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Bayreuth, 18.11.2017

 

Gesundheitsrisiko von Kohlenstoff-Nanopartikeln in Industrieruß wird untersucht

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Gesundheitsrisiko von Kohlenstoff-Nanopartikeln in Industrieruß wird untersucht
14.08.2010 - Das Fraunhofer-Institut für Toxikologie und experimentelle Medizin (ITEM) in Hannover hat einen entsprechenden Forschungsauftrag erhalten. Die Projektförderung beträgt 2,5 Mio Euro.

Industrieruß wird mittlerweile weltweit in großen Mengen hergestellt. Es besteht aus kleinsten Nanopartikeln und wird beispielsweise in der Produktion von Autoreifen und anderen Kunststoffen verwendet.

Ein Gesundheitsrisiko dieser Kohlenstoff-Nanopartikel (CBNP) kann bisher nicht ausgeschlossen werden, die Weltgesundheitsorganisation stuft die Partikel als potenziell krebsauslösend ein.

Ruß tritt bei Verbrennungsvorgängen als unerwünschtes Produkt auf und enthält an seiner Oberfläche adsorbierte Pyrolyseprodukte, je nach den Ausgangsstoffen auch ölige Bestandteile aus unvollständiger Verbrennung. Eine vollständige Verbrennung führt zu Kohlendioxid (CO2). Ruß entsteht bei einer unvollständigen Verbrennung zusammen mit Kohlenmonoxid(CO). Bei der unvollständigen Verbrennung entstehen als Zwischenprodukt polyzyklischen Aromaten (PAK), die als Krebsauslöser gelten.

Idustrieruß in Autoreifen

Der englische Fachausdruck für Industrieruß heißt Carbon Black. Das Material wird zu über 90% als Füllstoff in der Gummiindustrie verwendet, hauptsächlich für Autoreifen und Förderbänder. Für Autoreifen gibt es ungefähr 40 verschiedene Rußtypen, die dem Gummi jeweils spezifische Eigenschaften vermitteln. Durch die Nanostrukturierung im Herstellungsprozess ist es gelungen, die drei wichtigsten Kenngrößen von Autoreifen gezielt zu optimieren, dieses sind Rollwiderstand, Nassrutschfestigkeit und Abrieb.

Verwendung als Farbruß

Ruß wird als Schwarzpigment für Druckfarben, Tuschen, Lacke zur Einfärbung von Kunststoffen genutzt. Es dient auch als Schwarzpigment z.B. für Graberde oder Dekorpapier.

Farbruße sind sehr nanoteilige Ruße, die durch ihre Feinheit zunehmend den braunen Grundton verlieren. Ihre Verwendung erfolgt insbesondere bei der Herstellung von schwarzen Druckfarben der unterschiedlichsten Druckverfahren. Da die gedruckten Schichten sehr dünn und teilweise transparent sind, ist eine besondere Rußqualität erforderlich.

Bundesforschungsministerium stellt Mittel zur Verfügung

Mit insgesamt 2,5 Millionen Euro fördert das BMBF nun den Forschungsverbund „Prädiktion humantoxikologischer Wirkung synthetischer Carbon Black Nanopartikel“, um zu klären, inwieweit das Gefährdungspotenzial von den verschiedenen Eigenschaften der unterschiedlichen Carbon-Black-Sorten abhängt. Am Fraunhofer-Institut für Toxikologie und experimentelle Medizin (ITEM) in Hannover werden insbesondere die toxikologischen Wirkungen auf menschliche Lungenzelllinien und Lungenschnitte getestet.

Die Wissenschaftler im Verbund wollen in den kommenden drei Jahren ein mehrstufiges Prüfsystem entwickeln, mit dem die toxischen Wirkungen von verschiedenen Carbon-Black-Nanopartikeln auf Lunge und Atemwege des Menschen bestimmt werden können.

Das Ziel der Forscher im Forschungsverbund Carbon Black ist es letztlich, Modifikationen der Carbon Black-Nanopartikel zu finden, die gesundheitlich unbedenklich sind und somit eine wirtschaftliche Nutzung ohne Risiken zulassen.

Weitere Informationen unter:
http://de.wikipedia.org/wiki/Ru%C3%9F
http://www.item.fraunhofer.de/presse-medien/aktuelle-meldungen/pm-carbonblack.jsp
Ansprechpartnerin am Fraunhofer ITEM Dr. Tanja Hansen, tanja.hansen@item.fraunhofer.de