Nr. 22/2013 vom 30.05.2013

Vor diesen Unterhosen wird gewarnt

Die Industrie produziert immer mehr Konsumgüter, die Nanosilber enthalten. Die allermeisten sind indes weder nützlich noch sinnvoll. Sie gefährden allenfalls die Umwelt.

Von Franziska Meister

Nanowäsche oder nicht? Wo «antimikrobiell» draufsteht, ist oft Nanosilber drin. Foto: Ursula Häne

Es ist still geworden um den Nanotechnikhype. Neue Materialien mit neuen Eigenschaften sollten dank winziger, hoch reaktiver Nanopartikel entstehen. Wo sind sie geblieben?

Die Antwort überrascht: Nanomaterialien sind längst in unserem Alltag angekommen, ja in unsere Intimsphäre eingedrungen. Nanosilber zum Beispiel. Wir waschen uns damit, putzen damit unsere Zähne, streichen es in die Achselhöhlen, verteilen es im Gesicht und am Körper bis in unsere intimsten Zonen, und wir kleiden uns darin, von den Socken über die Unterwäsche bis zu den Schuhen. Wir kochen und verpacken Lebensmittel damit. Denn Nanosilber desinfiziert, es tötet Pilze, Bakterien und andere Mikroorganismen. Das Fleisch unter der Nanosilberfolie bleibt länger haltbar, das Geschirr keimfrei, unsere Socken stinken nicht – wir stinken nicht.

Hygiene lässt sich glänzend vermarkten. Kein anderes Nanomaterial wird weltweit in so vielen Konsumprodukten verwendet wie Nanosilber. Sein Einsatz hat in den letzten Jahren am stärksten zugenommen. Der weltweite Verbrauch von Nanosilber wird auf über 300 Tonnen pro Jahr geschätzt, in der Schweiz sollen rund drei Tonnen Nanosilber pro Jahr produziert werden. Ein Drittel davon verarbeitet die Textilindustrie. Das macht die Schweiz nach Deutschland zur zweitgrössten Herstellerin von Nanosilber für Kleider in ganz Europa.

Das Geschäft mit unserem Hygienebedürfnis hat indes eine Kehrseite. Immer mehr Untersuchungen zeigen, dass Nanosilber unterschiedlich schnell, aber vollständig ausgewaschen wird. Bei Textilien genügen mitunter wenige Waschgänge in der Maschine, und das Nanosilber ist weg, wie die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) nachgewiesen hat. Auch Fassaden verlieren ihren Antifoulinganstrich, der Schädlinge fernhalten soll, rasch: Im Verlauf eines Jahrs fanden sich gemäss einer Schweizer Studie rund dreissig Prozent des Nanosilbers im Fassadenabfluss wieder, nach zweieinhalb Jahren war an der Fassade kein Nanosilber mehr nachweisbar.

Wirds im Wasser ungemütlich?

Das meiste Nanosilber aus Konsumgütern landet also im Wasser: Es wird über die Kanalisation in die Kläranlagen gespült oder gelangt direkt in Seen und Flüsse. Und das ist ein Problem. Denn das Wirkprinzip von Nanosilber beruht darauf, dass es in wässrigen Lösungen Silberionen absondert. Von diesen geht die eigentliche toxische Wirkung auf Bakterien aus. Sie macht auch vor anderem Leben im Wasser nicht halt. «Wir haben Silbernanopartikel von unterschiedlicher Grösse und Beschichtung getestet», sagt Renata Behra vom ETH-Wasserforschungsinstitut Eawag, «das Resultat war immer dasselbe: Die Silberionen aus den Nanopartikeln wirken akut toxisch auf Algen.» Und Algen stehen immerhin am Anfang der aquatischen Nahrungskette.

