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Nanotechnologie: Dialog dringend nötig

Fensterscheiben, die sich selbst reinigen, besser schmeckende Lebensmittel, gezielter wirkende Medikamente: Der Einsatz von Nanotechnologie verheißt in vielen Bereichen wahre Wunderdinge. Worum es bei der Nanotechnologie überhaupt geht und wie mit Risiken umgegangen werden kann, erörtert der Physiker Hubert Brückl in einem Gastbeitrag.

Forum Alpbach 2011 22.08.2011

Beim europäischen Forum Alpbach 2011 leitet er ein Seminar zum Thema "The Risks and Opportunities of Nanotechnology".

Nanotechnologie: Chancen und Risiken

Von Hubert Brückl

Über den Autor

Hubert Brückl

Hubert Brückl

Hubert Brückl studierte Physik an der Universität Regensburg und absolvierte ein Postdoc-Studium an der Technischen Universität Darmstadt. Er war Senior Scientist und Gruppenleiter am Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung IFW in Dresden. 1998 Wechsel als Forschungsassistent an das neu gegründete Department of Thin Films and Nanostructures an der Universität Bielefeld. Seit 2005 fungiert er als Leiter des Geschäftsfeldes "Nano Systems” am AIT Austrian Institute of Technology in Wien. Besondere Interessensgebiete: Magnetismus, Dünne Schichten und die Nanotechnologie.

Seminar beim Forum Alpbach:

Hubert Brückl leitet gemeinsam mit Chiara Giovannini beim Europäischem Forum Alpbach 2011 das Seminar "The Risks and Opportunities of Nanotechnology". science.ORF.at stellt dieses und weitere Seminare in Form von Gastbeiträgen vor.

Bisher erschienen:

Eine eindeutige, allgemein akzeptierte Definition der Nanotechnologie ist nicht formuliert. Nano leitet sich aus der altgriechischen Sprache ab und bedeutet "der Zwerg". Ein Nanometer verhält sich zu einem Meter wie der Durchmesser einer Murmel zum Durchmesser der Erde. Kaum vorstellbar. Obwohl Kleinheit ein wesentliches Charakteristikum der Nanotechnologie ist, wäre eine Definition nur nach der Größe unzureichend. Vielmehr entsteht der nutzbare Mehrwert aus den besonderen Eigenschaften von Nanomaterialien, die in solchen winzigen Dimensionen zutage treten.

Somit wird oft eine Definition dieser Art herangezogen: "Nanotechnologie ist die Charakterisierung, Produktion und Anwendung von Strukturen, Bauteilen und Systemen durch die kontrollierte Manipulation von Größe und Form auf der Nanometerskala (atomar, molekular), um Strukturen, Bauteile und Systeme mit mindestens einer neuen/besseren Eigenschaft zu erhalten." (Oft wird auch noch verlangt, dass dies durch den Menschen geschieht und nicht durch die Natur!)

Quantenphysikalische Effekte

Auf der Nanometerskala ändern sich viele Eigenschaften der Materie. Oberfläche spielt gegenüber dem Volumen eine dominante Rolle. Quantenphysikalische Effekte treten in Erscheinung. Man spricht von "größeninduzierten Funktionalitäten", die sich in unserer makroskopischen Alltagswelt so nicht zeigen. Deshalb ist es für Forscher äußerst spannend, in diese Nanodimensionen vorzudringen, um neue und erstaunliche Entdeckungen zu machen.

Im Grunde kennt die Natur die Nanotechnologie schon immer. Die wesentlichen biologischen Bausteine wie DNA-Stränge, Proteine, etc. sind auf der Nanometerskala. Der Mensch jedoch hat erst mit der laufenden Verbesserung von Geräten und Instrumenten vor wenigen Jahrzehnten Zugang zur Nanowelt bekommen. Ein wesentlicher Schritt war zum Beispiel die Entwicklung des Rastertunnelmikroskops (Nobelpreis in Physik, 1986). Erst von da an konnte sich die Menschheit konkret mit der Nanotechnologie auseinandersetzen. Ohne diesen Zugang wäre viel Wissen in der Biologie, Chemie, Geologie usw. nicht entstanden.

Nano im Alltag

Vielleicht ohne es zu ahnen, benutzen viele Menschen bereits täglich Produkte, die zumindest teilweise Nanotechnologie enthalten. Jede Festplatte, jedes tragbare Unterhaltungsmedium, mancher Tennisschläger oder manche Textilfaser funktionieren nur deshalb so gut. Momentan werden laut Nanotechproject.org mehr als 1.300 Produkte weltweit gezählt, die durch Nanotechnologie erst ermöglicht werden.

