Nanomaterialien


NanoMiA Nanomaterialien in Abfällen

Projekt „NanoMiA“ - Nanomaterialien in Abfällen

Synthetisch hergestellte Nanomaterialien (1 – 100 nm) sind bis zu 70000 Mal kleiner als ein Haardurchmesser und besitzen aufgrund ihrer Größe sowie großen spezifischen Oberfläche besondere Eigenschaften, weswegen sie bereits in zahlreichen Konsumprodukten Verwendung finden. Beispielsweise ist nanoskaliges Titandioxid (TiO2) in Sonnenschutzmitteln transparent und verleiht Schutz vor schädlicher UV-Strahlung. Carbon Nano Tubes (CNTs) werden, z.B., in Kunststoffen eingesetzt und erhöhen ihre Zugfestigkeit oder machen diese sogar elektrisch leitfähig. Über die Auswirkungen und das Verhalten von Nanomaterialien in der Entsorgungsphase ist allerdings noch sehr wenig bekannt.

 

Die Produktpalette von Nanomaterialien ist groß und reicht von energieeffizienten Leuchtdioden und Photovoltaikzellen (Quantum Dots), über Beschichtungen mit Lotus-Effekt (Nanosiliziumdioxid), bis hin zu Textilien mit antibakterieller Wirkung (Nanosilber). Derzeit listet die Produktdatenbank des Woodrow Wilson International Center über 1.800 Konsumprodukte, welche synthetische Nanomaterialien enthalten bzw. auf Nanotechnologie basieren und am internationalen Markt erwerbbar sind. Die Datenbank der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) über Nanomaterialien in Konsumprodukten in Österreich enthält aktuell (Stand Juli 2014) über 490 solcher Produkte. Im Sinne des Vorsorgeprinzips sollten die möglichen, negativen Umweltauswirkungen von „Nanoprodukten“ entlang des gesamten Lebenszyklus – von der Produktion bis zur Entsorgung – abgeschätzt werden.

 

Verhalten von Nanomaterialien während der Abfallbehandlung

Die Untersuchung von möglichen Umweltauswirkungen von Nanomaterialen während dem Entsorgungsprozess ist das Ziel des Projekts NanoMiA, welches unter der Leitung des Institutes für Abfallwirtschaft (ABF-BOKU) gemeinsam mit dem Institut für Technikfolgen-Abschätzung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ITA/ÖAW) durchführt wird. Im Rahmen von NanoMiA werden sechs Alltagsprodukte aus der Datenbank der ÖAW genauer unter die Lupe genommen und anhand dieser Produktbeispiele Entsorgungs- und Emissionsszenarien entwickelt, um mögliche Umweltauswirkungen abschätzen zu können. Außerdem wird der derzeitige Stand des Wissens über das Umweltverhalten zusammengefasst. Bisherige Recherchen ergaben, dass nanoskaliges Zinkoxid, Titandioxid und Silber die Abfallverbrennung überwiegend unbeschadet überstehen und sich in Schlacken und Aschen akkumulieren. Hingegen werden kohlenstoffbasierte Nanomaterialien durch die hohen Temperaturen, die in Müllverbrennungsanlagen entstehen, vollständig zerstört und oxidieren zu Kohlendioxid. Über eine potentielle Freisetzung von Nanomaterialien durch mechanische und chemische Einwirkungen beim Recycling gibt es noch wenige Informationen, hier besteht noch weiterer Forschungsbedarf.

 

Nanomaterialien im Abfallrecht

Hinsichtlich der Entsorgung von synthetisch hergestellten Nanomaterialien existieren bislang noch keine spezifischen rechtlichen Regelungen oder Überwachungsmechanismen. Im Rahmen von NanoMiA wird auf Basis der entwickelten Entsorgungsszenarien das Abfallrecht auf mögliche Ansatzpunkte überprüft. Des Weiteren sollen exemplarisch methodische Ansätze in der Abfallanalytik dargestellt werden, die es in Zukunft ermöglichen sollen, synthetische Nanomaterialien in komplexen Abfallmatrizen nachzuweisen (mit Hinblick auf ein Monitoring von potentiellen Umweltschadstoffen).

 

Dialog mit Expertinnen und Experten

Im September 2014 wurde eine Diskussionsrunde mit Vertreter/-innen aus Politik, Wirtschaft und Forschung organisiert (BMLFUW, BMASK, BMG, TU Wien, AIT, FCIO Fachverband der Chemischen Industrie Österreichs, UBA, AGES etc.). Eine der zentralen Fragestellung dieses Roundtables war, wie die  Situation in Bezug auf Nanomaterialien im Bereich der Regulierung,  Abfallbehandlung und Wissenschaft in zwei Jahren aussehen könnte. Ziel der moderierten Diskussion war, Entwicklungstrends im Zusammenhang von synthetisch hergestellten Nanomaterialien und Abfallbehandlung auf Basis der ExpertInnenmeinungen abzuschätzen. Themen rund um Nanoregulierung, Produktkennzeichnung, Abfallbehandlung, Konsumverhalten sowie Nanotoxizität wurden anhand von ausgewählten Leitfragen unter den Teilnehmer-/innen rege diskutiert. Eine Zusammenfassung zum Roundtable wird gegen Projektende öffentlich zugänglich sein.

Teilergebnisse des Projektes NanoMiA werden im Rahmen der NanoTrust Dossiers (siehe: http://www.oeaw.ac.at/ita/projekte/nanotrust/ueberblick) veröffentlicht. Ein Projektendbericht wird voraussichtlich im April 2015 veröffentlicht werden.     

Kontakt: Dipl.-Ing. Dr. Florian Part

+43 (0)1/3189900-344