Im Rahmen des nationalen Forschungsprogramms «Chancen und Risiken von Nanomaterialien» (NFP 64) untersucht Behras Team nun, wie sich Silbernanopartikel in Wassergemeinschaften, zu denen Algen, Pilze und Mikroorganismen gehören, in der realen Umwelt verhalten. «Wir beobachten eine grosse Empfindlichkeit von Algen gegenüber Silberionen», sagt Behra. In Pilzgemeinschaften verändere sich über längere Zeit die Vielfalt der Pilze und Bakterien. Komplexe Untersuchungen dieser Art sind bislang kaum gemacht worden, genauso wenig wie Langzeitstudien über mehrere Generationen von Wasserorganismen hinweg – dabei lassen sich ohne sie mögliche Risiken von Nanosilber für die Umwelt kaum abschätzen, wie Behra betont.

Doch in welchem Ausmass gelangt Nanosilber überhaupt in die Umwelt? Auch dazu existieren keine verlässlichen Angaben, unter anderem, weil es unglaublich schwierig ist, Nanopartikel in der Umwelt aufzuspüren und quantitativ zu messen. Immerhin: Renata Behras Eawag-Kollege Ralf Kägi hat in einer jüngst publizierten Studie nachweisen können, dass Kläranlagen rund 95 Prozent des Nanosilbers zurückhalten. Ein Teil der Silbernanopartikel wandelte sich bereits im Abwasser in Silbersulfidsalz um. «Dadurch verringert sich ihre Giftigkeit massiv, weil sie kaum noch Silberionen absondern», sagt Kägi. «Unsere ursprünglichen Bedenken waren ja, dass die Silbernanopartikel den Klärschlamm schädigen, weil sie immer noch antibakteriell wirken.»

Tatsächlich haben verschiedene Studien gezeigt, dass Silbernanopartikel auch im Klärschlamm aktiv bleiben und dort die nitrifizierenden Bakterien, die für den Abbau von Schadstoffen im Wasser wichtig sind, in ihrer Arbeit hemmen. Wird dieser Klärschlamm nicht wie in der Schweiz verbrannt, sondern als Dünger aufs Feld ausgebracht, kann sich seine Toxizität laut einer US-Studie gar noch steigern. «Bei diesen Experimenten ist das Nanosilber direkt dem Klärschlamm zugefügt worden», sagt Ralf Kägi. «Solche Experimente sind nicht mit realen Bedingungen gleichzusetzen, denn Silbernanopartikel haben eine Geschichte, und die fängt bereits in der Kanalisation an.»

Achtung: multiresistente Bakterien!

Apropos Geschichte: Wie harmlos ist es eigentlich, wenn wir unseren Körper täglich mit Nanosilberkosmetika pflegen und ihn in antimikrobielle Unterwäsche kleiden? Das Bundesamt für Gesundheit erklärt auf seiner Informationsplattform zu Nanomaterialien, dass im Fall von Nanosilber von keiner Gefahr für den Menschen auszugehen sei.

Das deutsche Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) ist da vorsichtiger. Es berichtet über Tierstudien, die gezeigt hätten, dass Nanosilber in hohen Dosen die Darmflora schädigt, sich in Leber und Milz anreichert und dort Zellen des Immunsystems angreift. Dass namentlich bei der Einnahme von nanosilberhaltigen Medikamenten auch für Menschen ein gewisses toxisches Potenzial besteht, lässt sich bislang erst aus einzelnen Fallberichten schliessen. «Über das mögliche gesundheitsschädigende Potenzial von Nanosilber wissen wir immer noch zu wenig», so die Bilanz von BfR-Präsident Andreas Hensel nach einer internationalen ExpertInnenkonferenz zu Nanosilber im Februar 2012. «Wir können daher das gesundheitliche Risiko für den Verbraucher derzeit nicht wissenschaftlich fundiert abschätzen.»

Besorgt zeigt sich das BfR namentlich über die Gefahr, dass eine grossflächige und niedrig dosierte Anwendung von Nanosilber in Alltagsprodukten zu einer verbreiteten Resistenzbildung gegen die antimikrobielle Wirkung von Silberionen und gar zu Multiresistenzen gegen Antibiotika führen könnte. Der verbreitete Einsatz von Nanosilber könnte für den Menschen so zum gefährlichen Bumerang werden.

