Der Begriff "Nano" leitet sich vom griechischen Wort nanos, der Zwerg, ab. Ein Nanometer ist der millionste Teil eines Millimeters oder 1/1.000.000.000 (1/1 Milliarde) eines Meters. Wenn Dinge so klein sind, kann man sie weder mit dem Auge noch mit einem Lichtmikroskop sehen. Man benötigt dazu spezielle Mikroskope, wie Elektronenmikroskope  oder Rastersondenmikroskope.
Der Nanomaßstab umfasst den Größenbereich von etwa 1 nm bis 100 nm.
Natürliche und synthetische Nanopartikel im Nanometer Maßstab: Virus (30-50 nm), DNA (2.5 nm), Buckyball (~1 nm im Durchmesser), CNT (~1 nm im Durchmesser).

 

Die Europäische Kommission veröffentlichte am 18. Oktober 2011 eine erste gemeinsame Definition des Terms "Nanomaterial". Die aus dem Englischen übersetzte Definition lautet:
Ein natürliches, zufällig entstandenes oder bewusst hergestelltes Material, das Partikel in ungebundenem Zustand, als Aggregat oder als Agglomerat enthält, und bei dem mindestens 50 % der Partikel in der Anzahlgrößenverteilung ein oder mehrere Außenmaße im Bereich von 1 nm bis 100 nm haben.
In bestimmten Fällen, in denen berechtigte Sorge um die Umwelt, Gesundheit, Sicherheit oder Wettbewerbsfähigkeit besteht, kann die Schwelle der Anzahlgrößenverteilung von 50% durch einen Grenzwert zwischen 1 und 50% ersetzt werden.
Abweichend von dem oben genannten, sollten Fullerene, Graphenflocken und einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit einer oder mehreren Außenmaßen unter 1 nm auch als Nanomaterialien betrachtet werden.

Von Nanoobjekten spricht man, wenn Material mit einem, zwei oder drei Außenmaß(en) im Nanomaßstab vorliegt. Dazu zählen die Nanopartikel, also Nanoobjekte mit allen drei Außenmaßen im Nanomaßstab. Nanoplättchen sind Nanoobjekte mit einem Außenmaß im Nanomaßstab und zwei wesentlich größeren Außenmaßen. Nanofasern besitzen zwei ähnliche Außenmaße im Nanomaßstab und ein drittes Außenmaß, das wesentlich größer als die beiden anderen Außenmaße ist.

Diese Definitionen wurden als Deutsche Industrie Norm DIN SPEC 1121 (DIN ISO/TS 27687), veröffentlicht. Das zuständige deutsche Gremium ist der Arbeitsausschuss NA 062-08-17 AA im Normenausschuss Materialprüfung (NMP).

Siehe dazu auch Deutsches Institut für Normung e.V., DIN

Nanopartikel können unterschiedlicher chemischer Natur sein. Sowohl anorganische als auch organische Nanopartikel sind bekannt. Sie können aus nur einem Element bestehen, z.B. aus Metall oder aus Kohlenstoff oder aber aus Verbindungen, wie Oxiden, Nitriden usw. Unter Nanokompositen versteht man Verbundmaterialien, in denen mindestens eine Komponente in Form von Nanoobjekten vorliegt. Nanopartikel lagern sich häufig aneinander und bilden Aggregate oder Agglomerate. Im Gegensatz zu Aggregaten können Agglomerate durch optimales Durchmischen in die Primärkörner zerkleinert werden. Deshalb kann ihre Gestalt sehr uneinheitlich sein und verschiedenste Formen annehmen mit erheblichem Einfluss auf ihre Eigenschaften. Grundsätzlich verhalten sich Nanopartikel wegen ihres enormen Oberfläche-zu-Masse-Verhältnisses gänzlich anders als größere Verbünde.

Reichen die gesetzlichen Regelungen wie die Chemikaliengesetzgebung und das Arbeitsschutzrecht aus, um die besonderen Eigenschaften von Nanomaterialien zu berücksichtigen? Welche gesetzlichen Bestimmungen für Nanomaterialien gibt es in Deutschland?

In Deutschland sowie auf europäischer und internationaler Ebene existieren keine spezifischen gesetzlichen Regelungen zur Nanotechnologie. Chemikalien (dazu gehören auch Nanomaterialien) unterliegen dem Chemikaliengesetz, der Sicherheits- und Gesundheitsschutz der Arbeitnehmer am Arbeitsplatz unterliegt dem Arbeitsschutzgesetz. Zusätzlich bietet die europäische Chemikaliengesetzgebung REACH seit 1. Juli 2008 einen Rahmen zur Erfassung von Nanomaterialien. Ob darüber hinaus ein spezifischer Handlungsbedarf besteht, wird in Forschungsprojekten wie NanoCare untersucht. Die Ergebnisse von NanoCare werden dazu beitragen, künftige Sicherheitsmaßnahmen für Nanomaterialien festzulegen.

Wie gefährlich sind bereits in der Umwelt vorhandene nanoskalige Partikel (Ultrafeinstaub) durch Rußemissionen bzw. natürliche Aerosole wie SiO2 oder Buchenstaub?

