Mögliche Gesundheitsrisiken und Schutz der Arbeitnehmer vor berufsbedingter Belastung durch hergestellte Nanomaterialien

1. Was ist ein Nanomaterial?

Der Begriff „Nanomaterialien“ bezieht sich auf Materialien, deren Größe (Länge, Breite oder Durchmesser) unter 100 Nanometern liegt oder die Größe eines Virus besitzt; ein Nanometer ist der millionste Teil eines Millimeters. Das Interesse an Nanomaterialien stammt von den einzigartigen physikalischen Eigenschaften, die dank ihrer Größe, Form, Zusammensetzung, Oberflächeneigenschaften, Aufladung und Abbaugeschwindigkeit zu erwünschtem Verhalten in so unterschiedlichen Anwendungen wie besseren Lacken, besseren Medikamenten und schnelleren Elektronikgeräten führen.

Hergestellte Nanomaterialien (MNM) unterscheiden sich von natürlichen Nanomaterialien dadurch, dass sie nicht natürlich vorkommen, sondern gezielt für bestimmte Anwendungen hergestellt werden.

Produzierte Mengen und Einsätze der häufigsten hergestellten Nanomaterialien (MNM)

MNM	Produzierte Menge	Einsatzbeispiele
Ruß	9,6 Millionen t	Reifen, schwarze Pigmente für Kunststoffe
Synthetische amorphe Kieselsäure	1,5 Millionen t	Additive in zahlreichen Produkten, einschließlich Nahrungsmitteln und Kosmetika
Aluminiumoxid	200 000 t	Pigment
Bariumtitanat	15 000 t	Elektronische Bauteile
Titan- und Zinkdioxid	jeweils ca. 10 000 t	Pigmente
Cerdioxid	ca. 10 000 t	Polierkomponenten
Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Karbon-Nanofasern	unter 20 t	Energiespeicherung, Superkondensatoren, Feldemissionstransistoren, Hochleistungskatalyse, Photovoltaik sowie biomedizinische Geräte und Implantate.
Silbernanopartikel	unter 20 t	Energiespeicherung, Superkondensatoren, Feldemissionstransistoren, Hochleistungskatalyse, Photovoltaik sowie biomedizinische Geräte und Implantate.

2. Wodurch wird Nanomaterial potenziell gefährlich?

Dieselben physikalisch-chemischen Merkmale von Nanomaterialien, die sinnvolle Eigenschaften in verschiedenen Anwendungen bieten, können auch zu unerwarteten Gesundheitsrisiken führen, die sich von denen derselben Substanz in stärkerer Größe („Massenform“) unterscheiden. Da ihre Abmessungen dieselbe Größenordnung aufweisen wie lebende Zellen und Zellbestandteile, könnten sie potenziell auf unerwünschte Weise mit Zellen interagieren.

3. Was wissen wir über Auswirkungen von Nanomaterialien auf die menschliche Gesundheit?

Während ständig neue Nanomaterialien entwickelt werden, ließen sich nur sehr wenige systematische Überprüfungen finden; daher ist es kaum möglich, ihre gefährlichen Eigenschaften vorherzusagen. Es fehlt derzeit an genauen Informationen darüber, wie (hergestellte) Nanomaterialien in den menschlichen Körper gelangen, was geschieht, sobald sie dorthin gelangt sind, und welche unerwünschten biologischen Wirkungen sie hervorrufen können.

Nachfolgend die wichtigsten möglichen Nebenwirkungen auf die Gesundheit und die Gefahrenklassen, die verschiedenen Nanomaterialien zugeordnet werden können:

• Sensibilisierung von Haut und Atemwegen; 
• Schwere Augenschäden; 
• Spezifische Zielorgan-Toxizität nach wiederholter Exposition; 
• Keimzell-Mutagenität, Karzinogenität. 

Zur Identifizierung der gefährlichen Eigenschaften von Nanomaterialien, zur Beurteilung der mit einer Exposition durch diese Gefahren verbundenen Risiken und angesichts ihrer besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften könnten für Nanomaterialien toxikologische Testverfahren erforderlich werden, die sich von denen für ihre Massenformen unterschieden. Verfahren für die Formen von Gefahrenerkennung sind derzeit nicht etabliert.

Bis jetzt konnten jedoch noch keine langfristigen gesundheitlichen Beeinträchtigungen von Menschen festgestellt werden. Der Grund hierfür könnte die vor kurzem erfolgte Einführung von Vorsorgeansätzen sein, die zur Vermeidung der Belastung durch MNM ergriffen wurden, aber auch ethische Bedenken über die Durchführung von Studien zu potenziellen Auswirkungen von MNM auf den Menschen.

