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

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Abschnitt 1.3, Gefährdung durch Nanopartikel
Abschnitt 1.3
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 1.3 – Gefährdung durch Nanopartikel

Aufgrund ihrer extrem geringen Größe weisen Nanopartikel bezogen auf ihre Masse eine sehr große Oberfläche und hohe Beweglichkeit auf. Dies befähigt sie, ausgeprägt mit ihrer Umgebung zu reagieren. Potenzielle Risiken ergeben sich in erster Linie durch die Einwirkung von Nanopartikeln auf den menschlichen Körper.

1.3.1
Mögliche Gesundheitsgefährdung

Es liegen bisher keine Publikationen über Erkrankungen vor, welche durch eine Exposition gegenüber synthetischen Nanomaterialien verursacht worden wären. Folgende wissenschaftliche Erkenntnisse lassen es jedoch als plausibel erscheinen, dass eine entsprechend hohe Exposition gegenüber Nanopartikeln auch gesundheitliche Effekte hervorrufen könnte:

  • In Tierversuchen wurden Entzündungsreaktionen im Bereich der Atemwege und der Lungenbläschen durch Nanopartikel dokumentiert. Zudem sind tierexperimentell auch Lungenfibrosen (Bindegewebsvermehrung der Lunge) nach Exposition gegenüber Nanopartikeln gezeigt worden.

    Aus der Umweltmedizin ist eine Assoziation zwischen der Exposition mit feinen und ultrafeinen Partikeln und Entzündungsreaktionen im Bereich der Schleimhäute der Nase, der unteren Atemwege und der Lungenbläschen bekannt. Ein Asthma kann ungünstig beeinflusst und eine Allergieneigung erhöht werden. Man weiß zudem, dass zwischen der Umweltbelastung mit Partikeln und Herzkreislauferkrankungen eine Assoziation besteht. Ob es sich dabei um einen kausalen Zusammenhang handelt und inwiefern diese Erkenntnisse auf Nanopartikel übertragen werden können, ist Gegenstand intensiver Forschung.

  • Bestimmte Nanomaterialien haben strukturelle Ähnlichkeiten mit faserförmigen Stäuben wie beispielsweise Asbest. Aufgrund der Fasergeometrie und der Biopersistenz wurden Bedenken geäußert, dass CNT (Carbon Nanotubes) ähnliche Wirkungen wie Asbest nach sich ziehen könnten. In tierexperimentelle Untersuchungen in die Bauchhöhle eingebrachte Nanoröhrchen haben entzündliche Veränderungen in ähnlicher Art wie Asbest und in einem Experiment bei Mäusen Mesotheliome - bösartige Tumoren im Bauchfell - verursacht. Ob derartige CNT als krebserzeugend einzustufen sind und wenn ja, in welcher Dosis, bei welcher Fasergeometrie und Biopersistenz, ist eine der wichtigen Fragen für die Beurteilung einer Gefährdung von Beschäftigten im Rahmen der Nanotechnologie. Experimentell wurden auch Hinweise für eine Beeinträchtigung des Immunsystems durch bestimmte Nanopartikel beobachtet.

Multi-walled Carbon Nanotube

Um derartige Hinweise angemessen einordnen und Rückschlüsse ziehen zu können, ist eine fallbezogene und differenzierte Betrachtungsweise erforderlich, die die jeweiligen Charakteristika eines Nanomaterials und die Expositionsbedingungen mitberücksichtigt.

1.3.2
Andere mögliche gefährliche Eigenschaften

Bei Nanopartikeln bestimmter Materialien (z.B. brennbarer oder katalytisch wirksamer Stoffe) ist ein potenzielles Risiko durch unerwartete chemische Reaktionen, Brände oder Explosionen denkbar.

  • Metalle im Nanomaßstab können pyrophore Eigenschaften (spontane Entzündung bei Luftkontakt) zeigen.

  • Brennbare Nanomaterialien können zudem, wie andere feinverteilte brennbare Materialien, in größeren Mengen und unter bestimmten Rahmenbedingungen eine zusätzliche Gefährdung durch Staubexplosionen bewirken. Die Mindestzündenergie brennbarer Nanomaterialien ist dabei verglichen mit der makroskaligen Form üblicherweise reduziert.