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2007 | Buch

Nano

Chancen und Risiken aktueller Technologien

herausgegeben von: MMag. Dr. André Gazsó, Mag. Sabine Greßler, o. Univ.-Prof. Dr. Fritz Schiemer

Verlag: Springer Vienna

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Über dieses Buch

Nanotechnologie gilt als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts mit enormem wirtschaftlichem Potenzial. Scheinbar unbegrenzt sind die Anwendungsmöglichkeiten. Schon jetzt ist eine ganze Reihe von Produkten mit neuen positiven Eigenschaften im Handel, wie etwa Reinigungsmittel, Kosmetika, Sportgeräte oder Nahrungsergänzungsmittel. Neue Technologie können auch Gefahren in sich bergen. Viel zu wenig ist bislang über mögliche unerwünschte Wirkungen von Nanopartikel auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt bekannt.

Im diesem Buch geben eine Reihe namhafter Autoren und Autorinnen verschiedener Disziplinen einen umfassenden Überblick über den aktuellen Stand der Forschung und Entwicklung und zeigen die Chancen und Risiken der Nanotechnologien auf. Physikalisch-chemische Grundlagen werden ebenso behandelt wie Fragen der Ethik, der Risikokommunikation, des Umweltschutzes, der Gesundheit, des Regulations- und Forschungsbedarfs sowie wirtschaftliche und gesellschaftliche Aspekte.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Nanotechnologie — Wissenschaftliche Basis und Gesellschaftliche Folgen
Auszug
Nanotechnologie gilt als Forschungsfeld mit revolutionären Möglichkeiten der Innovation in verschiedensten Anwendungsfeldern. Zunächst wird erläutert, wodurch sich Nanotechnologie auszeichnet und worin ihre wissenschaftliche Basis besteht. Vielfältige Potenziale der Innovation werden vor allem in den Bereichen neuer Materialien, in der Informations und Kommunikationstechnik und im medizinischen Bereich gesehen, jeweils mit einer Fülle von Anwendungsfeldern. Neben den erheblichen Potenzialen sind jedoch auch Risikofelder zu beachten. Vor allem Gesundheits und Umweltfolgen künstlich hergestellter Nanopartikel, aber auch Fragen der Verteilungsgerechtigkeit und Sorgen vor einem möglichen Kontrollverlust des Menschen über die Technik begleiten die Nanotechnologie.
A. Grunwald, T. Fleischer
Nanopartikel und Nanoaerosole — Messmethoden
Auszug
Nanopartikel können natürlichen und industriellen Ursprungs sein. Befinden sie sich im luftgetragenen Zustand, handelt es sich um Nanoaerosole. Durch Ihren Beitrag zur Entwicklung der Nanotechnologie haben sie großes Interesse gewonnen. Nanopartikel können als Bausteine für Nanostrukturen verwendet werden, dabei sind ihre Größe und Konzentration dominierende Parameter. Die Messung von Nanopartikeln und Nanoaerosolen, insbesondere organischen Ursprungs, wie auch etwa Viren, stellt stets eine große Herausforderung für Wissenschaft und Technologie dar.
W. W. Szymanski, G. Allmaier
Nanotechnologie als Wirtschaftlicher Wachstumsmarkt
Auszug
Die Nanotechnologie birgt als Schlüssel- und Querschnittstechnologie erhebliche wirtschaftliche Potenziale. Für eine Vielzahl wichtiger Industriebranchen wie Automobilbau, Chemie, Pharma, Informationstechnik oder Optik wird die künftige Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte wesentlich von der Erschließung des Nanokosmos abhängen. Die Nanotechnologie eröffnet dabei neue Marktchancen durch die Realisierung kleinerer, schnellerer, leistungsfähigerer und „intelligenterer“ Systemkomponenten für neue Produkte mit deutlich verbesserten und zum Teil gänzlich neuartigen Funktionalitäten. Obwohl bereits viele Produkte mit nanotechnologischen Komponenten auf dem Markt etabliert sind, wird ein Großteil der nanotechnologischen Erkenntnisse erst in einigen Jahren, teilweise sogar erst in Jahrzehnten in Produkte umgesetzt werden können.
W. Luther
Nachhaltigkeitspotenziale und Risiken von Nanotechnologien — Erkenntnisse aus der Prospektiven Technikbewertung und Ansätze zur Gestaltung
Auszug
Risiken und Chancen einer Technologie sind erst im Kontext mit einer spezifischen Anwendung erkennbar. Einerseits sind Innovationen ohne die Antizipation von Chancen nicht möglich und andererseits fordert das Vorsorgeprinzip Maßnahmen zur Vermeidung bzw. Verringerung von Risiken bevor sie manifest werden.
Es werden für einige Hauptlinien der Nanotechnologien die Ergebnisse eines Projekts zur nachhaltigkeitsorientierten „prospektiven Technikbewertung und -gestaltung“ dargestellt. Der Ansatz besteht aus drei Elementen:
1.
Prospektive Innovations- und Technikanalyse
 
