Gefahr für Leber und Lunge
Silber ist nicht nur schön, es hat auch keim- und geruchshemmende Eigenschaften. Deshalb wird es unter anderem in kleinster Form, als ?Nanopartikel, eingesetzt – in Kleidung, Lebensmittelverpackungen, Wandanstrichen und Kosmetika.
Allerdings birgt Nanosilber Gefahren, etwa krankhafte Veränderungen von Leber- und Nervenzellen sowie Lungenschäden. Und je mehr Nanosilber zum Einsatz kommt, desto eher bilden Keime Resistenzen – erste gegen Silber resistente Stämme gibt es bereits. Zusätzlich, so warnt das deutsche Bundesinstitut für Risikobewertung, bestehe durch den breiten Einsatz ?von Nanosilber die Gefahr, dass etwa das Ökosystem von Gewässern aus dem Gleichgewicht geraten könne.
Verzicht empfohlen
Deshalb empfiehlt das Institut nach neusten Erkenntnissen, in Alltagsprodukten vorläufig auf Nanosilber zu verzichten. Nicht zum ersten Mal: Unter dem Titel «Nanosilber gehört nicht in Lebensmittel, Textilien und Kosmetika» warnten die deutschen Forscher bereits vor einem Jahr. Sie monierten damals wie heute, dass nicht genügend abgeklärt sei, wie gefährlich Silber in Nanopartikelgrösse ist.
Der deutsche Bund für Umwelt und Naturschutz geht noch weiter. Solange die Risiken für Umwelt und Gesundheit nicht geklärt seien, müsse die Bundesregierung ein Vermarktungsverbot für Alltagsprodukte mit Nanosilber verhängen. Das nennt man Vorsorgeprinzip.
Vertrauen auf die Hersteller
Die Schweiz macht das Gegenteil.
Die Pflicht, dass Hersteller für die Sicherheit ihrer Produkte verantwortlich sind und diese selber beurteilen müssen, wurde vom Parlament beschlossen (Chemikaliengesetz). Die Kosten für die Beurteilung sollte ja nicht von der Öffentlichkeit getragen werden müssen. Als Hilfsmittel zur Beurteilung von Nanoprodukten haben die Bundesämter für Umwelt und Gesundheit mit dem Vorsorgeraster eine Beurteilungsmethodik entwickelt, welche die Industrie einsetzen kann.
Diese kann auch für Nanosilber in Textilien angewendet werden. Die Methode liefert eine Abschätzung möglicher Risiken für Mensch und Umwelt.
Sarah Häuser, Nanotechnologiespezialistin beim deutschen Bund für Umwelt und Naturschutz, kann das angesichts der heutigen Faktenlage nicht verstehen: «Es ist absolut unverantwortlich, wenn Gesundheitsämter die potentiellen Gefahren von Nanosilber ignorieren und dessen Einsatz weiterhin zulassen.»
Auch Oberflächenbeschichtungen von Produkten die auf der Haut getragen werden gehören darunter.
Wir bei TopCoat haben daher sämtliche Silber dotierten, Silberionen, Silber-Nanoprodukte die bei uns im Einsatz und in Versuchen stecken, vorübergehend in der
tiefen Schublade verstaut.
Silberbasierte antibakterielle Kunststoffe
Kunststoffen mit inherent antimikrobiellen Eigenschaften finden verstärkt Anwendungen in den Bereichen Medizintechnik, der Lebensmittel-, der Textil- oder auch der Möbelindustrie. Am Markt sind zwar schon einige Zusatzstoffe für Kunststoffe erhältlich, die eine Verkeimung vermindern.
