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Dr. Norbert Malanowski
Vorstudie zur Nanotechnologie
VDI-Technologiezentrum, Zukünftige Technologien

Die technologischen Möglichkeiten und Visionen im Bereich der Nanotechnologie - sich selbst replizierenden, autonom agierenden Nanomaschinen, zukünftige Anwendungen der Nanotechnologie am Menschen, etwa für medizinische Zwecke oder zur Verbesserung seiner sensorischen oder mentalen Fähigkeiten -, eine breitere publizistische Auseinandersetzung mit Chancen und Risiken dieser Techniken und ihrer politischen Kontrolle und Steuerung ausgelöst.

Gefahrenpotenziale könnten in einer möglichen Toxizität vereinzelter Nanopartikel liegen. Da das Verhalten von Nanopartikeln in der natürlichen Umgebung und die Auswirkung auf biologische Organismen meist noch unbekannt sind, soll durch Toxikologen in enger Zusammenarbeit mit den Nano-Technologen im Labor untersucht werden. Einige Experten vermuten ein erhöhtes Gefahrenpotenzial, wenn Nanopartikel aus Schwermetallen oder manchen Edelmetallen hergestellt würden. Solche Prüfungen sollen mittlerweile durch die Environmental Protection Agency (Risk Assessment) und der NASA in Auftrag gegeben worden sein. Auch in Deutschland läuft ein von der DFG finanziertes Projekt bei der Degussa, die über eine mögliche Toxizität von Nanopartikeln in der Forschungsarbeit berücksichtigt.

Ein absoluter Schutz vor Missbrauch oder falscher Anwendung einer bestimmten Technologie oder technischer Hilfsmittel wird möglicherweise nicht zu erreichen sein, d.h. das Risiko für Mensch und Umwelt muss so gering wie möglich gehalten werden.

Außerdem ist die Recyclebarkeit nanotechnologischer Produkte und Umweltverträglichkeit von Herstellungsverfahren noch offen, da eine Demontage und Sortierung wiederverwertbarer Teile durch die sehr geringe Grösse erheblich erschwert wird.

Im Juni 2000 hat Bill Joy, Mitbegründer des Unternehmens Sun Microsystems, in seinem Artikel "Why the future does not need us" eine Debatte über die Risiken gegenwärtiger Schlüsseltechnologien vor allem zwischen Visionären, Fachwissenschaftlern und Vertretern aus Wirtschaft und Politik angeheizt. Bill Joy warnt vor den Risiken künstlicher Nanomaschinen, deren Entwicklung er im übrigen für die nächsten 20 Jahre prognostiziert. Diese Nanomaschinen könnten sich wahrscheinlich selbst replizieren und die Menschheit und Biosphäre in absehbarer Zukunft in ihrer Existenz bedrohen. Außerdem ließe sich - so seine These - die Nanotechnologie grundsätzlich leichter für zerstörerische als für konstruktive Zwecke nutzen (z.B. durch das Militär oder Terrorgruppen). Joy plädierte für einen Stopp der Forschung und einen freiwilligen Verzicht bei der Entwicklung in
besonders gefährlichen Bereichen der Nanotechnologie. Er spricht sich auch dafür aus, dass ein internationales Gremium die Risiken neuer Technologien abschätzen und daraus Richtlinien ableiten sollte. Auch Unternehmen müssten sich mit möglichen Risiken beschäftigen. Ferner plädiert er für Sicherheitslaboratorien unter internationaler Kontrolle. (Hierzu muss angemerkt werden, dass Joy nicht weiter begründet hat, warum die Nanotechnologie eher zerstörerisch als konstruktiv eingesetzt werden könnte.)

Ethische Richtlinien des Foresight Instituts besagen in den allgemeinen Richtlinien, dass Wissenschaftler u.a. vollständig auf die Entwicklung solcher spezieller Nanomaschinen verzichten sollen, die sich in einer natürlichen Umwelt selbst reproduzieren können. Zudem wäre ein Verbot aller physischen Nanomaschinen notwendig, die einen eigenen Code zur Selbstproduktion enthalten.

http://www.foresight.org/guidelines/current.html

Im Februar 2001 führte die Bundesakademie für Sicherheitspolitik eine öffentliche Veranstaltung mit Führungskräften der Politik, Regierung, Wirtschaft, Wissenschaft, Medien sowie Kirchen und Gewerkschaften durch. Das zentrale Ergebnis dieser Veranstaltung war, dass sich die Bundesakademie weiterhin mit sicherheitspolitischen Aspekten der Nanotechnologie und dem Potenzial dieser Technologie beschäftigen soll.

So könnte in Form von Kooperationen zwischen Nordamerika, Westeuropa und Südostasien einem Missbrauch der neuen Technologie entgegenwirken. Die ITA (Innovations- und Technikanalyse) in Deutschland erforscht positive und negative Sekundär- und Tertiäreffekte. Das BMBF erwartet von der ITA, dass sie auf noch nicht genutzte Potenziale aufmerksam macht sowie innovative Lösungen im Umgang mit möglichen Risiken vorschlägt. Sie bezieht technisch-wissenschaftliche, ethische, soziale, rechtliche, ökonomische, ökologische und politische Aspekte in ihre Analysen mit ein. Internationale Abkommen gegen einen möglichen Technologiemissbrauch und entsprechende Sicherheitsvorkehrungen können ein Teil internationaler Kooperationen im Bereich der Innovations- und Technikanalyse zur Nanotechnologie sein. Die ITA kann dazu beitragen, dass das Chancen- und Risikopotenzial in einem möglichst breiten Kontext rechtzeitig thematisiert und erörtert wird.

Der technologische Fortschritt in der Spitzentechnologie NANOTECHNOLOGIE sollte - lt. Expertenmeinungen - mit einer Überprüfung staatlicher Randbedingungen in Form von Gesetzen, Verordnungen, Normen usw. verbunden sein.

http://www.heise.de/tp/deutsch/inhalt/lis/14162/1.html

Anschwellender Bocksgesang
Philipp Grätzel von Grätz 12.02.2003

Ein Bericht warnt vor den unkontrollierbaren Risiken der "Atomtechnologie", in der Bio- und Nanotechnologie, Informatik und Kognitionswissenschaft verschmelzen

Die Aufregung um Michael Crichtons aktuellen Nanotechnik-Thriller "Beute" hatte kaum Zeit sich zu legen, da bringt ein neues 80 Seiten starkes Anti-Nano-Pamphlet namhafter amerikanischer Technikkritiker schon wieder Unruhe in die Welt des Allerkleinsten. Wetzen die Mikro-Monster wirklich schon die Messer? Gemach, Gemach ...




Michael Crichton mag es bekanntlich drastisch. In seinem aktuellen Thriller "Beute", der Ende vergangenen Jahres dies- und jenseits des Atlantiks die Bestseller-Listen stürmte, läuft die Wissenschaftlerin Julia in einem bankrotten kalifornischen Start-up-Unternehmen mental Amok und kreiert sich selbst reproduzierende Nanomaschinchen. Sie sollen, so Julias Vision, im Körper auf und ab patrouillieren, um gemeine Tumorzellen oder andere Fieslinge rechtzeitig zu erkennen.





Blöderweise gerät die Sache außer Kontrolle. Die "Nanos" besiedeln Julias Körper und schließlich die Umwelt. Sie sind klug genug, die befallenen Organismen nicht zu töten, sondern richten sich in einer Art Symbiose ein, die leider das Gehirn des Trägers in Mitleidenschaft zieht. Jeglicher Versuch der von Julias Freund schließlich ziemlich gewalttätig unternommenen antibiotischen Behandlung endet mit dem Tod des Nano-Infizierten.


Vom Klempner zum Berserker?