2.
Öko-Profile
 
3.
Erweitertes vorsorgeorientiertes Risikomanagement
 
A. von Gleich, U. Petschow, M. Steinfeldt
Beispiele für Nutzen und Risiko der Nanotechnologie aus der Sicht der Umweltgeowissenschaften — Was Wir Wissen und was Wir Lernen Müssen
Auszug
In den Umweltwissenschaften wird seit mehr als drei Jahrzehnten intensiv an Prozessen in der aquatischen Umwelt geforscht, die ihren Ursprung in Bereichen der Nanoskala haben. Techniken und Methoden wurden entwickelt, um natürliche Partikel und Kolloide im Größenbereich ab bis hin zu mehreren µm zu analysieren und zu charakterisieren sowie ihr Verhalten in der Umwelt und in relevanten Prozessen zu untersuchen. Ein Beispiel hierfür ist der kolloidgebundene Schadstofftransport. Die Berücksichtigung des µm-Bereiches ist bei aquatischen Kolloiden notwendig, da sie zu Aggregation neigen und µm-Partikel aus Nanopartikeln zusammengesetzt sein können. Die allgemeine Position der Wissenschaft ist, dass zwar ein erheblicher Fortschritt zu verzeichnen ist, die Methoden zur Analyse der Partikel jedoch weiterhin unzureichend sind und das Wissen über das Verhalten dieser natürlichen Nanopartikel bisher lückenhaft bleibt. Trotzdem können die verfügbaren Erkenntnisse eine grundlegende Basis liefern, um das Verhalten von industriellen Nanopartikeln (engineered nanoparticles: ENPs) zumindest abzuschätzen und Methoden zu entwickeln, die helfen können, das Verhalten in der Umwelt quantitativ vorherzusagen.
F. von der Kammer, T. Hofmann
Risikoforschung und toxikologische Bewertung von Nanomaterialien
Auszug
Die Nanotechnologie, neuester technischer und politischer Hoffnungsträger, birgt gigantische wirtschaftliche Möglichkeiten, aber auch ebenso viele Unsicherheiten. Die unklare Bewertung dieser Materialien für Mensch und Umwelt macht sie für Forscher interessant und für Konsumenten riskant. Wie eine mögliche Risikobewertung aussehen könnte und was für eine Risikoabwägung noch getan werden muss, zeigen wir in diesem Bericht.
J. M. Wörle-Knirsch, H. F. Krug
Chemikalienrecht und Regulatorische Toxikologie — Prüfung auf Nano-Tauglichkeit
Auszug
Industriell hergestellte Nanomaterialien sind Produkte der chemischen Industrie und fallen definitionsgemäß in das Zuständigkeitsgebiet des Chemikalienrechts, welches seinerseits zur Regulierung von makroskopischen Stoffen konzipiert wurde. Aktuelle und zukünftige gesetzliche Regelwerke für den sicheren Umgang mit Chemikalien werden in diesem Bericht hinsichtlich ihrer Eignung zur Regulierung von Nanostoffen unter die Lupe genommen. Außerdem wird die Problematik bei der Risikobewertung von Nanomaterialien erörtert.
A. Fischer, D. Hirmann
Nanotechnologie und Lebensmittelproduktion
Auszug
Die äußerst diversen Anwendungsmöglichkeiten der Nanotechnologie in der Lebensmittelproduktion umfassen Bereiche der Landwirtschaft und Industrie, Verpackung, Anzeige und Abgabesysteme und besonders Analysemöglichkeiten. Während bei Systemen, welche z.B. sicherheitsrelevante Faktoren anzeigen, der Nutzen für Konsumenten und Konsumentinnen klar ersichtlich ist, muss sich der Bedarf in anderen Bereichen erst zeigen. Bei der Abschätzung des Risikos zeigen sich noch beträchtliche Lücken im Verständnis toxikologischer und gesundheitsrelevanter Konsequenzen sowie im landwirtschaftlichen Bereich auch für die Umwelt. Diese Unsicherheiten in der Risikobewertung könnten, ähnlich wie bei der Gentechnik, zu einer öffentlichen Diskussion über Anwendungen und Entwicklung führen. Aufgrund der vielseitigen Anwendungsformen müssen sicherheitsrelevante Regelungen den allgemeinen internationalen und nationalen Bestimmungen der Lebensmittelsicherheit folgen, aber auch spezifische Elemente zur Nanotechnologie beinhalten. Konsequenzen eines „precautionary approaches“ bei der Entwicklung der Technologie sollten eine proaktive und integrierte Risikobewertung sowie ein allgemein befürworteter ethischer Kodex zur adäquaten Involvierung relevanter Stakeholder sein.
A. G. Haslberger, J. Schuster, A. Gesche
Nanotechnologie in der Medizin
Auszug
