Par­ti­kel und Fa­sern

Asbest und künst­li­che Mi­ne­ral­fa­sern (KMF)

An­or­ga­ni­sche Fa­sern im Grö­ßen­be­reich 0,5µm bis 8µm sind alveo­len­gän­gig und kön­nen vom Kör­per in der Lun­ge – ma­te­ri­al­ab­hän­gig – nicht ab­ge­baut wer­den. Be­son­ders ein Sei­ten­ver­hält­nis von <1:3 ist kri­tisch, da die­se Fa­sern Lun­gen­bläs­chen ver­let­zen kön­nen.

Wäh­rend Asbest die Ei­gen­schaft hat, sich in Längs­rich­tung im­mer wei­ter auf­zu­spal­ten und ir­gend­wann fast zwangs­läu­fig im kri­ti­schen Grö­ßen­be­reich an­kommt, ha­ben Mi­ne­ral­fa­sern die­se Ei­gen­schaf­ten nicht oder nur we­nig aus­ge­prägt. Hin­zu kommt, dass Asbest­fa­sern che­misch sehr sta­bil sind und vom Kör­per nicht ab­ge­baut wer­den kön­nen. Mi­ne­ral­fa­sern wer­den im Lau­fe der Zeit vom Kör­per zer­setzt. Da­her sind Asbest­fa­sern nicht di­rekt mit künst­li­chen Mi­ne­ral­fa­sern ver­gleich­bar.

Aber: Fer­ti­gungs­tech­nisch be­dingt, gibt es auch in ei­ner Mi­ne­ral­fa­ser­mat­te ei­nen klei­nen An­teil von Fa­sern, der in den kri­ti­schen Grö­ßen­be­reich fällt. Die Ab­bau­bar­keit im Kör­per wird bei Fa­sern mit ei­nem Kan­ze­ro­ge­ni­täts­in­dex (KI-In­dex) an­ge­ge­ben. Ist die­ser grö­ßer als 40, wird der Stoff (ver­mut­lich) aus­rei­chend schnell ab­ge­baut, ist die­ser klei­ner als 30, gilt die Fa­ser als po­ten­ti­ell krebs­er­re­gend.

Mi­ne­ral­fa­sern, die vor 1994 her­ge­stellt wur­den, ha­ben ei­nen nied­ri­gen KI-In­dex und ste­hen im be­grün­de­ten Ver­dacht, beim Men­schen Krebs aus­zu­lö­sen. Da­her ist ein lau­fen­des Ein­at­men der Stäu­be nicht zu emp­feh­len.

Na­no­par­ti­kel

Eine schwarze Kunststoffflasche mit geöffneter Kappe liegt auf einer hellen Oberfläche. Aus der Öffnung fließt ein kleiner Tropfen weißer Creme auf die Innenseite der Kappe. Die Szene ist seitlich beleuchtet.

Was sind Na­no­par­ti­kel?

Als Na­no­par­ti­kel wer­den Klümp­chen von Ma­te­rie im Grö­ßen­be­reich un­ter 100nm be­zeich­net. Na­no­par­ti­kel wer­den in der Na­tur durch Ver­bren­nungs­pro­zes­se oder Ver­duns­tungs­rück­stän­de (Meer­was­ser­gischt o.Ä.) er­zeugt.

Die Her­stel­lung von tech­nisch ge­nutz­ten Na­no­par­ti­keln rich­tet sich nach der An­wen­dung. Man un­ter­schei­det zwi­schen dem „Top Down“-Prozess, d.h. der Zer­klei­ne­rung von Ma­te­rie (Ruß in der Rei­fen­her­stel­lung) und dem „Bot­tom Up“ ‑Pro­zess, bei dem kom­ple­xe Ge­bil­de aus Ein­zel­mo­le­kü­len ge­schaf­fen wer­den (me­di­zi­ni­sche An­wen­dun­gen).

Es­sen­ti­ell für ei­ne Be­wer­tung ist die Tat­sa­che, dass der Aus­gangs­stoff (Koh­len­stoff, Me­tall­oxi­de, Gold etc.) sei­ne Ei­gen­schaf­ten durch die Ver­klei­ne­rung grund­le­gend än­dern kann. Wäh­rend Ti­tan­di­oxid sich grund­sätz­lich durch ei­ne gu­te Bio­kom­pa­ti­bi­li­tät aus­zeich­net, wer­den All­er­gien auf Ti­tan­di­oxid in Na­no­grö­ße be­ob­ach­tet.

Als Ur­sa­che wer­den Ober­flä­chen­struk­tu­ren und/​oder das Ver­hält­nis von Ober­flä­che zum Vo­lu­men ge­nannt. Als wei­te­re Ur­sa­che ist die Grö­ße an sich zu ver­mu­ten, die ein Ein­drin­gen in den Kör­per mög­lich macht. Vie­le Ab­wehr­me­cha­nis­men des Kör­pers (Schleim­häu­te etc.) sind nicht in der La­ge, das Ein­drin­gen von Na­no­struk­tu­ren in den Kör­per oder Kör­per­re­gio­nen zu ver­hin­dern.

Nut­zen und Ri­si­ko

Wäh­rend Na­no­par­ti­kel die Mög­lich­keit zu neu­en Her­an­ge­hens­wei­sen in der Me­di­zin oder auch bei der Be­wäl­ti­gung öko­lo­gi­scher Pro­ble­me er­öff­nen, ist bis­lang un­klar, in­wie­weit auch schäd­li­che Ein­flüs­se zu er­war­ten sind. Von An­wen­dun­gen, die ge­zielt Men­schen scha­den (mi­li­tä­ri­sche An­wen­dung), soll hier nicht die Re­de sein.

Na­no­par­ti­kel – ein­mal in die Um­welt frei­ge­setzt – sind aus die­ser nicht mehr zu ent­fer­nen. Die Ent­wick­lung kann al­so nicht rück­gän­gig ge­macht wer­den. In An­be­tracht der un­kla­ren Da­ten­la­ge kann al­so durch­aus von Ri­si­ko­tech­no­lo­gie die Re­de sein.

Im per­sön­li­chen Um­feld be­geg­nen uns in­zwi­schen Na­no­par­ti­kel in viel­fäl­ti­ger Wei­se. Me­di­zin­pro­duk­te, Kos­me­tik, Klei­dung, La­cke und Ver­sie­ge­lun­gen, To­ner­staub… Bei vie­len An­wen­dun­gen stellt man sich die Fra­ge, ob der Zweck ein glo­ba­les Ri­si­ko recht­fer­tigt (brau­che ich ei­nen Au­to­lack, der auf Knopf­druck die Far­be wech­selt?) …

Ana­ly­se?

Ana­ly­tisch sind Na­no­struk­tu­ren in der Re­gel nicht nach­zu­wei­sen, bzw. die meis­ten La­bo­re ha­ben sich mit die­ser The­ma­tik über­haupt noch nicht be­fasst. Erst in Jah­ren oder Jahr­zehn­ten wird sich her­aus­stel­len, ob die Wei­chen rich­tig ge­stellt wor­den sind.