Ausflug in die Welt der Winzlinge

Nanotechnologie gilt als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts, aber kaum jemand kann sich darunter etwas vorstellen, wie eine Umfrage des Bundesinstituts für Risikobewertung schon 2009 ergab: Mehr als die Hälfte der Befragten erklärte, mit dem Begriff nichts anfangen zu können. Dabei ist Nanotechnologie längst keine Zukunftsvision mehr. Sie ist nicht nur das Zauberwort bei Autopolitur und Farben, bei Hosen und Krawatten, auf Duschwänden, in Kosmetika und bei Lebensmitteln. Mithilfe der Nanotechnologie entstehen künstliche neue Organe, werden diffizile Operationsmethoden und frühestmögliche Diagnosen und Therapien vieler Volkskrankheiten entwickelt. Nanotechnologie lässt auf verbesserte Medizintechnik, auf schnellere Datenverarbeitung und saubere Energiequellen hoffen.

Nano steht für die Größenordnung einer Einheit. Ein Nanometer ist der einmilliardste Teil eines Meters. Das heißt, ein Meter entspricht einer Milliarde (10 hoch 9) Nanometer. In einem Zuckerwürfel befinden sich mehr als hundert Milliarden Nanopartikel, ein Haar ist 50 000 Nanometer dick. Nanotechnologie spielt sich in einer unvorstellbar kleinen Welt ab (Nano: griech.: Zwerg), die für das menschliche Auge nicht mehr sichtbar ist.

»Die Ausstellung soll zeigen, was Wissenschaft heute macht, sie soll Forschungsthemen popularisieren, sodass eine gesellschaftliche Debatte zustande kommt«, sagte Dr. Gerhard Kilger, Direktor der Deutschen Arbeitsschutzausstellung der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, kurz Dasa. In der Dasa stehen Mensch und Arbeitswelt im Mittelpunkt. Wie lässt sich das Arbeitsumfeld verbessern, wie kommen die Menschen mit den immer komplexer werdenden Strukturen zurecht, wo lauern Gefahren im Alltag? Mit »Nano« greift die Dasa auch eventuell »unsichtbare Gefahren« auf. Sie präsentiert eine neue Technologie, die sowohl Chancen als auch Risiken birgt – mit rund 150 Exponaten auf fast 1000 Quadratmetern. Am Ende des Rundgangs ist der Besucher tatsächlich ein bisschen schlauer.

Es geht los mit Beispielen aus der Natur, die eine ganze Reihe von Phänomenen der »Nanotechnologie« zu bieten hat: ein lebendiger Gecko, »Leihgabe« des Dortmunder Zoos, hält sich mit den nur nanometerdicken Haftplättchen seiner Füße kopfüber an jeder Oberfläche fest, seltene Sandfische gleiten aufgrund ihrer speziellen Hautoberfläche durch Sand, als sei es Wasser. Nicht fehlen darf auch der wasserabperlende Effekt des Lotusblatts, mit dem sich einige Pflanzen selbst reinigen. Mit optischen Tricks täuscht der tropische Morphofalter. Das brillante Blau seiner schillernden Flügel kommt ganz ohne Farbstoff aus. Erst ein Blick durch das Elektronenmikroskop verrät sein Geheimnis.

Von den Naturphänomenen geht es mit dem Fahrstuhl anschließend symbolisch hinab in die Tiefen der Materie. Nanogroße Strukturen werden hier auf menschliche Maßstäbe vergrößert und damit fassbar und verständlich. Das Rastertunnelmikroskop machte die Erkundung des Nano-Kosmos überhaupt erst möglich. Mit diesem »Superauge« gelang es den späteren Nobelpreisträgern Gerd Binning und Heinrich Rohrer 1981, einzelne Atome sichtbar zu machen.

Von den Anfängen des modernen Nano-Zeitalters geht es durch verschiedene Themenräume hin zur praktischen Anwendung: Nanonahrung, Nanokosmetik, Nano überall. Der Besucher erfährt, wie Kohlenstoff-Nanoröhrchen einen Tennisschläger besonders stabil und leicht machen, aber auch, wie mithilfe magnetischer Nanopartikel künftig Krebs besiegt werden soll. Ein sogenanntes Ferrofluid, eine Flüssigkeit, in der winzige Eisenpartikel gelöst sind, wird direkt in den Tumor gespritzt. Die injizierten Partikel werden in Schwingung versetzt und erhitzt und die Krebszellen so zerstört. Auch »einkaufen« kann man in der Ausstellung. Zieht man die Waren über den Scanner, werden die Inhaltsstoffe verraten. Viele Socken, Sportbekleidung, Folien und Lebensmittelverpackungen enthalten beispielsweise Nanosilber. Der Stoff wirkt keimtötend. Die Folgen für Verbraucher und Umwelt sind noch nicht hinlänglich untersucht.

Nein zu Nano?

Ob Nanopartikel nicht nur klein, sondern auch gemein sind, untersucht Dr. Rolf Packroff von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA). Er und andere Experten nehmen Fein- und Ultrafeinstäube, Fasern und chemische Stoffe am Arbeitsplatz unter die Lupe und charakterisieren ihre Eigenschaften. Wie andere Chemikalien, können auch Nanomaterialien unterschiedliche Gefährdungspotenziale aufweisen. »Aber Nanopartikel machen nichts Neues«, sagt Packroff. Die Partikel versuchten aus energetischen Gründen, sich an andere Teilchen zu binden und seien so fast immer zu größeren Einheiten zusammengeschlossen. »Nur ganz wenige wandern einzeln durch den Körper«, so Packroff. Dennoch bleibe noch viel zu erforschen. Die Chemikalienverordnung »Reach« (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals, also die Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von Chemikalien), die 2007 in Kraft getreten ist, müsse 100 Jahre fehlende Sicherheit in Sachen Chemikalien aufarbeiten. Doch »Nano« heiße nicht automatisch »gefährlich«. Andere Berufsbereiche gingen mit deutlich höheren Erkrankungsrisiken einher. /