In der Sprache der zahlreicher werdenden Nanotechnik-Kritiker heißt ein solches Szenario "gray goo" (grauer Schmalz). Beim "gray goo" geraten artifizielle Mikroroboter außer Kontrolle, vermehren sich wie wild und richten Unheil an. Der Alternativ-GAU dazu heißt "green goo" (grüner Schmalz). Der "green goo" entsteht in der Grauzone zwischen Nano- und Biotechnik, wenn nanotechnologisch veränderte Mikroorganismen entweder eine Eigendynamik entwickeln, oder den Organismus schädigen, in den sie zuvor mit guten Absichten eingesetzt wurden - etwa um Krebszellen zu finden oder verkalkte Blutgefäßsystem zu sanieren.

Ein Großteil der Nanotechnik-Kritik krankt an dem eklatanten Graben zwischen dem, was technisch möglich ist, und dem, was an Katastrophenszenarien a la Crichton phantasiert werden kann. Von sich selbst reproduzierenden Nano-Maschinen, im Fachjargon auch Assembler oder Selfassembler genannt, ist noch nichts zu sehen. Kein Wunder, es wäre nichts weniger als die Erschaffung künstlichen Lebens.


Aus Biotech wird Atomtech


Das bislang umfangreichste und wohl bestrecherchierte Werk zur Nano-Kritik wurde jetzt unter dem Namen The Big Down. Atomtech-Technologies converging at the nano-scale von der ETC-group (gesprochen: etcetera) veröffentlicht. "The Big Down" umgeht den geschilderten Graben, indem es vor allem auf die Gefahren des "green goo" aufmerksam macht, der, weil mit Mikroorganismen gearbeitet wird, auf die Erschaffung künstlichen Lebens nicht angewiesen ist.



Industry and governments promise that the manipulation of matter on the scale of the nanometer (one-billionth of a meter) will deliver wondrous benefits. All matter-living and non-living-originates at the nano-scale. The impacts of technologies controlling this realm cannot be overestimated: control of nano-scale matter is the control of nature's elements (the atoms and molecules that are the building blocks of everything). Biotech (the manipulation of genes), Informatics (the electronic management of information), Cognitive Sciences (the exploration and manipulation of the mind) and Nanotech (the manipulation of elements) will converge to transform both living and non-living matter. When gmos (genetically modified organisms) meet Atomically Modified Matter, life and living will never be the same.



Das ETC ist eine Art Institut für Technikfolgenabschätzung. Es wird u.a. von der Rockefeller-Foundation gesponsort und hatte vor einigen Jahren durch seine Publikationen maßgeblichen Anteil an den Imageproblemen des Konzerns Monsanto im Gefolge seiner Gen-Pflanzen-Politik.


Droht Olympia Nanodoping mit getuneten roten Blutkörperchen?


Das ETC sieht drei Problemfelder im Zusammenhang mit der Nanotechnologie:

Nanopartikel, wie sie bereits vielerorts hergestellt werden, könnten unkontrolliert Zellen oder Bakterien infiltrieren und als potenzielle Giftstoffe in die Nahrungskette gelangen, was zum Beispiel zu unerwünschten Immunreaktionen führen könnte.
Die sogenannte Nanofabrikation, bei der supramolekulare Strukturen und schließlich sich selbst reproduzierende Automaten erzeugt werden sollen, kann außer Kontrolle geraten und Kettenreaktionen auslösen, die Mensch und Umwelt vergiften.
Die Fusion von Bio- und Nanotechnik eröffnet Missbrauch aller Art das Tor, angefangen von Doping mit nanotechnologisch effizienter gemachten roten Blutkörperchen über Gentherapie mit Hilfe biologischer Nanoroboter bis hin zu nie gekannten Biowaffen.
In der aktuellen Ausgabe der New York Review of Books antwortet Freeman Dyson auf derartige Katastrophenszenarien liberal-optimistisch. Ohne mögliche Gefahren zu verneinen, hält er es für durchaus denkbar, dass die Menschheit vernünftig genug sein wird, auch diese potenziell vernichtende Technik vernünftig und segenbringend einzusetzen.
Ein möglicher Kandidat für solchen Segen könnte eine Beobachtung sein, die Forscher der Universität Ulm gerade veröffentlicht haben. Sie arbeiten mit sogenannten Polysteren-Nanosphären, die selbstorganisierende Eigenschaften besitzen. In Wasser gelöst können sie offenbar Fluorchlorkohlenwasserstoffe binden. Eines Tages, so spekulieren die Entdecker, könnten Nanosphären vielleicht in der Stratosphäre eingesetzt werden, um das Ozonloch zu flicken. Nanopartikel könnten dann die Hauptsünder in Sachen Ozonloch einfach absaugen.

Es gab eine Zeit da mußte in England vor dem 1-PS Monster, genannte 'Automobil' vorauslaufen und die Menschen vor diesem Ungetüm warnen.........................

na und das stählerne Walross erst.

Nein, Rainer, so witzig ist das ganze nicht. Z.B. die Recyclebarkeit solcher Produkte oder irgendwelche Erfindungen, die zum Nutzen aber auch zum Missbrauch führen können (man verschickt Zentrifugen und daraus werden dann irgendwelche Reaktoren gebaut oder so).

Nanopartikel in der Kriegsführung, k.A. was man mit diesen Ultra-mini-teilen alles zusammenb(r)auen kann. Oder US-Forscher planen die Züchtung einer gänzlich neuen Lebensform auf dem Labortisch (damit könnte man eine neue Form biologischer Kriegswaffen kreiieren andererseits aber auch nach Modifizierung Umweltschadstoffe abbauen oder Wasserstoff für die Energiegewinnung produzieren.


Deswegen ist es absolut wichtig, alles im Auge zu behalten - von Allen -; Nanotechnologie geht Alle an - hab ich glaub ich nicht das erste Mal gesagt.US-Forscher planen die Züchtung einer gänzlich neuen Lebensform auf dem Labortisch.

Gruss
baca

Interessant hierzu:

http://www.smalltimes.com/document_display.cfm?document_id=5498

Stimmt baca, so witzig sind einige Vorstellungen in der Tat nicht, jedoch wollte ich sagen man wird wie bei der Atombombe oder dem absehbaren Klonen eines Menschen keine Grenzen vorfinden - auch eines Tages nicht bei der Nanotechnologie. Ich bin sicher es werden fürchterliche Dinge erfunden und eingesetzt werden...dies begründet sich in der Dummheit der hochintelligenten Menschheit deren moralische Lippenbekenntnisse eine wirkliche Farve ist.
Wir werden von diesen Nano-Monstren jedoch nicht mehr viel erleben...gottseidank wollen wir davon nur frühzeitig profitieren - Du verstehst!?

Übrigens, ich bewundere Dein ständiges Finden von aktuellen Artikeln! Mein ehrlicher Respekt vor Deinem Fleiß und Danke für diese Artikel!

Hi Rainer, Dir ein schönes Wochenende, Börse war diese Woche wohl recht stressig für Dich , aber ich finde Deine kritischen Anmerkung und Überlegungen gut. In der Hoffnung, dass dieses Irak-Desaster ein positives Ende findet und nach dem Blix-Bericht sieht es ja fast so aus - bei allem, was man über Schröder sagt oder denken mag, fand ich es richtig, dass er nicht gleich in den Mitmachtopf gesprungen ist, bei allem Respekt, was die USA für uns getan hat -. Vielleicht beruhigt sich dann ja das üble Szenario und ich hoffe doch, dass sich Dabbelhu nix Neues einfallen lässt - überzeugt bin ich davon aber noch nicht, schliesslich dreht es sich nicht nur um Terrorismus.

Das Problem bei F&E könnte m.M. nach sein, dass man eben nicht reinen Wein einschenkt, schon gar nicht, was sog. "Geheimprojekte" anbelangt insb. beim Militär. Frag mal irgendwelche Forschungsinstitute oder Unternehmen zielgerichtet, was möglich sein könnte, Du wirst bestimmt keine Antwort bekommen. Bei den zu erfindenden "fürchterlichen Dingen" bin ich davon überzeugt, dass sich zukünftig Gremien einschalten und auch sich einsetzen werden, wie weit man bei NT gehen darf. Die Nanotechnologie erweckt momentan das Interesse Vieler. Im übrigen haben sich Wissenschaftlern bei jedweden Erfindungen die Geister geteilt.

