Nanostrukturierte Materialien - Gruppierung hinsichtlich Arbeits-, Verbraucher- und Umweltschutz und Risikominimierung

Status:

abgeschlossen 06/2018

Zielsetzung:

Die Einsatzfelder von Nanomaterial werden immer vielfältiger: von Auto- oder Flugzeugbau über Kosmetika und Textilien bis hin zu Haushaltswaren.

Im Projekt „nanoGRAVUR“ hat ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen, Behörden und der Industrie eine Strategie zur Gruppierung von nanostrukturierten Materialien erarbeiten können, um Maßnahmen des Arbeits-, Verbraucher- und Umweltschutzes sowie der Risikominimierung übersichtlich und effizient zu gestalten.

Die Gruppierung hilft, eine praktikable Einschätzung der Freisetzung und Exposition von Mensch und Umwelt bei Tätigkeiten mit Nanomaterialien vorzunehmen und vereinfacht damit die Gefährdungsbeurteilung. Im Bereich Arbeitsschutz können mithilfe der im Projekt erarbeiteten Ergebnisse Instrumente zur Expositionsabschätzung weiter verbessert werden. Dies wird sich auf die praktische Arbeit bei den Präventionsaktivitäten der Unfallversicherungsträger positiv auswirken.

Aktivitäten/Methoden:

Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e. V. (DGUV) war im Projekt nanoGRAVUR durch das Referat 3.1 „Expositionsbewertung“ des Instituts für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) direkt an drei von vier Themenblöcken beteiligt. Für das Arbeitspaket „Risikogruppierung für den Arbeitsschutz, Umweltschutz und Verbraucherschutz“ wurde die Ko-Leitung übernommen. Unterstützt wurde das Referat 3.1 durch das Referat 2.3 „Stäube - Fasern“ des IFA sowie durch das Institut für Gefahrstoff-Forschung (IGF) der BG RCI. Die Themenblöcke mit IFA-Beteiligung befassten sich mit

• der theoretischen Ableitung von Kriterien und Werkzeugen für die Eigenschaftsgruppierung von Nanomaterialien,
• der Beurteilung der Gruppierungen zum Schutz von Mensch und Umwelt sowie der Beschreibung schutzgutübergreifender Gruppierungsprinzipien,
• der Testung der Eigenschaftsgruppierung von Nanomaterialien.

In den einzelnen Arbeitsschritten wurden die Ergebnisse aus Literaturstudien evaluiert und Kriterien und Klassifizierungsstrategien für Nanomaterialien daraufhin beurteilt, ob diese für eine praktikable Expositionsabschätzung geeignet sind.

Auch wurde überprüft, ob Expositionsszenarien für Arbeitsplätze nach dem Control-Banding-Ansatz (u. a. einfaches Maßnahmenkonzept, Stoffmanager) zusammengefasst werden können.

Ergebnisse:

Es wurden Kriterien für die Gruppierung von Nanomaterial abgeleitet und deren Anwendbarkeit für die Praxis überprüft. Dadurch ist eine einfachere und verbesserte Beurteilung der Gruppierungen zum Schutz von Mensch und Umwelt möglich. Auch ermöglichen die Ergebnisse eine bessere Zusammenstellung von Expositionsszenarien und der daraus resultierenden Gefährdungsbeurteilung anhand eines Control-Banding-Ansatzes (u. a. einfaches Maßnahmenkonzept, Stoffmanager). Dieser im Arbeitsschutz bereits etablierte Ansatz konnte erfolgreich auf die Schutzgüter Umwelt und Verbraucher übertragen werden.

In den Arbeitspaketen wurden zudem nicht nur die Kriterien für die Gruppierung von Nanomaterial anhand von Materialeigenschaften überprüft, sondern auch Klassengrenzen definiert, (OECD- und ISO-)Testmethoden evaluiert und, falls erforderlich, eigene Testverfahren erarbeitet. Diese Testverfahren wurden mit den Empfehlungen anderer EU-Projekte und dem European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals (Ecetoc) abgeglichen.

Es wurden relevante übergeordnete Deskriptoren zur Risikogruppierung erarbeitet, inklusive einer Anwendungsstrategie für die Anwendung dieser Deskriptoren. Zudem wurden Vorschläge zur Verbesserung der bisherigen Risikogruppierung für den Arbeitsschutz erarbeitet und in eine Matrix überführt. In einem weiteren Arbeitspaket wurden verschiedene Versuchsapparaturen und -aufbauten entwickelt und die zuvor in anderen Arbeitspaketen erarbeiteten Methoden praktisch ausgetestet. Im letzten Arbeitspaket wurden sowohl schutzgutspezifische (Arbeitsschutz, Umweltschutz, Verbraucherschutz) wie auch schutzgutübergreifende Auswahlkriterien für die Risikogruppierung erarbeitet.

Publikationen:

• Göhler D, Gritzki R, Stintz M, Rösler M, Felsmann C. Propagation modelling based on airborne particle release data from nanostructured materials for exposure estimation and prediction. J. Phys.: Conf. Ser., 2017.
• Ding Y, Kuhlbusch TAJ, van Tongeren M, Sánchez Jiménez,A, Tuinman I, Chen R, Larazza Alvarez I, Mikolajczyk U, Nickel C, Meyer J, Kaminski H, Wohlleben W, Stahlmecke B, Clavaguera S, Riediker, M. Airborne engineered nanomaterials in the workplace – a review of release and worker exposure during nanomaterial production and handling processes. Journal of Hazardous Materials, 2017, 322, Part A, 17
• Koivisto AJ, Jensen ACO, Kling KI, Nørgaard A, Brinch A, Christensen F, Jensen KA. Quantitative material releases from products and articles containing manufactured nanomaterials: Towards a release library. NanoImpact, 2017, 5, 119-132.
• Wohlleben W. et al (2014). A pilot interlaboratory comparison of protocols that simulate aging of nanocomposites and detect released fragments.Environ Chem, 11(4): 402-418.
• Arts J.H.E. et al (2014): A critical appraisal of existing concepts for the grouping of nanomaterials. Regulatory Toxicology and Pharmacology Volume 70, Issue 2, November 2014, Pages 492-506
• Arts J.H.E. et al (2015). A decision-making framework for the grouping and testing of nanomaterials (DF4nanoGrouping). Regulatory Toxicology and Pharmacology, Volume 71, Issue 2, Supplement, 15 March 2015, Pages S1-S27
• Oomen A.G. et al (2015). Grouping and Read-Across Approaches for Risk Assessment of Nanomaterials. Int. J. Environ. Res. Public Health 2015, 12(10), 13415-13434; https://doi.org/10.3390/ijerph121013415
• Bos P.M.J. et al (2015). The MARINA Risk Assessment Strategy: A Flexible Strategy for Efficient Information Collection and Risk Assessment of Nanomaterials. Int. J. Environ. Res. Public Health 2015, 12(12), 15007-15021; https://doi.org/10.3390/ijerph121214961

Stand:

25.08.2020