Auch Staub und Aerosole in der Umwelt können gefährdend sein. So ist bekannt, dass z.B. in Schreinereien der eingeatmete Holzstaub von Buche und Eiche zu Krebserkrankungen führen kann. Auch Feinstaub und Dieselabgase sind bekannt für ihre Auswirkungen auf das Atemsystem des Menschen. Die Erforschung der Wirkungen von Nanomaterialien wird sicher auch neue Erkenntnisse liefern, um in der Umwelt vorkommende ultrafeine Stäube bewerten zu können. Umgekehrt kann auch von den vorliegenden Studien zur Bewertung von Feinstaub und Partikeln aus Verbrennungsprozessen auf die Wirkungen von manchen synthetischen Nanopartikeln (z.B. im Atemtrakt) geschlossen werden. 

In der Regel beinhalten solche Vakzine gegen Grippeviren keinerlei synthetischen Nanopartikel, da diese auch gar keine Aufgabe hätten. Da durch die Injektion des Impfstoffes direkt ins Blut der Kontakt zu den Antikörperbildenden Zellen direkt hergestellt wird, braucht es keine unnötigen „Füllstoffe“.

Das Paul-Ehrlich-Institut gibt auf seinen Internetseiten dazu folgende Information:

http://www.pei.de/cln_116/nn_1715010/DE/infos/fachkreise/impf-fach/schweineinfluenza/pand-impf/keine-nanopartikel-in-impfstoff.html

Inwieweit sind Nano-Versiegelungen von Glas-, Lack- oder Metalloberflächen für den menschlichen Organismus schädlich - bei der Versiegelung und später bei der Nutzung der oberflächenbehandelten Produkte?

Sie lesen hier unsere Meinung zu einem Thema, jeglichen Haftungsanspruch schließen wir aus.
Der Begriff Nano ist nicht geschützt. Es garantiert niemand, dass auch wirklich Nano in dem entsprechenden Produkt enthalten ist. Manche Hersteller verwenden den Begriff, weil er werbewirksam erscheint.
Der Lackverband hat eine Studie durchgeführt, in der Nanopartikel in Lacken untersucht werden: 
http://www.lackverband.de/default2.asp?rub=651&tma=0&cmd=shd&docnr=125998&nd=&od=i&snd=&shmode=

Das Resultat wird als positiv (aus Verbrauchersicht) beschrieben.
Die zugehörige Pressemitteilung finden Sie hier:
http://www.lackindustrie.de/default2.asp?rub=0&tma=0&cmd=shd&docnr=124492&nd=&ond=&snd=p&shmode=

Wenn auf dem Produkt keine Angaben zu dem verwendeten Nanomaterial gemacht werden, sollte man sich an den Hersteller wenden und sich direkt über die verwendeten Nanomaterialien informieren lassen, z.B. welche sind es, woher stammen sie, gibt es toxikologische Untersuchungen dazu bzw. hat der Lackverband das Sie interessierende Produkt getestet? Im günstigsten Fall lässt sich daraus schließen, ob ein Risiko besteht oder nicht.

Thema: Recycling, stoffliche Verwertung, Sekundärrohstoff.

Hier gibt es keinen Unterschied zu bestehenden Produkten, soweit es sich um recyclefähige Produkte handelt, wird dies getan. Da die Nanopartikel häufig aus nicht gerade üppig vorhandenen Materialien bestehen (siehe Silbernanopartikel oder seltene Erden), wird es auch im Sinne der Firmen sein, diese Materialien wieder zu gewinnen, da sonst auf mittelfristige Zeit die Preise dieser Produkte sehr stark ansteigen würden. Hier wird es also eine Selbstregulierung des Marktes geben.

Ist ein Moratorium, also die Vorschrift, dass keine Nanotechnologie mehr erforscht werden soll, sinnvoll?

Aus Sicht von DaNa und dem NanoCare-Cluster nicht. Es gibt zwar noch Wissenslücken, aber das ist bei jedem neuen Forschungsgebiet so. Diese Lücken werden durch die Erkenntnisse aus  zahlreichen nationalen, europäischen und internationalen Projekten geschlossen werden. Es gibt aus unserer Sicht so viele positive Aspekte der Nanotechnologie (z.B. im Medizinsektor oder im Umweltschutz) dass ein Moratorium kontraproduktiv wäre.

Die Nanotechnologieforschung hilft, natürliche Vorgänge besser zu verstehen, denn auch in der Natur spielen sich sehr viele Prozesse im Nanometermaßstab ab. Fortschritte in der Medizin würden sehr schwierig, wenn keine Nanotechnologieforschung mehr betrieben werden dürfte. Natürlich muss genau darauf geachtet werden, was mit jedem einzelnen Projekt in der Nanotechnologieforschung erreicht werden soll. Ethisch fragwürdige Projekte werden von den meisten Wissenschaftlern und allen Förderern abgelehnt.

Für die Nanotechnologen ist ihre Wissenschaft eine, wie alle andere: Es kommt auf die in diesem Gebiet arbeitenden Menschen an und auf das, was sie daraus machen.