Ach ja, das geklonte Dolly-Schaf ist heute gestorben - es zeigte in letzter Zeit vermehrte Alterserscheinungen. Was da von dieser Sekte von sich gegeben wird, glaub ich nicht. Es ist etwas anderes, ein Tier zu klonen (wobei sich noch nicht mal alle der "gebräuchlichsten" Tierarten dazu eignen) vs. Mensch. Die Spezies "Mensch" ist so hochkomplex, die genetischen Fehler, die nicht vorhersehbaren Differgenzen - also ob sich die einen fremden Gene mit den anderen fremden vertragen -, die auftreten würden, sind einfach viel zu gross. Selbst Spezialisten auf diesem Gebiet zweifeln dieses an. Aber wer weis, in x-Jahren... Ich persönlich zumindest hätte irgendwie Angst vor einem "zusammengeschusterten" Menschen.

Es ist eine Frage der Ethik, Rainer, in was man alles investiert. Nie käme ich auf den Gedanken, in Rüstungsaktien zu investieren, ist aber jedem seine Sache. Auf der anderen Seite weiss man natürlich nicht unbedingt, was welche Firma wofür liefert. Zumindest ging es mir bei der NT so - da hatte ich noch nicht mal was von dem Wort gehört - und war bei mehr Erkenntnis der Gschicht urplötzlich voll dicke drin *g*.

"wenn der Nanohype vorbei ist' werden die nanoskaligen Partikel unseres ehemaligen Daseins kaum noch nanotechnologisch lebensverlängert werden können." Siehst Du, da haben wir das Problem der Recyclebarkeit

"Obwohl....könnte eher auf mich zutreffen LOL - ein echter gigantischer Nanohyphe wird nämlich IMO wirklich erst 2015-2020 beginnen." Woher gewinnst Du Deine Annahme, also Bründung? Damit meinte ich nicht, dass Du vor diesem "Hype" nanomässig zerbröselst , sondern einen "Hype" für 2015-2020 vorhersagst.

Um auf Deine anderen Postings hier zu antworten, würde mein eigenes zu lang werden - bin eh bei dem jetzigen schon 4 x weggeholt worden.

Aber noch ein Danke, leider hab ich mal mehr mal weniger Zeit - bei weniger Zeit bedeutet dies, noch mehr zu tun zu haben, bis alles selektiert und letztendlich gepostet ist.

Viele liebe Grüsse
baca

Brüssel, den 27. Februar 2003

Kommission unterstützt visionäre Forschung

Heute veröffentlichte die Europäische Kommission die erste Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen für Forschungsarbeiten über „neue und sich abzeichnende wissenschaftliche und technologische Entwicklungen" (NEST). Dieser mit 215 Millionen € ausgestattete Teilbereich des 6. EU-Forschungsrahmenprogramms (2003-2006) gibt der Kommission die Möglichkeit, Forschungsarbeiten in Pionierbereichen zu finanzieren, die die Wissenschaftler selbst vorschlagen. Mit der heutigen Aufforderung werden Vorschläge gesucht für ADVENTURE-Projekte, bei denen es um die Entwicklung vielversprechender, neuer Wege für die Wissenschaft geht, und für INSIGHT-Projekte, die sich mit solchen wissenschaftlichen Entdeckungen befassen, die Risiken oder Probleme für die Gesellschaft in sich bergen.

„Auch wenn sich die EU-Forschung auf eine begrenzte Anzahl wissenschaftlicher Schwerpunkte konzentriert, sehen wir durchaus die Notwendigkeit, über die Hauptbereiche der Wissenschaft hinauszugehen und unkonventionelle Konzepte und Ideen zu erkunden", meinte EU-Forschungskommissar Philippe Busquin. „In der Forschung geht es um Entdeckungen, intellektuelle Neugier und Innovation. Deshalb bitten wir die Forscher, neue, viel versprechende Betätigungsfelder für die Wissenschaft vorzuschlagen, die unsere Aufmerksamkeit verdienen. Was gestern noch Sciencefiction war, ist heute schon wissenschaftlicher Forschungsbereich. Wir müssen in die Zukunft schauen, um uns für die kommenden Herausforderungen zu rüsten und möglichen Gefahren entgegenzutreten."

Mit NEST leistet die Kommission flexiblere, stärker bedarfsorientierte Unterstützung für interdisziplinäre Spitzenforschung auf europäischer Ebene. Die Kommission beabsichtigt, eng mit den Wissenschaftlern zusammenzuarbeiten, um NEST während der Laufzeit des Rahmenprogramms weiterzuentwickeln, das kreative Potenzial europäischer Wissenschaftler auszuschöpfen und neue Forschungstendenzen aufzugreifen. Für die Forschungsarbeiten, die aus der jetzt veröffentlichten Aufforderung hervorgehen sollen, stehen rund 28 Millionen € zur Verfügung, aber die Mittel für NEST werden während der vierjährigen Laufzeit des Programms erheblich aufgestockt werden.

ADVENTURE-Projekte befassen sich mit neuartigen, interdisziplinären Forschungsbereichen. Sie zeichnen sich durch eine sehr ehrgeizige, aber konkrete Zielsetzung aus und haben eine potenziell große Tragweite, sind aber auch mit einem großen Risiko verbunden. INSIGHT-Projekte sollen Entdeckungen untersuchen, die unsere Gesundheit und Lebensqualität beeinträchtigen könnten, wie z. B. ein neuer Krankheitserreger oder eine neue Form der Umweltverschmutzung, ein potenzieller Einbruch auf den Finanz- und sonstigen Märkten, neue Formen der Kriminalität usw.

Weitere Informationen erhalten Sie unter folgender Adresse:

http://www.cordis.lu/fp6/nest.htm

quelle: © Europäische Gemeinschaften, 1995-2003

Sie stecken in Tennisbällen, Computer-Displays und Auto-Panelen
Freigesetzte Nanopartikel bilden ein Gesundheitsrisiko
ETC-Group

New York - Wissenschaftler der ETC-Group warnen in einem aktuellen Bericht vor Kleinstteilchen, die aufgrund ihrer Größe - viele sind kleiner als menschliche Zellen - zu schweren Gesundheitsschäden führen können. Besonders gefährdet sind diejenigen, die mit diesen Nanopartikeln arbeiten, berichtet die New York Times.

Vyvyan Howard, Pathologie-Expertin an der Universität von Liverpool beschäftigt sich seit 1984 mit der Erforschung von Gesundheitsrisiken von Nanopartikeln und hat bereits 27 Studien zu diesem Thema selbst veröffentlicht. Die Wissenschaftlerin erklärt dabei, dass die Gefährdung weniger die Substanz sei, aus denen die Partikel bestehen, sondern deren Größe. Howard argumentiert, dass diese Teilchen, die aus bis zu zehntausend Molekülen bestehen und kleiner sind als menschliche Zellen, sehr leicht eingeatmet, eingenommen oder über die Haut absorbiert werden können. Nanopartikel finden heute bereits in einigen Produkten wie Sunblocker, Tennisbällen, Computer-Displays und Auto-Panelen Verwendung. Die Zahl der Produkte, in denen die Nanoteilchen Verwendung finden, wird immer größer, da Forscher immer neue Anwendungen für diese Art von Technologien finden. Materialien werden dadurch flexibler gestaltet, haben eine längere Lebensdauer und bessere elektrische Leitfähigkeit oder Transparenz.