Ö1 Hinweise:

Eine Reihe von Sendungen begleitet das Europäische Forum Alpbach 2011 in Ö1. Die Technologiegespräche stehen im Mittelpunkt von Beiträgen in den Journalen, in Wissen aktuell, in den Dimensionen und bei der Kinderuni.

Mitglieder des Ö1 Club erhalten beim Europäischen Forum Alpbach eine Ermäßigung von zehn Prozent.

Die Forschung in der Nanotechnologie erobert mittlerweile alle Lebensbereiche und wird weltweit vorangetrieben; beschleunigt durch die Chancen und Vorteile, die man sich davon erhofft.

In der Medizin forscht man an neuen Therapiemöglichkeiten gegen Krebs, an steril bleibenden, keimtötenden Materialien, an empfindlicheren und schnelleren Diagnostikgeräten. Nano ist auch interessant für die Kosmetikindustrie (Sonnencreme, Wirkstofftransport in tiefere Hautschichten), Textilindustrie (antibakterielle Faser, antistatisch, geruchsabsorbierend), Lebensmittelindustrie (Lebensmittelzusätze, Beschichtung von Lebensmittelverpackungen), Kunststoffindustrie (elektrisch ableitende Kunststoffe, antireflektierende oder härtende Oberflächenbehandlung), Landwirtschaft (präzise Freisetzung von Pflanzenschutzmittel), usw.

Hohes Risiko

Als Alexander von Humboldt seine Forschungsreisen unternahm, hat er selbst ein hohes Risiko auf sich genommen: gesundheitlich, selbst seine Rückkehr war ungewiss. Auch die Eroberung des Luftraums war bekanntermaßen mit Risiko verbunden. Somit gestaltet sich die Eroberung neuen Terrains nie ohne Risiko. Auch die Nanotechnologie birgt Risiken.

Ziel muss es sein, diese Risiken kennenzulernen, sie einzuschätzen und mit ihnen umzugehen. Wobei eines sofort klarzustellen ist, dass Nanotechnologie nicht per se risikobehaftet ist und wohl unterschieden werden muss. Während die Nanoelektronik als sicher gilt, ist bei der Verwendung von freien Nanoteilchen Vorsicht geboten.

Begleitende Forschung

Studien belegen, dass die KonsumentInnen der Nanotechnologie mehrheitlich offen und positiv gegenüber stehen. Die möglichen Chancen werden gesehen. Auf der anderen Seite wollen die KonsumentInnen bestmöglich informiert sein, auch und vor allem über etwaige Risiken. Die Wissenschaft arbeitet mit Nachdruck an der Klärung dringender Fragen. Doch durch die Mannigfaltigkeit der Nanotechnologie ist eine umfassende Behandlung nicht einfach, und Sorgfalt braucht Zeit. Als angemessenes Mittel könnte die begleitende Forschung helfen. Wo als nötig erachtet, wird eine Produktentwicklung mit Forschung über mögliche Risiken ergänzt.

Zum Beispiel wird ein nanotechnologisch verbessertes Kleidungsstück auf mögliche Hautunverträglichkeiten überprüft. Parallele Beachtung von Chancen und Risiken ist ein probates Mittel für einen verantwortlichen und bewussten Umgang mit der Nanomaterie. Der Wissenschaft fällt dabei die Rolle der exakten Untersuchung und Beschreibung zu. Dabei muss gesagt werden, dass sehr vieles noch unerforscht ist. Wenig hilfreich sind effekthaschende Pressemeldungen, die jeglicher wissenschaftlicher Basis entbehren und nur Unsicherheit schaffen.

Dialog nötig

Nanotechnologie gilt als eine Schlüsseltechnologie des dritten Jahrtausends und mitunter als Garant für den wirtschaftlichen Erfolg. Fortschritt lässt sich nicht aufhalten, schon gar nicht in einer globalisierten Welt mit all den unterschiedlichen Ausprägungen und Facetten des Zusammenlebens, gesellschaftlicher Normen und gesetzlicher Regulierungen. Angesichts der Verantwortung gegenüber den kommenden Generationen stellen sich jetzt die Fragen nach der Gestaltung der Zukunft.

Wie ist das Spannungsfeld zwischen den gebotenen Chancen und Risiken der Nanotechnologie zu meistern? Wie kann der Fortschrittsprozess proaktiv begleitet und auf die gesellschaftlichen Bedürfnisse Rücksicht nehmend gesteuert werden? Dialog zwischen allen Stakeholdern ist ein zentrales Element.

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