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01.02.2017 | Originalarbeit | Ausgabe 1-2/2017 Open Access

Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft 1-2/2017

Synthetisch hergestellte Nanomaterialien in Konsumprodukten und deren Verbleib am Ende ihrer Nutzungsphase

Zeitschrift:
Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft > Ausgabe 1-2/2017
Autoren:
DI F. Part, DI I. Gruber, K. Hänel, Univ.-Prof. DI Dr. M. Huber-Humer

Zusammenfassung

Seit geraumer Zeit finden künstlich hergestellte und oberflächenmodifizierte Nanomaterialien in diversen Alltagsprodukten Anwendung. Für die gegenständliche Materialflussanalyse wurden 6 Nanokonsumprodukte ausgewählt, die am österreichischen Markt erhältlich sind und vorwiegend metallische Nanomaterialien enthalten (d. h.: Nano-SiO2, -TiO2, -Ag oder CdSe-Quantenpunkte). Ein Produktbeispiel enthielt Kohlenstoffnanoröhrchen (kurz CNTs). Für die Materialflussanalysen mussten die Nanomaterial-Inputmengen auf Produktebene abgeschätzt werden. Anhand von Produktinformationen sowie wissenschaftlichen Publikationen wurden erste Hochrechnungen des österreichweiten Verbrauchs durchgeführt. Beim Produktbeispiel „TV-Geräte mit Quantenpunkt-Displays“ war die Datengrundlage so dürftig, dass keine Mengenabschätzung möglich war. Dieses Szenario ist aber Beispiel dafür, dass bei vielen Produktkategorien mangelnde bis keine Produktinformationen vorliegen und für diese daher derzeit keine quantitative Abschätzung des Verbleibs von Nanomaterialien in Abfallströmen möglich ist. Die ersten Mengenabschätzungen zeigen, dass Nano-TiO2 bereits im Tonnenmaßstab in Sonnencremen eingesetzt wird (in Österreich ca. 5,4 bis 40,8 t/a). Nano-SiO2 in Autoversiegelungen, Nano-Ag in Wandfarben oder Putzlappen sowie CNTs in Tennisschlägern werden hingegen eher im unteren einstelligen Kilogrammmaßstab eingesetzt. Anhand der Materialflussanalysen lässt sich abschätzen, dass sich metallische/metalloxidische Nanomaterialien mit hoher Wahrscheinlichkeit im Zuge der Abfallbehandlung in Sekundärabfällen, wie Verbrennungsrückständen, anreichern, welche wiederum größtenteils deponiert werden. Kohlenstoffbasierte Nanomaterialien wie CNTs werden mit hoher Wahrscheinlichkeit während der Abfallverbrennung vollständig oxidiert. Ihre Elimination kann aber nur dann gewährleistet werden, wenn während der Verbrennung eine entsprechend lange Verweildauer bei hohen Temperaturen sichergestellt ist. Die Unsicherheiten bzw. großen Schwankungsbreiten der hochgerechneten Nanomaterialflüsse verdeutlichen, dass es noch große Wissens- und Informationslücken gibt und vor allem entsprechender Forschungsbedarf hinsichtlich des genauen Umweltverhaltens von Nanoprodukten – insbesondere über das Verhalten und potenzielle Freisetzungspfade in der Entsorgungsphase – besteht.

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