Die ETC-Group tritt als Opponent des wachsenden Nanotechnologie-Wachstums auf. Die Organisation versteht sich als kritischer Betrachter neuer Prozesse und fordert genaue Untersuchungen auf eventuelle Gesundheitsrisiken für Produzenten und Anwender neuer Technologien. (pte)

Tja, schon komisch, über die Risiken hört man nicht wirklich viel. Tockey, deinen Bericht hab ich irgendwo ausführlicher gelesen, find ihn aber nicht mehr; naja irgendwann läuft er mir wieder über den Weg.

Es dreht sich doch aber nicht nur um die Nanopartikel sodern um die Technologie im allgemeinen: meine Überlegungen: Mit der Vernichtungskraft einer Atombombe hat sich die Menschheit arrangiert, d.h., wir haben kapiert und nicht wieder eingesetzt. Kapieren wir aber auch neue Technologien in ihrer Gesamtheit der Auswirkung. (Ich meine, die Auswirkungen einer Atombombe konnte man sehen, die der NT vielleicht erst mal nicht.)

Wo muss man ein Stopp setzen, andererseits - wenn man der Forschung einen zu frühen Stop setzt -, könnte es der Wirtschaft schaden.

Nur mal so meine Überlegungen (im zip-format)

Wer den Bericht von der ETC-Group gelesen hat: man muss sich immer vor Augen halten, dass es eigentlich nichts gibt, was ungefährlich ist, alles was vielseitig Nutzbar ist, ist mit Sicherheit genauso schädlich - selbst das Frühstücksei. Über Gefahrenpotenziale konnte man hier schon einiges lesen.

Zu Überdenken ist:

jede Anwendung hat ihre Vor- und Nachteile: einerseits können Nanopartikel z.B. in der Medizin wahre Wunder bewirken (s. Krebstherapie, Diagnose- und Therapieverfahren, Medikamente im Körper gezielter applizieren) - aber nicht nur da, wie bekannt.

Wirklich gefährlich ausgesetzt sind die Leute, die damit schon lange zu tun haben. Kleinere Partikel - nach meinen Infos ab 60-50 nm - u.U. Eindringen in Zellen, sie scheinen auch länger im Blutkreislauf zu verweilen, und in manchen Fällen die "Blut-Hirn-Schranke" zu überwinden; ebenso könnten sie Stellen im Körper erreichen, wo normalerweise anorganische Mineralien nicht hinkommen.

Über das "toxikologische Problem" kann man weiter oben nachlesen, also Luft, Boden usw.

Für Otto-Normalverbraucher: BASF, die u.a. auch Sonnenschutzcremes herstellen, in denen sich NP befinden - laufend schmiert man sich mit diesem Zeug ja auch nicht ein - vor allem in unseren Breitengraden. Und noch sind wir nicht permanent durch Nanopartikel umgeben (wie im Crichton-Roman).

Auch wenn ich sicherlich eine Nanotechnologie-Begeisterte bin, hab ich mich immer auch über die negativen Seiten gekümmert. Ob dieses Berichts bleiben nun weitere Berichte abzuwarten; es dürfte also spannend werden.

baca

Nobelpreisträger Richard Smalley: "Nanotechnik wird uns nicht umbringen"

(0318/2) Die meisten Anwendungen der Nanotechnologie sind vom Durchbruch noch weit entfernt, doch Skeptiker warnen bereits vor möglichen Gefahren. Besonders drastisch stellt es der US-Autor Michael Crichton ("Jurassic Park") dar: In seinem jüngsten Bestseller "Beute" geraten Nano-Roboter außer Kontrolle und wenden sich gegen ihre Schöpfer. Der Nobelpreisträger Richard Smalley hält das für unmöglich: "Diese Technik wird unsere Energiegewinnung, unsere Informationstechnologie und unser Verkehrssystem revolutionieren, aber sie wird uns nicht umbringen", sagte Smalley dem Forschungsmagazin "Pictures of the Future" (www.siemens.de/pof). "Ich denke nicht, dass wir jemals dazu in der Lage sein werden, etwas herzustellen, das wirklich winzig ist und gleichzeitig eine Kopie von sich selbst anfertigen kann", sagte der Chemieprofessor der Rice Universität in Texas. Es sei unmöglich, Atome in drei Dimensionen in Perfektion und mit extremer Geschwindigkeit zu manipulieren. Auch die Vorbilder in der Natur, die Enzyme, könnten nur ganz bestimmte chemische Bindungen erzeugen und nicht beliebige. Forscher seien weit davon entfernt, mit Nanotechnik etwas Lebendiges zu schaffen. Selbst im großen Maßstab gelinge uns das nicht. "Wir haben etwa noch nie einen Roboter gebaut, der aus Erde, Luft, Feuer und Wasser einen anderen Roboter bauen kann. Ich glaube schon, dass wir in Zukunft winzige Maschinen bauen werden. Aber die Frage ist, wie klein können diese sein?" sagte Smalley. Er arbeite seit Jahrzehnten im Nanometerbereich und sei sich sicher, dass es in dem Maßstab nicht funktionieren werde.

Harry Kroto, der mit Smalley 1996 den Chemienobelpreis für die Entdeckung der Fullerene erhielt, kritisiert die unreflektierte Ablehnung von Technik. Sie bedeute letztlich einen Rückschritt in Zeiten, in denen hohe Kindersterblichkeit und harte körperliche Arbeit den Alltag der Menschheit bestimmt hätten. "Ich weiß nicht, ob die Nanotechnologie mehr oder weniger Schaden als andere Technologien anrichten kann", sagte Kroto zu "Pictures of the Future". Aber die Gesellschaft müsse entscheiden, welche Technologien sie nutzen wolle und ihr Möglichstes tun, damit sie vernünftig eingesetzt würden. "Dass Problem ist, dass sich unsere Technologien zwar weiterentwickelt haben, unser Sozialverhalten aber nicht. Das hat sich seit der Steinzeit nicht wesentlich verändert."

quelle: siemens

Nanotechnologie: Chance oder Risiko ?


"Die Innovation ist der Gesetzgebung einen Schritt voraus", sagte die britische Abgeordnete im Europäischen Parlament Caroline Lucas auf dem ersten internationalen Seminar über die gesellschaftlichen Auswirkungen der Nanotechnologie, das am 11. Juni im Europäischen Parlament stattfand.

Bei der Nanotechnologie handelt es sich um eine neuartige Fertigungstechnik, um Produkte kleiner und stärker zu machen. Die in der nanotechnologischen Forschung oder Fertigung benutzten Partikel sind für das menschliche Auge unsichtbar, denn ein Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter. Zum Vergleich: Ein Haar eines Menschen hat einen Durchmesser von 80.000 Nanometer.

Die Teilnehmer waren sich zwar einig, dass die Nanotechnologierevolution viele Vorteile bringt, doch die meisten hatten auch Bedenken, die gleich mehrere Bereiche - von der menschlichen Gesundheit über Umweltauswirkungen, Auswirkungen auf den Welthandel und die Entwicklungsländer bis hin zur Verbreitung in Rüstungsgütern - betrafen. Am meisten Kopfzerbrechen bereitete den Teilnehmern jedoch die Tatsache, dass eigentlich niemand weiß, zu welchen Entwicklungen die Nanotechnologie führt. Auf Grund dieser Wissenslücke sprachen sich verschiedene Delegierte für ein Moratorium für bestimmte Aspekte des Einsatzes der Nanotechnologie und der Forschung in diesem Bereich aus.

"Ich bin nicht gegen neue Technologien, will aber über deren Folgen Bescheid wissen", sagte Dr.Lucas. "Das Mindeste, was jetzt angebracht ist, ist ein Moratorium für Hautpflegeprodukte", sagte sie und erntete dafür Beifall von mehreren anderen Rednern.

Kaum jemand weiß, dass auf Grundlage der Nanotechnologie entwickelte Produkte bereits zum Alltag gehören. Gesichts- und Sonnencreme sind nur zwei Beispiele. Laut Dr. Lucas bestehen jedoch Hinweise darauf, dass solche Cremes, die in die Haut einziehen, möglicherweise mutagen und karzinogen sind.