Genau dies legt eine eben publizierte Studie der Universität von New South Wales in Australien nahe: Zwar tötete das Nanosilber im Experiment die avisierten Escherichia-coli-Bakterien ab, die zu den häufigsten Verursachern von Infektionskrankheiten gehören. Gleichzeitig aber führte es zu einer aggressiven Vermehrung von Bazillusbakterien. Und die sind nicht nur resistent gegen Silberionen, sondern können sich über die Luft auch extrem schnell verbreiten und ihre Resistenzeigenschaft auf andere Mikroorganismen übertragen.

«Die antimikrobielle Wirkung von Nanosilber gilt nicht für alle Bakterien», sagt Ko-Studienleiterin Cindy Gunawan, «und wenn nanosilberhaltige Konsumgüter immer grossflächiger eingesetzt werden, könnte es längerfristig zu gegenteiligen Auswirkungen kommen.» Solche befürchtet Cindy Gunawan vor allem für den medizinischen Bereich. Resistente Keime sind dort nach Anwendungen mit Nanosilber tatsächlich schon beobachtet worden, zum Beispiel in der Hautflora, nachdem Verbrennungswunden damit behandelt wurden.

Aus diesem Grund rät das BfR auch explizit, auf die Verwendung von Nanosilber in «verbrauchernahen Produkten» zu verzichten. Besonders kritisch beurteilt es die immer weiter verbreitete Ausrüstung von Textilien mit dieser antimikrobiell wirkenden Substanz.

Mehr Schaden als Nutzen

«Es sind viele nanosilberhaltige Produkte im Umlauf», sagt auch Ralf Kägi von der Eawag, «und es werden immer mehr. Ist das wirklich gerechtfertigt?» Kägi äussert Zweifel an der behaupteten antimikrobiellen Wirkung bei Kleidern. «Nanosilber ist sehr dynamisch und instabil», gibt er zu bedenken und verweist auf Studien, die gezeigt haben, dass Silbernanopartikel bereits in normaler Laborluft in nur zwei Wochen vollständig sulfidisieren, also keine Silberionen mehr absondern. Auch bei einer Luftfeuchtigkeit von fünfzig bis sechzig Prozent wandeln sie sich rasch um. «Der antibakterielle Effekt könnte auch beim Tragen von Kleidern schnell verpuffen», so Kägi. Wir schwitzen das Nanosilber buchstäblich hinaus. «Ich wäre grundsätzlich sehr vorsichtig zu behaupten, dass solche Textilien tatsächlich langfristig wirken.»

Überhaupt: Wer ändert wegen antibakterieller Kleider schon seine Waschgewohnheiten? Wer trägt seine mit Nanosilber ausgestattete Unterhose eine Woche statt einen Tag lang? «Man sollte die Konsumenten entscheiden lassen, ob sie solche Textilien überhaupt wollen», findet Kägi. «Und damit sie das können, braucht es unbedingt ein Labelling.»

Über eine Kennzeichnung von Konsumgütern, die Nanomaterialien enthalten, wird weltweit schon seit Jahren gestritten. Die Europäische Union hat entschieden: Ab diesem Sommer müssen Kosmetika, ab Ende 2014 auch Lebensmittel mit einem entsprechenden Vermerk gekennzeichnet sein. Das BfR stellt in Aussicht, dass mit der überarbeiteten Biozidverordnung der EU auch Textilien, in die Nanosilber eingearbeitet worden ist, mit einem Label versehen werden sollen.

Und in der Schweiz? Der Bundesrat will ein Labelling prüfen. Am Erscheinungstag dieser WOZ stellt das Zentrum für Technologiefolgenabschätzung TA-Swiss in Bern seine neue Studie «Nanomaterialien: Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit» vor. Sie empfiehlt, bei «konsumentennahen Anwendungsbereichen» eine Kennzeichnungs- und Deklarationspflicht einzuführen. Für den «unspezifischen Einsatz von Nanosilber in Konsumgütern» legt sie gar ein «Inverkehrbringungsverbot» nahe. Sind die Tage der antimikrobiellen Unterwäsche gezählt?

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