Die Nanotechnologie gilt als die Zukunftstechnologie schlechthin, indem sie auf die konstruktive Beherrschung von Größeenordnungen zielt, die den kleinsten funktionellen biologischen Strukturen entsprechen. Auch wenn sie noch ganz am Anfang steht, ist schon heute absehbar, dass sie vor allem in der Medizin eine große Zukunft haben wird. Damit stellt sich automatisch die Frage nach den möglichen Auswirkungen einer solchen Entwicklung, welche die Grenze zwischen lebender und toter Materie zusehends in Frage stellt, nach der ethisch-moralischen Dimension, aber auch nach den Möglichkeiten, diese Entwicklung vielleicht so zu „steuern“, dass allfällige negative Auswirkungen bestmöglich abgefangen werden könnten. Das ist das Thema einer vor rund drei Jahren abgeschlossenen Studie, die im Auftrag des schweizerischen Zentrums für Technologiefolgen-Abschätzung durchgeführt wurde. Basierend auf einer Technologie-Prognose wurden die möglichen Auswirkungen der Nanotechnologie in der Medizin untersucht. In diesem Artikel werden die Methodik und einige Resultate dieser Studie vorgestellt — ergänzt durch einen aktualisierten Ausblick.
W. Baumgartner, B. Jäckli
Gesundheitsrisiken durch Nanopartikel?
Auszug
Die Nanotechnologie eröffnet faszinierende Möglichkeiten für Wissenschaft, Medizin und Industrie. Das nötige Kontrollinstrumentarium muss aber noch entwickelt werden, um Risiken für Umwelt und Gesundheit nach Möglichkeit zu vermeiden. Ein öffentlicher Diskurs, an dem auch informierte Vertreter der Öffentlichkeit teilnehmen, ist daher unabdingbar. Diese Arbeit zeigt die Lücken im derzeitigen Wissen auf, die einer ausführlichen Risikobewertung entgegenstehen. Diese reichen vom Verhalten der Nanoteilchen in der Umwelt, insbesondere was deren Persistenz unter verschiedenen Bedingungen betrifft, bis hin zu ihrem Schicksal im Organismus.
H. Moshammer, P. Wallner
Umweltepidemiologie und Toxikologie von Nanopartikeln (Ultrafeinstaub) und Feinstaub
Auszug
Quellen, Pfade, Toxikokinetik und dynamik von Umweltaerosolen hängen von ihrer Korngröße ab. Von ernsten Gesundheitsschäden durch kleine Partikel sind das Herz-Kreislauf-System und die Atmungsorgane betroffen. Da keine Wirkschwellen existieren, muss die Belastung in allen dichter besiedelten Gebieten reduziert werden, unabhängig von der Ausgangskonzentration. Gegenwärtig wird die Belastung unserer Atemluft durch Verbrennungsprozesse dominiert, vor allem durch Kfz-Verkehr und Tabakrauch. Zukünftige Belastungen durch neue Technologien könnten die bestehenden Risken erhöhen.
M. Neuberger
Europa setzt auf Dialoge: Neue Wege der (Risiko-)Kommunikation für Nanotechnologien
Auszug
Umfragen zu Nanotechnologien zeigen, dass der Grad der Informiertheit bei den Bürgerinnen und Bürgern kontinuierlich wächst. Die Mehrheit ist positiv oder neutral gegenüber den neuen Technologien eingestellt. NGO-Gruppen beginnen gerade sich international zu positionieren und weisen auf kritische Forschungsergebnisse zur Toxizität und fehlende Langzeitstudien hin. Generelle Verdachtsmomente sind aber genauso wenig angezeigt wie generelle Euphorie. Die Ergebnisse des deutschen Nano-Delphis zeigen, dass für jedes Produkt die spezifischen Materialeigenschaften und Verarbeitungsverfahren geprüft werden müssen. Für die Risikobewertung und den verantwortlichen Umgang mit Nanomaterialien setzt Europa auf Dialoge zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Behörden. NGOs und Verbraucher sollten intensiv in diese Debatten einbezogen werden, damit die positive Grundeinstellung nicht umschlägt und eine differenzierte Debatte gemeinsam geführt werden kann.
A. Grobe
Entflechtung — Ansätze zum Ethischgesellschaftlichen Umgang mit der Nanotechnologie
Auszug
Der Versuch, sich die Nanotechnologie als ein einheitliches Forschungs und Entwicklungsprogramm vorzustellen, überfordert das Denken und Handeln. Der Allgemeinbegriff muss daher in spezifische und handhabbare Projekte herunter gebrochen werden. Hierzu wird ein Programm zur Entflechtung der Nanotechnologie empfohlen. Es handelt sich dabei um einen ethischen und politischen Ansatz, der von der ansonsten eher deskriptiven Nanowissenschaftsforschung verfolgt werden kann. Drei Beispiele verdeutlichen das Wechselspiel von Verflechtung und Entflechtung. Das erste betrifft die Definition der Nanotechnologie selbst, das zweite weist eine rhetorische Strategie auf, die ganz unterschiedliche Akteure im Feld der Medizintechnik vereinigen soll, das dritte hinterfragt den Begriff eines im Prinzip unbegrenzten Anwendungspotenzials in Bezug auf die Umwelt.
A. Nordmann
Backmatter
Metadaten
Titel
Nano
herausgegeben von
MMag. Dr. André Gazsó
Mag. Sabine Greßler
o. Univ.-Prof. Dr. Fritz Schiemer
Copyright-Jahr
2007
Verlag
Springer Vienna
Electronic ISBN
978-3-211-49303-8
Print ISBN
978-3-211-48644-3
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-211-49303-8

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.