Haushalt/Wohnen

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Bild: Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung, Nanotechnologie für Architektur und Bauwesen. Quelle: SCHRAG GmbH VDI TZ.

Im Haushaltsbereich und im Bauwesen werden heute grosse Anstrengungen unternommen, um mittels Nanotechnologie neue Materialeigenschaften zu entwickeln. Haushaltsgegenstände sollen durch Nanomaterialien wasser- und schmutzabweisend sein oder gegen Schimmel und Bakterien geschützt werden. Typische Produkte sind Farben und Lacke, Reinigungsprodukte, Küchengeräte wie Kühlschränke und Waschmaschinen oder Küchenartikel wie Frischhalteboxen und Schneidebretter.

Im Wohnbereich und Bauwirtschaft zeichnen sich heute Anwendungen ab, die nahezu sämtliche Bereiche des Bauens betreffen und grosse Marktpotentiale erwarten lassen. Hier geht es beispielsweise um Beton, Farben, Lacke, Dämm- und Isoliermaterialien, selbstreinigende Oberflächen, Fassadenbeschichtungen oder Brandschutz.

Die Liste der aktuell verfügbaren und zukünftigen Nanoprodukte im Bauwesen ist bereits sehr umfassend. Wichtige Produktgruppen sind:

  • Massiv- und Rohbau: Leichte und langlebiger Baustoffe; Ultrahochfester Beton; Zementgebundene Baustoffe wie Mörtel oder Dachsteine (Zusätze von nanoskaligen Nano-Metalloxiden wie kolloidales Siliziumdioxid oder von nanoskaligen Polymeren oder von Carbon Nanotubes)
  • Farben, Lacke (zum Beispiel Titandioxidpigmente; Nanosilber-Lacke; Nano-Komposit-Bindemittel für Fassadenfarben)
  • Antibakterielle Beschichtungen (Nanosilber)
  • Dämmstoffe (zum Beispiel nanoporöse Polymerschäume oder hoch poröses nanostrukturiertes Siliziumdioxid) und Isolationsstoffe (zum Beispiel nanoporöse Materialien)
  • Fenster und Verglasungen: Selbstreinigende Oberflächen (Lotus- und photokatalytischer Effekt z.B. mittels Nano-Titandioxid); Antireflexeigenschaften (z.B. Nano-Siliziumdioxid); verbesserte Wärmedämmung durch Infrarotreflexion (z.B. Silber-Nanoschichten)
  • Fassadenbeschichtungen mit Nano-Kompositen oder Titandioxid (photokatalytischer Abbau von Luftschadstoffen)
  • UV-Schutz und Kratzbeständigkeit
  • Brandschutz (nanostrukturierte Silikatpartikel, so genannte Nano-Clays)
  • Energietechnik (zum Beispiel nanoskalige Halbleiterschichten in Leuchtdioden (LED)).

Da es keine gesetzlichen Deklarationsvorschriften zu Nano-Produkten im Haushalt und im Bauwesen gibt, ist es für die Verbraucher schwierig, nanohaltige Produkte zu erkennen. Verschiedene Inventare zeigen, welche nanohaltigen Haushalts- und Bauprodukte bereits auf dem Markt sind. In der Schweiz existiert leider kein solches Inventar.

Risikostudien zeigen, dass eine abschliessende Beurteilung noch aussteht. Behörden müssen zukünftig erkennen, ob gefährdende Produkte auf den Markt gelangen.

 

Laufende Entwicklungen

Oktober 2018

Nored et al. (2018) befassen sich mit Farbstaub-Aerosol durch die mechanische Abrasion von Nano-Titandioxid-haltigen Farben. Bei bemaltem Holz war die Nanopartikelkonzentration im Staub bei Abschabung mit Schleifpapier hoch. Dies könnte zu einer ungesunden Exposition für den Menschen führen, wenn die Nanopartikel in den Atemtrakt gelangen.

November 2017

Bi et al. (2017) studierten die Wirksamkeit und die Umweltauswirkungen von Nano-Titandioxid-Nanopartikeln in einer kommerziellen Fussbodenbeschichtung. Von besonderem Interesse war die Frage, ob es bei solchen Anwendungen zu unbeabsichtigten Konsequenzen durch die Freisetzung von Nano-Titandioxid-Nanopartikeln kommen kann. Die Autoren untersuchten dazu eine kommerzielle Fussbodenbeschichtung, welche Nano-Titandioxid-Nanopartikeln in einer Silikatmatrix enthielten, auf antimikrobielle Eigenschaften, Resistenz gegen Abnutzung (Abrasion) sowie Wasserabstossung. Die antimikrobiellen Eigenschaften wurden nicht signifikant verbessert. In einem Abrasionstest wurden Nano-Titandioxid-Nanopartikeln freigesetzt. Die Autoren schliessen aber, dass das Expositionsrisiko gegenüber Nano-Titandioxid-Nanopartikeln gering ist.

