Nanopartikel in der Umwelt

Die Nanotechnologie (von altgriechisch nános = Zwerg) gilt als eine der wichtigsten Zukunftstechnologien. Sie basiert auf der Erzeugung und Anwendung von Materialien im Größenbereich von 1 bis 100 Nanometern. Ein Nanometer (nm) entspricht dem millionsten Teil eines Millimeters. Aufgrund ihrer geringen Abmessungen haben Nanomaterialien chemische, physikalische und biologische Eigenschaften, die sich von denen herkömmlicher Materialien stark unterscheiden. Dies wird genutzt, um Produkte mit völlig neuartigen Einsatzmöglichkeiten herzustellen. Mittlerweile findet die Nanotechnologie Anwendung in einer Vielzahl von industriellen Bereichen wie z.B. Chemie- und Energietechnik, Textil- und Kosmetikindustrie, Pharmazie- und Medizintechnik, Elektronik, Optik und Informationstechnologie. Mit dem steigenden Einsatz nanotechnologischer Produkte erhöht sich allerdings auch die Wahrscheinlichkeit, dass Nanomaterialien in die Umwelt gelangen. Wie sie sich hier verhalten und auf lebende Organismen auswirken, ist noch wenig untersucht.

Forschungsprojekte am LfU

Das Landesamt für Umwelt (LfU) befasst sich seit 2010 mit der Umweltrelevanz von Nanopartikeln. In Rahmen des Projektes "Umweltrelevante Eigenschaften synthetischer Nanopartikel" (2010-2012) wurde das Verhalten von bioziden Nanopartikeln in Kläranlagen untersucht. Wegen der gegen Mikroorganismen gerichteten Wirkung dieser Partikel besteht die Gefahr, dass sie die Funktionsfähigkeit von Kläranlagen beeinträchtigen. Es wurde untersucht, ob sich entsprechende Hinweise finden lassen und ob Nanopartikel über den Kläranlagenablauf in die Gewässer gelangen.

Es zeigte sich, dass in Kläranlagen eingetragene Nanopartikel zu 82-88% im Klärschlamm zurückgehalten werden. 5-9% der Nanopartikel gelangen in den Kläranlagenablauf. Die Funktionsfähigkeit von Laborkläranlagen wird durch biozide Nanopartikel nicht beeinträchtigt.

2013 startete das Projekt "Mobilität und Verhalten von Nanopartikeln in der Umwelt". Es befasst sich mit dem Vorkommen und dem Verhalten synthetischer Nanopartikel in Oberflächengewässern, Böden und Grundwasser. Im ersten Teil des Projektes wurde untersucht, ob Nanopartikel von Platin, Palladium, Cer und Antimon in der Umwelt nachweisbar sind. Diese Elemente können in nanopartikulärer Form aus Kfz emittiert werden. Entsprechende Nanopartikel waren weder in Bodenproben noch in Grundwasserproben von verkehrsbelasteten Standorten nachweisbar.

Untersuchungen zum Verhalten von Platin- und Ceroxid-Nanopartikeln im Boden zeigten, dass ein langsamer Transport der Partikel mit dem Sickerwasser stattfindet.

Ansprechpartner

Dr. Marina Maier, sowie
Dr. Martin Wegenke