Diese Gesundheitsrisiken wurden auch von Vyvyan Howard, einem Toxikologen der Universität Liverpool (VK) , angesprochen. Wie er erklärte, können Nanopartikel auf drei Wegen in den Körper gelangen:durch Einatmen, über die Nahrung und über die Haut.

"Das Einatmen von sehr kleinen Partikeln besitzt eine toxische Wirkung, und es spielt dabei scheinbar keine Rolle, aus was sie bestehen", sagte Dr. Howard. Ausschlaggebend sei die Größe, sagte er, wobei er Sorgen wegen Partikeln in der Größenordnung zwischen 65 und 200 Nanometer ansprach, denn die Toxizität steigt, je kleiner die Partikel sind.

"Außerdem macht uns Sorgen, dass niemand weiß, wohin die Partikel im Körper wandern", sagte Dr. Howard. Die Pharmaindustrie hat bereits festgestellt, dass ein Medikament schneller ins Gehirn gelangen kann, wenn es auf ein Nanopartikel aufgesetzt wird. "Wenn es [das Nanopartikel] bis ins Gehirn gelangt, kann es meines Erachtens auch in einen Fötus vordringen", so Dr. Howard. Er forderte daher eine eingehendere Erforschung dieser Folgen und ermahnte die Wissenschaft zu mehr Zusammenarbeit: "Die einzelnen Forscherteams gehen unabhängig voneinander vor und verständigen sich nicht untereinander. Das muss sich aus meiner Sicht ändern."

Eine Möglichkeit, um die Zusammenarbeit zu intensivieren, ist das Sechste Rahmenprogramm der Europäischen Kommission, zu dessen vorrangigen Themenbereichen die Nanotechnologie gehört. Diesem Bereich wurde für den Zeitraum 2003 bis 2006 ein Haushalt in Höhe von 1,3 Milliarden Euro zugewiesen. Wie Renzo Tomellini, der Leiter des Referats "Nanowissenschaft und Nanotechnologie" innerhalb der Kommission, erläuterte, wolle die Kommission über die Finanzierung solcher Forschungsmaßnahmen neue wirtschaftliche Chancen erarbeiten und die Lebensbedingungen der europäischen Bürger verbessern.

Was die Besorgnis über die möglichen Folgen der Nanotechnologie anbelangt, betonte Tomellini, sobald ein Risiko erkannt werde, müsse es untersucht werden.

Dr. Jürgen Altmann von der Universität Dortmund wies auf die möglichen Auswirkungen der Nanotechnologie auf militärische Operationen hin. Das Militär, so Dr. Altmann, habe bereits in den Achtzigerjahren damit begonnen, auf diesem Gebiet zu forschen. Diese Maßnahmen seien in der letzten Zeit sogar noch ausgeweitet worden, insbesondere in den USA.

Dr. Altmann zufolge arbeiten Forscher in den USA zurzeit an einem Kampfanzug, der gleichzeitig vor Strahlung schützt und bei einer Verwundung des Soldaten als Kompresse dient. Weitere vorstellbare Einsatzgebiete seien die Verbesserung der Überwachung, Bomben in Kugelschreibergröße, die eine ganze Stadt in Ruinen verwandeln könnten, und, was Dr. Altmann am meisten beunruhigt, die Manipulation des menschlichen Körpers, um Soldaten belastungsfähiger zu machen, Verwundungen schneller zu heilen und Reaktionen zu beschleunigen. Des Weiteren befürchtet Dr. Altmann, dass es nur ein kleiner Schritt bis zur Nutzung einer solchen Technologie im zivilen Leben sein wird, wenn sie erst einmal vom Militär eingesetzt wird. Daher befürwortet er ein Moratorium für nicht medizinisch begründete Implantate.

Ferner forderte Dr. Altmann die USA, den Vorreiter in der einschlägigen Forschung, zur Zurückhaltung auf: "Die Vereinigten Staaten haben einen so großen Vorsprung, dass sie sich eine leichte Verlangsamung ihrer Tätigkeiten leisten können. Damit wäre mehr Zeit für eine internationale Vereinbarung über die Grenzen [dieser Technologie] ."

Auch Pat Mooney, Exekutivdirektor der Aktionsgruppe ETC (Erosion, Technology and Concentration) , betonte, man sollte zunächst abwarten und Untersuchungen anstellen. "Weiß die Politik überhaupt, welche Technologie auf uns zukommt?", fragte Mooney. "Die meisten Politiker haben keine Vorstellung davon. Im Übrigen ist sie bereits Realität", sagte er. Aus seiner Sicht ist der Staat, was die Einschätzung der möglichen Folgen angeht, zurzeit auf dem Stand von vor fünf Jahren.

"Was für Gesundheit und Umweltbelange, die Prioritäten darstellen müssen, gilt, gilt ebenso für die Auswirkungen auf die Wirtschaft und deren Kontrolle, denen unbedingt mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden muss", sagte Mooney bezüglich seines Hauptanliegens. Die Nanotechnologie werde dazu führen, dass in Zukunft andere Rohstoffe als heute von grundlegender Bedeutung sein werden, was für die Entwicklungsländer, die mehrheitlich auf ihre Rohstoffausfuhren angewiesen sind, dramatische Folgen haben wird.

Dr. Vandana Shiva von der Indischen Forschungsstiftung für Wissenschaft und Technologie ging ebenfalls auf die Folgen für die dritte Welt ein und kritisierte den Stil, in dem manchen Ländern vorgerechnet wird, dass sie sich entweder an die Nanotechnologie anpassen oder unterentwickelt bleiben müssen. Darüber hinaus beanstandete sie die Art und Weise, in der die Nanotechnologie eingesetzt wird: "Nanotechnologien werden zurzeit in einer Weise dargestellt, die ein Verrat an der Wissenschaft ist, auf der sie basieren. In einer Zeit, in der die Wissenschaft tiefere Einblicke in die Welt ermöglicht, werden die Zahlen mit wissenschaftlichen Argumenten abgetan", sagte sie.

Für Mooney sind die Auswirkungen im Bereich der geistigen Eigentumsrechte ein weiterer Grund zur Besorgnis, denn es sei vorstellbar, dass ein einziges Patent für viele Sektoren der Industrie bestimmend ist, da es deren Grundlagen insgesamt abdecken könnte. "Damit werden die meisten Diskussionen über die Patentierung des Lebens gegenstandslos, denn dies geht über das Leben hinaus. Hier geht es um die Eigentumsverhältnisse an der Natur", so Mooney.

Darüber hinaus warnte Mooney davor, dass "die Koalition zwischen Wirtschaft und Staat alles noch verschlimmert. Sie schützt angeblich die Interessen der Gesellschaft - gemeint ist damit jedoch die Wirtschaft."

Für Mooney ist die Tatsache, dass Forscher in ganz unterschiedlicher Weise mit Nanopartikeln umgehen, ein weiterer Grund, um in der Nanotechnologie abzuwarten und eine Bestandsaufnahme zu machen. Während südafrikanische Wissenschaftler Nanopartikel so handhaben, als hätten sie es mit Aidsviren zu tun, würden andere, darunter auch europäische Kollegen, lediglich einen Mundschutz "wie in der U-Bahn von Tokio" tragen. "Das ist ungefähr so, als wolle man sich mit einem Volleyballnetz gegen Moskitos schützen", meinte Mooney.

Doug Parr, der leitende Wissenschaftler der britischen Delegation von Greenpeace, zog einen Vergleich zwischen dieser aktuellen Kontroverse und der etwas älteren Debatte über genetisch veränderte Organismen (GVO) . Wie Dr. Parr erklärte, waren GVO für die Politik zunächst praktisch kein Thema. Seines Erachtens darf die Politik grundsätzlich nicht von kleinen, aus Experten und Bürokraten bestehenden Gruppen gemacht werden. Die EU solle in Technologiefragen eine Vermittlerrolle einnehmen, indem sie ein Anwender- oder gesellschaftliches Forum einrichtet.