Oktober 2017

Intelligente Gläser sind tönbare Verglasungen, deren Lichtdurchlässigkeit sich durch das Anlegen einer elektrischen Spannung oder Erwärmung verändert. Solche smarten Gläser können beispielsweise als Sonnenschutz oder als Sichtschutz dienen. Barile et al. (2017) berichten von einem intelligenten Glas, welches neben anderen Komponenten auch Platin-Nanopartikel enthält. Die Autoren betonen, dass ihre Konstruktion robuste, dynamische Fenster ergibt, mit neutraler Farbwiedergabe, hohem Kontrast und ausgezeichneter Lebensdauer. Die Kontrolle der Lichtdurchlässigkeit, so die Autoren, könne den Energiekonsum in Gebäuden verringern.

September 2017

Titandioxid kann organische Schad- und Schmutzstoffe zersetzen. Unter dem Einfluss von der UV-Strahlung des Sonnenlichts werden Verschmutzungsstoffe wie Bakterien, Pilze oder Nikotin durch die Nanostruktur von Titandioxid katalytisch in Kohlendioxid zersetzt. Damit kann Nano-Titandioxid als Material zur Selbst-Reinigung von Fassaden an Gebäuden eingesetzt werden. Das vom Forschungsrahmenprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union unterstütze Projekt BRESAER (Breakthrough solutions for adaptable envelopes in building refurbishment) studiert und entwickelt solche Systeme zur Renovation von Gebäuden. Erste Erfahrungen sollen zeigen, dass der Einsatz von Nano-Titandioxid keine Veränderung der Farben sowie keine Verkalkung oder Risse während 2000 Stunden nach der Applikation unter Umweltbedingungen bewirkt. Das Projekt BRESAER meint, dass die Beschichtung eine Lebensdauer von mindestens zehn Jahren aufweisen kann.

März 2016

West et al. (2016) betonen in ihrem Artikel im Journal of Nanoparticle Research vom February 2016, dass Nano-basierte Konstruktionsprodukte im Baugewerbe grosse Hoffnungen im Bereich der Energieeffizienz und der Ressourcenerhaltung wecken. Allerdings würde die Risikobeurteilung dem Aufkommen neuer Produkte hinter her gehen. Die Publikation beruht auf einem Inventar von 458 Nano-Konstruktionsprodukten und gibt Einblick in die Produktverfügbarkeit, die potentielle Exposition von Mensch und Umwelt gegenüber der verwendeten Nanomaterialien und die Lücken bei der Risikokommunikation.

Februar 2016

Zunehmend von Interesse ist das Ausmass der Freisetzung von Nanopartikeln aus Baumaterialien in die Umwelt.

  • Shandilya et al. 2015 untersuchten beispielsweise die witterungsabhängige Emission von Titandioxid-Nanobeschichtungen in Luft und Wasser.

 

Rechtliche Grundlagen zu Haushalt und Wohnen

Die Rechtssetzung in der EU zum Umgang mit Nanomaterialien hat eine beachtliche Dynamik erreicht. Es besteht heute Bedarf, dass die Schweiz die regulatorischen Entwicklungen in der EU inhaltlich nah und zeitgleich nachvollzieht.

Es liegt aber keine spezifische Gesetzgebung für Nanomaterialien im Haushalts-, Wohn- und Baubereich vor. Massgebend ist die Verordnung über den Schutz vor gefährlichen Stoffen und Zubereitungen (Chemikalienverordnung, ChemV). Die Verordnung enthält nanospezifische Bestimmungen.

Es gelten keine gesetzlichen Deklarationsvorschriften für Nanomaterialien in Produkten in den Bereichen Haushalt und im Bauwesen. Es ist für die Verbraucher schwierig, nanohaltige Produkte zu erkennen. Ausländische Inventare zeigen, welche nanohaltigen Haushalts- und Bauprodukte auf dem Markt sind. In der Schweiz existiert allerdings kein solches Inventar.

In der EU besteht die Verordnung VO (EG) Nr. 1907/2006 zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von chemischen Stoffen. Biozidprodukte wie z.B. für Desinfektions- oder Holzschutzmitteln werden durch die EU-Verordnung für Biozide (VO (EU) Nr. 528/2012) geregelt.                             Die Verordnung enthält nanospezifische Bestimmungen.

 


 

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