Die chemische Industrie trägt in zweierlei Hinsicht zur gesellschaftlichen Debatte um Nanotechnologie bei: durch Information und Dialog. Mitarbeiter stellen weltweit auf Fachtagungen und in Publikationen ihre eigenen Forschungsergebnisse der Öffentlichkeit vor. Manche Unternehmen informieren auf ihren Internetseiten über Themen wie Arbeitsschutz oder zu einem Verhaltenskodex Nanotechnologie ( EU-Codex).

Die chemische Industrie geht heute proaktiv auf mögliche Bedenken und Besorgnisse der Menschen gegenüber ihren Produkten ein. Sie beteiligte sich zum Beispiel an den Forschungsprojekten NanoCare, INOS und TRACER mit eigenen Arbeiten und ist mit in den öffentlichen Dialog eingebunden. An aktuellen Forschungsprojekten wie Carbosafe ist die Indiustrie ebenfalls beteiligt.

Gehen die Teilchen in die Nahrung über? Besteht dadurch eine Gesundheitsgefährdung?

Solche Antihaft-Beschichtungen von Kochgeschirr haben üblicherweise nichts mit Nanopartikeln zu tun. Hier werden Polymere verwendet, die als Schicht aufgetragen werden und sehr hitzebeständig sein müssen. Diese Oberflächen sind ähnlich dem bekannten Effekt der Lotuspflanze und lassen alle Flüssigkeiten abperlen. Da die Hersteller meist ein Geheimnis (Patent) aus der Art der Beschichtung machen, ist eine genaue Auskunft zu einer möglichen Gefährdung so nicht möglich. Aber es muss auch bedacht werden, dass gesetzlich vorgeschrieben ist, „nur sichere Verbraucherprodukte“ auf den Markt zu bringen, daher sollte das hier auch der Fall sein.

Es gibt einige Webseiten, die Produkte der Nanotechnologie auflisten, z.B.:

BG Bau: Nanoteilchen in Bau- und Reinigungsprodukten: http://www.bgbau.de/d/pages/praev/fachinformationen/gefahrstoffe/nano/index.html
Nanodatenbank nanoproducts.de: http://www.nanoproducts.de
The Project of Emerging Nanotechnologies (in Englisch): http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/browse/products

Bei einem Schuhkauf habe ich festgestellt, dass in einem Schuhspray Nanotechnik verwendet wird. Die Inhaltstoffe werden in Form eines Aerosols verteilt. In zahlreichen Artikeln wird die potentielle Gefährlichkeit dieser Substanzen diskutiert. Ist die Zulassung solcher Sprays unter diesen Voraussetzungen und mit heutigem Wissenstand gerechtfertigt?

Die Zulassung von Produkten unterliegt gesetzlichen Regeln, da die Sicherheit des Verbrauchers immer im Vordergrund steht. Dennoch hat der Gesetzgeber nicht immer die Möglichkeit alles und jedes nachzuprüfen, so dass durchaus auch fragwürdige Produkte auf den Markt kommen können. Druckgassprays sind aufgrund ihrer sehr feinen Aerosole und den enthaltenen Lösungsmitteln und Wirkstoffen häufig als gesundheitlich bedenklich ausgezeichnet und sollten entsprechend der Gebrauchsanweisungen verwendet werden. Dies war auch schon so, als es noch keine „Nanoteilchen“ in den Sprays gab. Schon in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts gab es ernsthafte Zwischenfälle mit Leder- und Textilsprays. Das ist auch nicht verwunderlich, handelt es sich doch schon immer um oberflächenaktive Substanzen, die dabei auf das Leder oder das Textil aufgetragen werden sollen. Diese können im feinen Nebel auch leicht durch den Verbraucher eingeatmet werden und belegen dann einen Teil des Lungengewebes, was zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen kann. Das gilt auch für Sprays, die Nanopartikel enthalten, da auch hier Zusatzstoffe und Lösungsmittel eingesetzt werden müssen. Daher sind solche Dosen immer mit einem Zeichen für „Gesundheitsschädlich“ versehen und die Sprays sollen immer nur im Freien, windabgewand verwendet werden! Im Augenblick sind uns aber keine solchen Produkte, die tatsächlich auch Nanopartikel im Spray enthalten, bekannt.

Die EU sieht die Nanotechnologien als eine der führenden Technologien. Siehe dazu das Lund-Papier als pdf zum Download.

Nach Rücksprache mit einem internationalen Schokoriegelhersteller wurde und wird keinerlei Nanotechnologie in Zusammenhang mit deren Schokolade eingesetzt, noch wurden und werden Nanopartikel verwendet. In Deutschland wird bislang kein nano-TiO₂ für Lebensmittel  eingesetzt.
Ein Patent enthält eine Methode für eine Beschichtung im „Plasma“, was jedoch bedeutet, dass die Schokolade anschmilzt, was den gewünschten Effekt der besseren Haltbarkeit bzw. des besseren Aussehens für längere Zeit konterkariert. Daher wurde dieses Patent niemals angewendet! Auch andere Lebensmittel kann man einem Plasma nicht aussetzen.