Die Regierung des VK, die am 11. Juni eine Studie über die möglichen Vorteile und Probleme in Auftrag gegeben hat, ist sich scheinbar bereits über die notwendige intensivere Forschung bewusst.


Auf der Konferenz des Europäischen Parlaments wurden aber nicht nur zahlreiche mögliche Gefahren, darunter auch eine mögliche Gefährdung durch autonome selbstreplizierende Nanoroboter, sondern auch mehrere mögliche Vorteile angesprochen. Produkte wie selbstreinigende Hosen und rissfeste Farbe sind bereits auf dem Markt, und zukünftig könnte es Lösungen geben, um auch kleinste Schadstoffe wie z.B. Treibhausgase in der Atmosphäre zu entfernen.

Zum Abschluss der Konferenz empfahl Dr. Lucas der Politik, die richtigen Fragen zu stellen, und betonte, zuallererst müsste verhindert werden, dass "diejenigen, die am meisten zu gewinnen haben (die großen Konzerne) , der Gesetzgebung zuvorkommen". In der EU sei dies aus ihrer Sicht unwahrscheinlich, wenn nicht sehr viel Druck ausgeübt werde. Sie forderte die Kommission auf, die Sicherheitsbelange insgesamt zu berücksichtigen.

quelle: kompetenznetze

'Reizende'' Luft auf dem Lande

Bakteriengifte und Ruß verwandeln Landluft in ein gefährliches Gemisch Professor Borm sieht in den feinsten Aerosolen die Ursache für Lungenerkrankungen. Medizin. - Überall dort, wo unvollständige Verbrennungen stattfinden, entstehen Rußpartikel, die in die Luft entweichen und auch in den Lungen von Mensch und Tier landen. Seit langem belegen Studien, dass solche Aerosole Krebs und chronische Erkrankungen auslösen können. Zwar regeln gesetzliche Bestimmungen den Ausstoß von Aerosolen beim Betrieb von Heizungen, Fahrzeugen und Industrieanlagen, doch noch immer ist unklar, über welche Mechanismen die Schadstoffe Krankheiten auslösen. Neue Untersuchungen, die jetzt anlässlich des ''9. Internationalen Inhalationssymposiums'' in Hannover präsentiert wurden, legen nahe, dass vor allem die feinsten Teilchen in Aerosolen, so genannte Nano-Partikel, sowie ihnen anhaftende Substanzen gefährlich sind. Außerdem erklärten die Forscher ihrem verblüfften Publikum, warum Landluft mitunter nicht so gut ist, wie ihr Ruf.

Von Michael Engel

Sie sind – vom Gewicht her betrachtet – fast zu vernachlässigen. Nanopartikel – nur wenige Millionstel Millimeter große Teilchen – machen gerade einmal ein Promille im Gesamtstaub der Atemluft aus. Doch die Kleinsten in der Riege sind mit Abstand die Gefährlichsten, so konstatierten Forscher anlässlich des ''9. Internationalen Inhalationssymposiums'' in Hannover. Diese neue Sichtweise begann Mitte der 90er Jahre, als amerikanische Wissenschaftler herausfanden, dass Nanopartikel nahezu vollständig in der Lunge verbleiben. Sie gelangen bis zu den Lungenbläschen, den Alveolen, setzen sich dort ab, und machen den heranrückenden Makrophagen – den Fresszellen des Immunsystems - zu schaffen.

Bei gleicher Masse liegen immer mehr "extrem feine" Partikel vor als gröbere Teilchen. Das aber bedeutet: die Makrophagen-Abwehr ist eigentlich überlastet – es sind zu viele Partikel. Dann senden die Abwehrzellen Signale aus, so genannte Zytokine, mit denen sie um Hilfe rufen. Sie kommt in Form von anderen Entzündungszellen aus dem Blut. So entsteht der Entzündungsprozess in der Lunge.

....... erklärt Professor Paul Borm vom Institut für Umweltmedizinische Forschung IUF aus Düsseldorf. Es kommt zu einer Zellwucherung – mit gentoxischen Folgen: Mutationen entstehen – Keimzellen für Lungenkrebs. Noch gefährlicher als Nanopartikel aus Kohlenstoff aber sind die an ihnen haftenden Substanzen. Nanopartikel wirken nämlich wie Magnete: für Metallstäube, krebserregende Benzpyrene oder Schwefelverbindungen, die ohne Nanopartikel kaum eine Chance hätten, so tief in den Lungenraum vorzudringen. Versuche mit Ratten haben gezeigt, dass dieser "Carriereffekt" den Entzündungsprozess dramatisch forciert. Dr. Ruel Schins von der Arbeitsgruppe "Partikelforschung" im IUF sammelte Stäube im ländlichen Raum von Borken in Westfalen und in den Straßenschluchten Duisburgs. Ratten mussten die Aerosole anschließend unter kontrollierten Bedingungen einatmen:

Was wir zum Beispiel gesehen haben ist, dass die Partikel aus der ländlichen Umgebung wenigstens genauso "inflammatorisch" wirkten wie großstädtische Außenluft. Das ist etwas, was man nicht erwartet hat. Auch die Epidemiologen haben bisher immer gesagt, es sind die städtischen Gebiete, wo mehr Staub ist und wo es gefährlich ist, aber diese Studie deutet eigentlich darauf, dass auch andere Faktoren eine Rolle spielen.

Wie letztlich die Landluft "entzündlich" auf die Lunge macht, das ist die große Frage. Der Wissenschaftler tippt auf so genannte organische "Endotoxine", die an den Partikeln haften. Endotoxine kommen in der Hülle von Bakterien vor und werden verständlicher Weise vor allem dort massenhaft freigesetzt, wo viele dieser Erreger leben: in Schweineställen und Geflügelzuchtanlagen - in ländlichen Regionen also. Hinzu kommt noch dieser Befund: die Staubkonzentrationen in Duisburg und Borken waren nahezu gleich hoch. Das Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin in Hannover will jetzt – gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft - die vom IUF gesammelten Stäube in einem klinischen Versuch mit Menschen testen. Prof. Uwe Heinrich:

Woran wir interessiert sind, ist herauszufinden, tatsächlich auch direkt am Menschen, welche Komponenten sind ursächlich für entzündliche Prozesse verantwortlich, wo wir dann bei den Menschen in die Lunge hineinschauen, Lungenspülungen machen und sehen, welche Komponenten der Partikel machen jetzt welche Effekte, um herauszufinden, was ist die Kombinationswirkung und was ist das eigentliche, ursächliche Agens in diesem komplexen Gemisch von Umweltaerosolen.

Eines lässt sich heute schon sagen: die vom Gesetzgeber festgelegten Emissionsrichtlinien greifen zu kurz, weil sie lediglich Konzentrationsbeschränkungen geben. Was wir brauchen, so Uwe Heinrich, sind "Anzahlkonzentrationen". Denn: nicht die Masse, sondern die Zahl der Partikel korreliert mit dem Grad der Schädigung. Die Kleinsten in der Riege der Aerosole wiegen nur wenig, zahlenmäßig aber übertreffen die Nanopartikel alle anderen Staubfraktionen. Und das macht sie so gefährlich.

