Nanotechnologie bei uns daheim

St. Galler Tagblatt, 13. September 2004

Vom 14. bis zum 16. September findet in St. Gallen die Messe Nanofair 2004 statt. Die Nanotechnologie hat über Produkte längst in unserem Alltag Einzug gehalten. Die Neuheiten wecken hohe Erwartungen, aber auch Angst.

Von Christoph Meili

Neu, nützlich, nachhaltig und nahe an der Natur. So soll sie sein, die Technologie der Zukunft. Auf die Nanotechnologie könnte dies alles zutreffen. Zumindest lässt sie die Herzen von Wissenschaftern, Investoren und Managern höher schlagen und verspricht Innovation, neue Produkte, Arbeitsplätze und damit wirtschaftliches Wachstum. Doch kaum ist die Nanotechnologie mit ersten Produkten "flügge" geworden, warnen Kritiker bereits vor möglichen Risiken oder fordern gar ein Moratorium.

Neue Materialien, neue Produkte

Heute sind schätzungsweise bereits 150 "Nanoprodukte" auf dem Markt. Die Palette reicht von selbstreinigenden Fensterscheiben und Dachziegeln, über "intelligente" Textilfasern und superleichte und stabile Kunststoffe bis hin zu neuen Bildschirmen von Fernsehern und Akkus für Handys.

In einigen Alltagsprodukten sind Nanoteilchen schon länger vorhanden. So enthalten transparente Sonnencremes Titandioxid-Teilchen als UV-Schutz, Ketchup Zusatzstoffe zur Verflüssigung und Autoreifen Kohlenstoffteilchen zur besseren Haftung. Nanotechnologie ist eine so genannte Querschnittstechnologie, das heisst, sie kommt in vielen Bereichen zur Anwendung.

Nanotechnologie beschäftigt sich mit der Untersuchung und Veränderung von Stoffen im Grössenbereich von Atomen. Der Begriff "Nano" stammt aus dem Griechischen und bedeutet Zwerg. Ein Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter. Ein Punkt in der Schrift dieser Zeitung beispielsweise hat einen Durchmesser von rund 500 000 Nanometern. Ein menschliches Haar misst 80 000 Nanometer, ein rotes Blutkörperchen 7000 Nanometer und ein Wassermolekül rund 0,3 Nanometer.

In der Kleinheit liegt die Grösse

Stoffe in Nanogrösse sind vor allem interessant, weil sie in ihrer "Kleinheit" plötzlich neue Eigenschaften zeigen. So können nicht leitende Stoffe leitend werden, Materialien ihre Farbe wechseln oder ihre Löslichkeit verändern. Ausserdem haben Nanoteilchen eine relativ grössere Oberfläche und reagieren deshalb chemisch besonders gut. Nanotechnologie gilt zusammen mit der Robotik und der Informationstechnologie als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Innerhalb von nicht einmal zehn Jahren hat sie sich von einem unbedeutenden wissenschaftlichen Randgebiet zu einem boomenden Forschungszweig entwickelt und ist dabei zu einem wichtigen Innovations-Hoffnungsträger für die Industrie geworden.

Den kometenhaften Aufstieg verdankt die Wissenschaft nicht zuletzt den enormen Fördermitteln, welche in den vergangenen Jahren investiert wurden. So stiegen weltweit die Fördergelder von Regierungen von 432 Millionen US-Dollar im Jahr1997 auf fast 3 Milliarden US-Dollar im Jahr 2003 an. Damit gehört Nanotechnologie zu den am schnellsten wachsenden Forschungsgebieten.

Neue Technologie - neue Risiken?

Neue Technologien bringen auch Risiken. Dies gilt für die Gentechnik, den Mobilfunk wie auch für die Nanotechnologie. Als deren grösste Risiken werden heute Gesundheitsgefahren (Nanotoxizität) und Umweltverschmutzungen (Nanopollution) diskutiert. Im Gesundheitsbereich sind es vor allem Nanoteilchen, die als "ultrafeine Stäube" eingeatmet werden oder über Verletzungen oder direkt durch die Haut in den Körper gelangen. Die Teilchen sind so klein, dass sie im Körper möglicherweise ungehindert in die Zellen eindringen und so das Immunsystem überlisten können. Neuere Untersuchungen weisen darauf hin, dass Nanoteilchen in der Luft nach dem Einatmen direkt von der Nase ins Gehirn gelangen können. Welche Chancen dies beispielsweise für die Überwindung der Blut-Hirn-Schranke und damit für den Medikamententransport hat und welche Gefahren (Stichwort Nanotoxizität) daraus entstehen, ist derzeit völlig offen.

Wenig bekannt ist ebenfalls über die Auswirkungen von Nanoteilchen auf Tiere und Umwelt. Amerikanische Forscher haben kürzlich herausgefunden, dass "Buckyballs", fussballähnliche Nano-Moleküle, eine erhöhte Toxizität gegenüber Fischen, Flohkrebsen und Bakterien zeigen. Diese Moleküle können anscheinend leicht die Bodenmatrix durchdringen und so möglicherweise ins Grundwasser gelangen. Und weil sie von Regenwürmern aufgenommen werden, besteht auch die Gefahr, dass sie die Nahrungskette erreichen.

Mit den Fragen um die möglichen Auswirkungen von Nanoteilchen auf Mensch und Umwelt stellen sich gleichzeitig auch Fragen nach den gesellschaftlichen Risiken der Technologie. Droht mit der raschen Entwicklung der Technologie in den Industrieländern ein "Nano-Divide", und geht damit die Schere zwischen Arm und Reich noch mehr auseinander?