Jedoch sind diese in ihrer Wirkung noch nicht optimal beziehungsweise sie zeigen unerwünschte Nebeneffekte. Silbersalze z.B. neigen dazu, das Polymer im Lauf der Zeit in seiner Farbe zu verändern (vergilben), was natürlich für ein als weiß gekauftes Sporthemd nicht gerade günstig ist. Es ist daher von großer Bedeutung, durch geeignete
Entwicklungen hier Verbesserungen zu erzielen. Im Rahmen des Projektes ist der Arbeitsgruppe gelungen, Kunststoffbatches (ein Batch ist gewissermaßen ein Vorkonzentrat für die Polymerverarbeitung) für verschiedene Polymere zu entwickeln, die eingearbeitet in diese Polymere dann eine antimikrobielle Wirkung entfalten. Aktiver Wirkstoff ist dabei metallisches Silber, das in Form von nur einigen Nanometer großen Partikeln vorliegt. Bei derartig kleinen Partikeln ist die Oberfläche im
Verhältnis zum Volumen extrem groß, sodass eine hohe Freisetzungsrate bei geringsten Konzentrationen im Polymer erzielt wird.
Die gewünschte Wirkung wird mit Konzentrationen im Endprodukt in der Größenordnung von einigen zehn bis hundert ppm (parts per million) erzielt, d.h. pro Kilo Kunststoff befinden sich höchsten einige hundert Milligramm Silber im Material. Dies feine Dosierung ist für den Kunststoffverarbeiter nicht durchführbar, weshalb ein sog. Batch eingesetzt wird. Diese ist ein höher konzentriertes, Silber gefülltes Polymer (z.B. 10%), das der Verarbeiter dann im Verhältnis 1:50 oder 1:100 dem Polymer beimischt. Derartige Mischungen sind leicht in der Verarbeitungsmaschine selbst realisierbar.
Hauptproblem der Arbeiten war es, diese feine, nanoskalige Silber im Polymer zu verteilen, ohne dass sich die einzelnen Partikel zu großen Agglomeraten zusammenballen. Dieses Problem wurde überzeugend gelöst, indem die optimalen Parameter (und weitere Hilfsstoffe) beim Einarbeiten in die Kunststoffschmelze im sog. Compounder
für verschiedene gängige Polymerarten wie z.B. Polyethylen, Polyproyplen und Polyamid ermittelt wurden.
Ein weiteres Problem war die definierte gezielte Freisetzung („Release“) der aktiven Substanzen, damit die antibakterielle Wirkung über einen längeren Zeitraum anhält. Um das zu erreichen, wurden ebenfalls diverse weitere Hilfsstoffe in das Batch eingearbeitet Es konnten jeweils homogene Mischungen hergestellt werden, die dann auf
die Endkonzentration – wieder im Extruder – „verdünnt“ wurden, um in mikrobiologische Tests die Wirksamkeit zu überprüfen (diese Tests erfolgten bei der Fa. Rent-a-scientist in Regensburg).
Hervorzuheben ist die große wirtschaftliche Bedeutung dieses Projektes, da künftig immer mehr Produkte in den oben genannten Branchen antimikrobielle Eigenschaften aufweisen müssen. Da Kunststoffe typischerweise wirtschaftlich sehr günstige Werkstoffe darstellen, kann in diesen Branchen eine starke Verteuerung durch entsprechende
Additivierung nicht hingenommen werden. Deshalb war es wichtig, die unterste Grenze an Silberkonzentration zu ermitteln. Man kann leicht nachvollziehen, dass auch ein relativ teures Material wie Nanosilber im Endprodukt sich nicht gravierend auswirkt, wenn es nur im Bereich von ppm eingesetzt werden muss.
Deshalb wurden im Rahmen des Projektes auch schon Batches für ganz konkrete Marktanfragen hergestellt und Kunden zur Abmusterung zur Verfügung
gestellt.
GoH-Net- Gründernetz der ostbayerischen
Hochschulen
Leitung: Prof. Dr. Christian Lendner
Projektkoordinator: Prof. Dr. Christian Lendner
Hans-Lindner-Stiftungprofessor für Gründungsmanagement
und Entrepreneurship
http://www.fhdeggendorf.de/mb/prof/lendner/index.html
Fachhochschule Deggendorf
Edlmairstraße 6 + 8 – 94469 Deggendorf
Tel.: 0991/3615-330
Fax.: 0991/3615-81330
E-Mail: christian.lendner@fh-deggendorf.de
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Christian Lendner,
Tel.: 0991 / 3615-330
oder unter christian.lendner@fh-deggendorf.de