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EPA sucht nach Einschätzungsmöglichkeiten
Die amerikanische Umweltbehörde EPA hat ein Programm zur Untersuchung der Auswirkungen von Nanomaterialien
auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt initiiert.<br>
Dem Programm "Impacts of Manufactured Nanomaterials on Human Health and the Environment" werden
ca. 4 Mio. U.S.-Dollar zur Verfügung gestellt. Es sollen etwa 12 Projekte mit je 100.000 bis 120.000 U.S.-Dollar in einem Zeitraum bis max. 3 Jahre gefördert werden. Ziel ist die Entwicklung von Anwendungen und Verfahren, um die Gefahren einschätzen zu können. Die Frist für Anträge läuft vom 08.07.2003 bis zum 11.12.2003.
In der Ausschreibung werden vor allem drei Gebiete genannt, die die EPA interessieren:
1. Toxikologie von hergestellten Nanomaterialien;
2. Verbleib und Verhalten, Transport und Transformation von hergestellten Nanomaterialien;
3. menschliches Gefahrenpotential und Bioverfügbarkeit.
Das Programm ist Teil von "2004-STAR-A1".
Quelle: EPA: http://es.epa.gov/ncer/rfa/current/2003_nano.html

03.08.03 FTD: Achtung, Nanoteilchen!

In Großbritannien und den USA ist eine Debatte über die Risiken der neuen Technologie ausgebrochen. NGOs fordern einen Forschungsstopp, solange die Folgen für die menschliche Gesundheit nicht ausreichend geklärt sind.


Wer in diesen Tagen am Strand oder auf der Terrasse zu Sonnenmilch greift, muss staunen: Die altbewährte weißlich-milchige Creme ist meist transparent. Die neue Substanz ist ein Vorbote aus den Labors der Zukunft, ein Produkt der Nanotechnologie. Der verwendete UV-Blocker Titandioxid besteht aus winzigen Körnchen, die einen Durchmesser von kaum zehntausendstel Millimetern haben. Solche Nanopartikel sind zu klein, um die Creme zu trüben.

Die Nanopartikel kommen heute bereits auch in anderen neuen Materialien zum Einsatz: in Toilettenbeschichtungen, die Keime abtöten, in Fensterscheiben, die elektrisch leitend sind oder in kratzfesten Autolacken. Die verblüffende Wirkung beruht auf physikalischen Effekten, die erst eintreten, wenn man ganz winzige, eben Nanoteilchen ins Material einbettet. Mit Hilfe von Nanotechnologie können fälschungssichere Kreditkarten hergestellt werden oder auch neuartige CDs, die eine viel größere Speicherkapazität haben als die herkömmlichen Scheiben.


Potenzielle gesundheitliche Risiken


Nur: Was passiert eigentlich, wenn Nanoteilchen der Sonnenmilch in die Haut eindringen? Oder wenn sie in die Luft gelangen und eingeatmet werden? Die Nanotechnik wurde bisher stets als "The Next Big Thing" bejubelt, und kaum jemand hat sich ernsthaft mit den potenziellen gesundheitlichen Risiken der neuen Technologie befasst. Erst mit der Zunahme an konkreten Anwendungen sind nun auch Warnungen zu hören. Eine Debatte über die Risiken der Nanotechnologie steht bevor. "Umweltaktivisten, die der Biotechnikindustrie wegen gentechnisch veränderten Saatguts eine blutige Nase verpasst haben, fassen nun die Nanotechnik ins Auge", warnt das renommierte britische Wissenschaftsmagazin "Nature".

Ins Rollen gebracht hat die Debatte eine kleine Truppe von Gentechnikgegnern, die Action Group on Erosion, Technology and Concentration (ETC) aus dem kanadischen Winnipeg. Die veröffentlichte vor einem Jahr ein Pamphlet mit dem Titel "No Small Matter". Darin forderte sie einen vorübergehenden Stopp jeglicher nanotechnischer Forschung. Begründung: Die möglichen Gefahren von Nanopartikeln seien nicht ausreichend erforscht.


Report von Greenpeace


Was zunächst wie eine unbedeutende Einzelaktion frustrierter Genfood-Kritiker ausgesehen hat, wuchs sich zu einer Kampagne aus. Im April bekräftigte ETC ihre Forderung unter Berufung auf neue toxikologische Untersuchungen der Universität Liverpool. Dann entdeckte auch Prince Charles das Thema, und das britische Medienecho bewog die Blair-Regierung, die möglichen Folgen der neuen Technik genauer untersuchen zu lassen. Anfang Juni diskutierten ETC, Greenpeace und Genewatch UK beim Europäischen Parlament in Brüssel über die Risiken. Nun hat Greenpeace auch einen eigenen Report zum Thema vorgelegt.

Von Horrorszenarien mit amoklaufenden Nanorobotern, die Michael Crichton in "Die Beute" zu einem Bestseller verhalfen, haben sich Kritiker längst verabschiedet. Gestritten wird nicht über Science Fiction, sondern über Fakten - zweifellos eine gute Nachricht. Die schlechte: Bei der Nanotechnik-Szene, speziell in Deutschland, ist die Debatte noch nicht angekommen, und die Faktenlage ist unübersichtlich.


Transportkäfige für Medikamente


Die Hoffnungen, die in Nanopartikel jenseits ihrer jetzigen Anwendungen gesetzt werden, sind enorm. Dank ihrer "Größe" sind sie nicht nur chemisch hoch reaktiv (s. unten), sondern können im Prinzip auch in Zellen eindringen. Dies lässt sich nutzen, um dort Medikamente abzuladen oder Krebszellen zu therapieren. Die "Nanotubes", eine neue Form des Kohlenstoffs, die erst Anfang der 90er Jahre entdeckt wurde, sollen schon bald in leistungsstarken Microchips, als Transportkäfige für Medikamente oder auch als Fasern Anwendung finden, deren Reißfestigkeit Stahl übertrifft.

Doch nicht alle verfallen über die Marktaussichten dieser Technologien in Euphorie. "Wir halten es für dringend erforderlich, die Forschung über die Gesundheits- und Umweltfolgen von Nanotechnik zu intensivieren", fordert Herbert Paschen, früherer Leiter des Büros für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag. Er und seine Mitarbeiter vom Forschungszentrum Karlsruhe haben gerade den ersten deutschen Bericht über die Potenziale und Folgen der Nanotechnik abgeschlossen, der nun dem Bundestag vorgelegt wird.


Zusammenhang zu Lungenkrankheiten


Die Untersuchungen von Nanorisiken kommen gerade erst in Gang. "Wir mussten erstaunt feststellen, dass es in einem Forschungsgebiet, das 12.000 Nennungen pro Jahr vorweisen kann, weder Modelle zur Risikobewertung noch toxikologische Studien zu synthetischen Nanomaterialien gab", sagt Vicki Colvin zum Start von CBEN, dem Center for Biological and Environmental Nanotechnology an der Rice University in Houston, vor zwei Jahren. CBEN ist inzwischen führend in der Untersuchung der Risiken. "Die Nanotoxikologie ist ein ganz neues Gebiet", bestätigt auch Roel Schins vom Institut für umweltmedizinische Forschung an der Uni Düsseldorf. Erst Anfang der 90er Jahre habe es epidemiologische Studien gegeben, die einen direkten Zusammenhang zwischen ultrafeinen Stäuben und Lungenkrankheiten feststellten.

"Es gibt Belege dafür, dass ultrafeine Teilchen auf verschiedenen Wegen in den Körper gelangen können, durch Einatmen, Verschlucken oder auch durch die Haut", sagt Vyvyan Howard von der Universität Liverpool, "und viel spricht dafür, dass sie toxisch sind." Die Zellenbiologin wird von ETC als Kronzeugin für das Gefahrenpotenzial der Nanotechnik herangezogen. Eine Studie des Johnson Space Centers der Nasa konstatierte unlängst bei Mäusen Schäden in Lunge und Darm, nachdem man diese vereinzelten Kohlenstoffnanoröhrchen in der Luft ausgesetzt hatte. "Ist dies das neue Asbest?", fragt Mark Wiesner, Nanoexperte am CBEN. Bei beiden Materialien handelt es sich um lange, dünne Fasern.