Da es keine ausreichenden toxikologischen Informationen gibt, empfiehlt die Weltgesundheitsorganisation (WHO) die Einführung von Vorsorgeansätzen und Arbeitnehmer sollten, wenn es begründete Anzeichen für mögliche gesundheitliche Beeinträchtigungen gibt, keiner Belastung ausgesetzt werden.

4. Was empfiehlt die WHO in Bezug auf die Handhabung von Gesundheitsrisiken bei Arbeitnehmern durch hergestellte Nanomaterialien?

Die Leitlinienentwicklungsgruppe (GDG) der WHO empfiehlt eindringlich, allen MNM gemäß dem global harmonisierten System (GHS) zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien der Vereinten Nationen¹ eine Gefahrenklasse für die Verwendung in Produktdatenblättern zuzuweisen, die den beruflichen Nutzern eines Produkts bereitgestellt werden. Sie empfiehlt ebenfalls die Verringerung der Belastungen durch MNM, die kontinuierlich an Arbeitsplätzen gemessen wurden, insbesondere bei der Reinigung und Wartung, beim Abziehen aus Reaktionsbehältern und beim Zuführen von MNM in die Produktionsprozesse. Diesbezüglich erachtet die GDG es als optimale Praxis, dass Arbeitnehmer zu Gesundheits- und Sicherheitsfragen gehört werden sollten und dass dies zu einer optimalen Kontrolle der damit verbundenen Risiken führen wird.

In diesem Zusammenhang prüft die WHO fünf Bereiche, in denen Gesundheitsrisiken von Arbeitsnehmern durch MNM-Belastung zu beurteilen und zu handhaben sind, und liefert Empfehlungen für drei dieser Bereiche:

A. Beurteilung der Gesundheitsrisiken durch MNM

1. Allen hergestellten Nanomaterialien sind Gefahrenklassen zuzuordnen;  
2. Sicherheitsdatenblätter der entsprechenden Substanz sind um spezifische Gefahreninformationen zu den jeweiligen Nanomaterialien zu aktualisieren;  
3. Im Falle inhalierbarer Fasern und körniger, biobeständiger Partikelgruppen ist die verfügbare OECD-Klassifizierung von MNM für die vorläufige Klassifizierung von Nanomaterialien derselben Gruppe zu verwenden. 

B. Beurteilung der Belastung durch MNM

1. Die MNM-Belastung von Arbeitnehmern an Arbeitsplätzen ist zu beurteilen; 
2. Es ist zu beurteilen, ob die Arbeitsplatzbelastung eine empfohlene berufsbedingte Expositionshöhe überschreitet; 
3. Gibt es keine besonderen Grenzwerte bei berufsbedingter Exposition von MNM an Arbeitsplätzen, so ist eine schrittweise Annäherung an die Inhalationsexposition anzuwenden.  

Es gibt eine mittlere Evidenzqualität, dass wesentliche und umfassende Beurteilungsverfahren für die Inhalationsexposition praktisch machbar sind. Über die Machbarkeit von Maßnahmen zur Beurteilung der Hauptexposition gab es nur eine sehr geringe Evidenzqualität.

C. Kontrolle der berufsbedingten MNM-Exposition

1. Die Kontrolle richtet sich schwerpunktmäßig auf die weitestgehende Vermeidung der Inhalationsexposition; 
2. Expositionen sind auf einen Umfang an MNM zu verringern, die konsistent an Arbeitsplätzen gemessen wurden; 
3. Als erste Kontrollmaßnahme sollte die Expositionsquelle beseitigt werden;  
4. Hautexposition sollte durch berufsbedingte Hygienemaßnahmen vermieden werden; dazu gehört das Reinigen von Oberflächen und die Verwendung geeigneter Handschuhe (bedingte Empfehlung, geringe Evidenzqualität); 
5. Für Nanomaterialien ist ein Control-Banding² einzusetzen, um Expositionskontrollmaßnahmen am Arbeitsplatz auszuwählen. 

Aufgrund des Fehlens ausreichender Evidenz kann die GDG keine Empfehlungen für die beiden anderen Bereiche geben (Gesundheitsüberwachung von Arbeitnehmern und Schulung und Beteiligung von Arbeitnehmern). Insbesondere zielten spezifische Programme zur Überwachung der Gesundheit von Arbeitnehmern auf MNM ab, zusätzlich zu den bereits vorhandenen und eingesetzten Gesundheitsüberwachungsprogrammen. Die Schulung von Arbeitnehmern und deren Beteiligung an Gesundheits- und Sicherheitsfragen müssen optimale Praxis werden; mangels Studien können weder eine Form der Schulung von Arbeitnehmern noch eine Form der Beteiligung bevorzugt empfohlen werden.

¹  www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/ghs_rev04/English/ST-SG-AC10-30-Rev4e.pdf
² Eine Definition von Control-Banding finden Sie hier: www.anses.fr/fr/system/files/AP2008sa0407RaEN.pdf