Eine Reihe ethischer Fragen

Welches sind die ethischen Fragen, wenn es beispielsweise dereinst möglich sein sollte, lebende Materie zu analysieren, auseinander zu nehmen, um sie anschliessend wieder Atom für Atom zusammenzufügen? Welche gesetzlichen Rahmenbedingungen braucht es für eine sichere Entwicklung der Technologie? Braucht es für den Umgang mit ultrafeinen Nanopartikeln besondere Vorschriften und Grenzwerte, oder genügen die vorhandenen? Dies alles sind Fragen, die erst seit kurzem diskutiert werden.

Tiefer Wissensstand

Die Öffentlichkeit redet (noch) nicht mit, wenn es um Nanotechnologie geht. Gemäss einer englischen Untersuchung aus dem Frühjahr 2004 kannten nur 29 Prozent der Befragten den Begriff "Nanotechnologie". Die Mehrheit dieser Personen glaubte zwar, dass die Technologie das Leben in Zukunft besser machen würde, allerdings hatten die meisten darüber sehr unklare Vorstellungen. Gerade vier Prozent der Befragten glaubten, dass sie die Dinge verschlimmere.

Insgesamt ist der Wissensstand der Bevölkerung über Nanotechnologie gering. Dies hängt zum einen sicherlich mit der Neuheit der Technologie zusammen, zum anderen aber auch mit der inhaltlichen Komplexität.

Bei der Diskussion um die Risiken einer neuen Technologie ist es nahe liegend, Vergleiche mit anderen Technologien anzustellen. Es stellt sich die Frage, ob sich bei der Nanotechnologie eine ähnliche Risikodiskussion wiederholt wie bei der Atom- und der Gentechnik.

Hoffnungen und Ängste

Der Fokus neuer Technologien liegt in der Zukunft. Mit der Betonung der Chancen werden Hoffnungen und Erwartungen geweckt, beispielsweise auf mögliche Heilung von schweren Krankheiten. Spekulationen fördern gleichzeitig auch Ängste. So ist zwar die Anwendung der Gentechnik im medizinischen Bereich weit weniger umstritten als in der Landwirtschaft, weil ein hoher zukünftiger Nutzen erwartet wird.

Gleichzeitig ist hier aber die Angst vor Missbrauch sehr gross. Eine realistische Einschätzung der Technologie und eine Trennung zwischen Fiktion und Realität scheint unabdingbar zu sein bei einer zuverlässigen Einschätzung des technologischen Potenzials.

Konsumenten wollen wissen, was sie kaufen. Zentrale Kritikpunkte bei der Diskussion um Gentech-Lebensmittel ist die Wahrung der Wahlfreiheit des Konsumenten. Aufgrund der negativen Konsumentenhaltung gegenüber gentechnisch veränderten Lebensmitteln wurde bisher keine Deklaration eingeführt, was wiederum zu Misstrauen bei den Konsumenten führte. Chance der Nanotechnologie wäre es, von Beginn auf eine freiwillige und konsequente Aus- und Bezeichnung zu setzen.

Forschungsdefizite abbauen

Unter Wissenschaftern ist es mittlerweile eine unbestrittene Tatsache, dass im Bereich der Nano-Risikoforschung noch sehr viel Arbeit geleistet werden muss. Weltweit hat sich in jüngerer Zeit die Anzahl solcher Forschungsprojekte vervielfacht.

Neben naturwissenschaftlichen Fragen geht es auch um juristische und ethische Probleme. In all diesen Bereichen herrscht gemessen am Entwicklungstempo der Technologie noch ein Forschungsdefizit, das es in den kommenden Jahren abzubauen gilt. Angesichts noch fehlender oder unvollständiger Forschungsergebnisse ist der Umgang mit beziehungsweise die Kommunikation von Nicht-Wissen zentral und vertrauensfördernd

Sowohl Behörden, Industrie und Wissenschafter müssen kommunizieren, dass sie die Tragweite der Problematik erkannt haben und dass sie sich mit entsprechenden Ressourcen in diesen Fragen engagieren. Dem interessierten Bürger sollten benutzergerechte Informationen zur Verfügung gestellt werden, die es ihm erlauben, Einblick in die Technologie zu erhalten und Chancen und Risiken zu verstehen. Bundesämter, Universitäten und Industrie sind gleichermassen gefordert, wenn es darum geht, die Bürgerinnen und Bürger unvoreingenommen zu informieren und damit den Grundstein für einen demokratisch legitimierten Entscheidungsprozess zu legen.

Dr. Christoph Meili beschäftigt sich mit Risiken neuer Technologien. Er leitet das Kompetenzzentrum Gen-, Bio,- Nanotechnologie der Stiftung Risiko-Dialog der Universität St. Gallen und ist dort Lehrbeauftragter.

Nanotechnologie und Gesellschaft

Die Stiftung Risiko-Dialog veranstaltete in Zusammenarbeit mit der Nanofair in St. Gallen das Seminar "Nano-Vision 2014". Dort diskutierten führende Experten aus dem In- und Ausland über die zukünftigen Auswirkungen der Nanotechnologie auf unsere Gesellschaft und über notwendige Handlungsempfehlungen für die Schweiz. Neben Louis Schlapbach, CEO der Empa, und Sergio Bellucci, Leiter von TA-Swiss, nahmen Pat Mooney, Leiter der kanadischen ETC-Group, die seit zwei Jahren ein Moratorium für Nanoteilchen fordert, und Vicki Colvin, führende Nanotoxikologin aus den USA, an der Diskussion teil. Die Veranstaltung fand am 15. September von 17.30 bis 20 Uhr in der Olma-Halle 9.2 statt.