DGUV Information 213-021 - Nanomaterialien am Arbeitsplatz (bisher: BGI/GUV-I 51...

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Abschnitt 1.1, Begriffe/Eigenschaften
Abschnitt 1.1
Nanomaterialien am Arbeitsplatz (bisher: BGI/GUV-I 5149)
Titel: Nanomaterialien am Arbeitsplatz (bisher: BGI/GUV-I 5149)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 213-021
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 1.1 – Begriffe/Eigenschaften

Nanotechnologie beinhaltet die gezielte Herstellung, Untersuchung und Anwendung von kleinsten Strukturen und Materialien. Diese Technologie macht sich Effekte zunutze, welche bei stetiger Verringerung der Strukturgröße auftreten, wie:

  • Massive Zunahme der massen- oder volumenbezogenen Oberfläche dieser Strukturen

  • Mögliche Veränderung von Materialeigenschaften und -verhalten gegenüber dem Ursprungsmaterial

Besonders ausgeprägt treten diese Effekte bei Strukturgrößen unter ungefähr 100 Nanometern auf. Ein Nanometer (nm) entspricht einem Milliardstel Meter und damit ungefähr dem Zehnfachen der Größe einzelner Atome. Nach gängiger Definition umfasst der Nanomaßstab den Größenbereich von 1-100 Nanometern. Strukturen dieser Größe sind nanoskalig.

Gezielt hergestellte Nanomaterialien werden in Nanoobjekte und nanostrukturierte Materialien unterschieden (siehe CEN ISO/TS 27687). Nanoobjekte untergliedern sich aufgrund ihrer äußeren Abmessungen in Nanopartikel: dreidimensional nanoskalig, Nanofasern (auch Nanoröhrchen und Nanostäbchen): zweidimensional nanoskalig und Nanoplättchen (auch Nanofilm): eindimensional nanoskalig.

Nanostrukturierte Materialien haben eine nanoskalige innere Struktur oder Oberflächenstruktur und treten als Verbundsysteme von Nanoobjekten auf.

Unter den Produkten der Nanotechnologie interessieren aus Sicht des Arbeitsschutzes in erster Linie solche mit Strukturen im Nanomaßstab, welche als einzelne Teilchen vorliegen oder unter Arbeitplatzbedingungen freigesetzt werden können, was Wechselwirkungen mit dem Menschen wahrscheinlicher macht. Im Rahmen dieses Beitrages werden solche Strukturen vereinfachend unter dem Begriff "Nanopartikel" zusammengefasst. Sie zeigen untereinander eine ausgeprägte Tendenz zum Zusammenballen in größeren Verbänden (Agglomeration) oder lagern sich auch an andere verfügbare Oberflächen an. Solche Vorgänge führen zu einer Verringerung der Partikelanzahl. Durch gezielte Oberflächenbehandlung lässt sich das Agglomerationsverhalten der Partikel beeinflussen. Neben der äußeren Form können Nanopartikel nach Kriterien wie chemischer Zusammensetzung oder Oberflächenfunktionalisierung weiter charakterisiert werden.

"Nanopartikel" steht damit als Oberbegriff für ganz unterschiedlich geartete Partikel. In den meisten der derzeit in größeren Mengen nanotechnologisch hergestellten Produkte sind Nanopartikel nicht als einzelne Teilchen sondern als Verbund mehrerer Teilchen enthalten.