Schnelles Verklumpen


Doch ganz so klar ist die Angelegenheit nicht. Nanopartikel neigen auf Grund ihrer hohen Anziehungskräfte dazu, schnell zu verklumpen. Das passiert sowohl in der Luft bei der Bildung von Aerosolen als auch in Gelen oder Ölen. Sobald diese Klümpchen Mikrometergröße erreicht haben, sind selbst Nanotubes unschädlich, wie die Nasa-Studie ebenfalls feststellte. Bislang werden Kleinstteilchen von führenden Herstellern wie dem Institut für Neue Materialien in Saarbrücken (INM) bei Nanowerkstoffen in einen Träger oder eine Flüssigkeit eingebettet. Bliebe zumindest der Hautkontakt als Übertragungsweg übrig, etwa beim Titandioxid in Sonnencremes. "Wir haben umfangreiche Untersuchungen mit Hilfe der Elektronenmikroskopie gemacht, die zeigen, dass diese Nanopartikel nicht in die Haut eindringen", versichert Ulrich Hintze, Leiter der analytischen Forschung bei Beiersdorf, das entsprechende Lotionen produziert. Dies hat das zuständige wissenschaftliche Komitee der EU-Kommission ebenso wie die Food and Drug Administration in den USA veranlasst, Titandioxid als UV-Filtersubstanz offiziell zuzulassen, so Hintze.

Der Umweltmediziner Günter Oberdörster von der Universität Rochester, New York, der seit über 30 Jahren die Wirkungen kleinster Partikel erforscht, glaubt nicht, dass Wissenschaftler das Nanoproblem auf die leichte Schulter nehmen. "Es wird nicht wie wild drauf los geforscht. Auf Kongressen interessieren sich die Ingenieure sehr dafür, wie toxisch die Partikel sind."


Forschungsgelder verfünffacht


In den kommenden Jahren ist ein rasanter Anstieg von neuen Nano-Anwendungen zu erwarten. Die öffentlichen Forschungsgelder in Nanotechnik haben sich weltweit von 1997 bis 2002 auf über 2 Mrd. $ verfünffacht. Die von Bill Clinton 2000 aufgelegte National Nanotechnology Initiative kann sich im Umfang mit dem berühmten Apollo-Mondprogramm messen. Wo so viel Geld im Spiel ist, drängen nicht nur Investoren hin - auch NGOs mögen da nicht abseits stehen. Doch Forschung und Industrie sind gut beraten, auf ihre Kritik nicht mit Zynismus zu antworten oder die Einwände als irrelevant abzutun. "Das wäre leicht, aber sehr unklug", warnt "Nature". Bis Paschens Bericht im Bundestagsausschuss für Bildung und Forschung im Oktober diskutiert wird, wird hoffentlich auch die deutsche Nano-Community aufgewacht sein. Der Professor ist sich sicher: "Die Debatte um Nanopartikel wird jetzt in Gang kommen."

ETH Zürich: Konferenz zu verbrennungsgenerierten Nanopartikeln

Wie gefährlich sind Nanopartikel?

Schwebestäube in der Atmosphäre gelten schon lange als schädlich für die Gesundheit. Die kleinsten von ihnen, ultrafeine Partikel genannt, werden vorwiegend durch Verbrennungsprozesse wie z.B. Dieselmotoren erzeugt. An der ETH Zürich haben Fachleute aus aller Welt diskutiert, ob Masse, Anzahlkonzentration oder chemische Zusammensetzung der verbrennungsgenerierten Nanopartikel schädigende Effekte auslösen, wie diese Teilchen Atmosphäre und Klima beeinflussen, wie man sie mit genügender Präzision detektieren kann und wie man mit neuen Technologien deren Anzahl deutlich reduzieren kann.

Die Konzentration gasförmiger Schadstoffe in der Atmosphäre geht, zumindest in der Schweiz, eindeutig und signifikant zurück. Umso mehr rückt die Problematik der feinen und ultra-feinen Nanopartikel ins Zentrum des Interesses. Aufgrund von epidemiologischen Studien besteht heute kaum noch Zweifel, dass eine grössere Pratikelkonzentration in der Atemluft mit erhöhter Häufigkeit von Atemwegs- und Kreislauferkrankungen zusammenhängt. Grenzwerte sowohl für den Partikelausstoss direkt am Auspuff (Emission) oder für die Partikelkonzentration in der Atmosphäre (Immission) basieren in der heutigen Gesetzgebung auf der Massenkonzentration. Mittlerweile mehren sich jedoch die Hinweise, dass bei den Gesundheitseffekten zusätzlich die Anzahlkonzentration der Nanopartikel, insbesondere im Ultrafeinbereich, aber auch deren chemische Zusammensetzung eine wichtige Rolle spielen. Vom 18. bis 20. August 2003 haben sich an der ETH Zürich Fachleute aus aller Welt getroffen, um Fragen zu den gesundheitlich schädigenden Wirkmechanismen, der geeigneten Parameter zur Erfassung der Nanopartikel und zu neuen Technologien für deren Reduktion oder sogar Eliminierung zu diskutieren.

Masse, Grösse oder Oberfläche?

Moderne Verbrennungssysteme zeichnen sich durch Russpartikelemissionen aus, deren Konzentration sich bald nahe der Nachweisgrenze von herkömmlichen Messmethoden befindet. Trotz dieses gewaltigen Fortschritts ist ohne nachträgliche Behandlung (z.B. durch Partikelfilter) eine verhältnismässig grosse Anzahl an ultrafeinen Partikeln im Verbrennungsabgas messbar. Da die Gesundheitseffekte der Partikel, vor allem auf die Atemwege, von deren Anzahl und aktiver Oberfläche abhängig zu sein scheinen, sucht die Fachwelt mit Nachdruck nach der optimalen Messmethode zur einwandfreien Erfassung exakt dieser Eigenschaften. Es existieren wohl mehrere, relativ präzise Labormessgeräte, jedoch kaum feldtaugliche Systeme für Typenprüfung und Überwachung. Hier gibt es massiven Entwicklungsbedarf für die nächsten Jahre.

Nanopartikel und Einfluss auf das Klima - Neue Erkenntnisse

Ein interessanter Aspekt der Nanopartikelemissionen scheint ihr möglicher Einfluss auf das Klima auf der Erde zu sein. So zeigen neuere Berechnungen, auch wenn noch mit grösseren Unsicherheiten bezüglich des genauen Ausmasses behaftet, dass die optischen Eigenschaften der verbrennungsbedingten Nanopartikel eine Erhöhung der Absorption der Sonneneinstrahlung bewirken und somit wahrscheinlich zur Verstärkung des Treibhauseffektes beitragen.

Technologiepotentiale - Partikelfilter und einiges mehr

Forschung und Industrie haben einige technische Möglichkeiten entwickelt, um das längst erkannte Problem anzugehen. So sind in den letzten 10-15 Jahren die spezifischen Russpartikelemissionen von Dieselmotoren etwa um den Faktor 10 reduziert worden. Verbesserung der Treibstoffe (Schwefelentfernung) und vor allem innermotorische Massnahmen (elektronische Hochdruckeinspritzung, Aufladung, gekühlte Abgasrückführung) trugen wesentlich dazu bei und haben auch weiterhin ein grosses Entwicklungspotential. Die besten Möglichkeiten für eine weitere Absenkung um den Faktor 10 bis 100 bieten jedoch neue Partikelfilter. Für den PKW-Bereich von Peugeot schon demonstriert (fast alle Hersteller ziehen bis Ende 2004 nach) bedarf der Partikelfilter noch des Nachweises, dass er bei den erschwerten Betriebsbedingungen von Nutzfahrzeugen einwandfrei funktionieren kann. Hier liegt eine der zentralen technologischen Herausforderungen der nächsten Jahre.

quelle: ethz.ch

Bericht aus dem Workshop 8/02 des Berufsgenossenschaftlichen Instituts für Arbeitsschutz

http://www.hvbg.de/d/bia/pub/rep/rep04/bia0703.html