwelt-,Gesundheits-undSicherheitsauswirkungen


WeitereInformationen http://www-nanohouse.cea.fr

FarbenundBeschichtungen

54

VieleweiterführendeInformationensindnichtindiesesPapier

aufgenommen worden, weil sie einerseits dessen Rahmen

sprengen würden, andererseits vielfach nur wenige zusätz-

licheInformationenliefernodernichtzentralzumThemapas-

sen,alsdasssieeinenwesentlichenEinflussaufdenInhalt

des Papiers haben würden. Einige Informationen sind auch

deshalb nicht aufgenommen worden, weil in der allgemein

zugänglichenLiteraturkaummehralsAbsichtsbezeugungen

vorhandensind.UmdemInteressiertenaberselbstdieMög-

lichkeitzugeben,weiterzurecherchieren,seiendiebewusst

nichtdetaillierteruntersuchtenQuellenhieraufgeführt:

iv. weiterführende informationen

IV. WeiterführendeInformationen

OECD-DatenbankzurSicherheitsforschunganNanomaterialien(englisch)

http://webnet.oecd.org/NanoMaterials/

Cordis-DatenbankzuEU-ProjektenimThemenfeld(englisch)

http://cordis.europa.eu/nanotechnology/src/safety.htm

EuropeanNanoSafetyCluster(englisch)

http://www.nanosafetycluster.eu

WebsitedesProjektesDaNa(deutschundenglisch)

www.nanopartikel.info/www.nanoobjects.info

DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technikund Biotechnologie e.V.Theodor-Heuss Allee 2560486 Frankfurt am Main

Telefon: 069 7564-0Telefax: 069 7564-117E-Mail: [email protected]

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10 Jahre Forschung zu risikobewertung, human- und ... · II.2. Nanomaterialien in bereits markteingeführten Produkten 8 II.3. Nanomaterialien in Produkten in der Entwicklung oder