• Projektnummer: F 2365
• Projektdurchführung: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) / Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
• Status: Abgeschlossenes Projekt

Projektbeschreibung:

Tätigkeiten mit faserförmigen Nanomaterialien und anderen Werkstoffen können für Beschäftigte Gesundheitsrisiken bergen, wenn dabei alveolengängige Faserstäube eingeatmet werden, die biobeständig sind und eine kritische Faserlänge überschreiten.

Toxikologische Untersuchungen an faserförmigen Nanomaterialien haben zudem Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen der Biegesteifigkeit (Rigidität) und der toxischen Wirkungsstärke von Faserstäuben ergeben. Noch fehlen allerdings standardisierte Methoden zur Bestimmung der Biegesteifigkeit von Fasern, mit denen dieser Zusammenhang für die Risikobewertung und das Gefahrstoff- und Chemikalienrecht genutzt werden kann.

In diesem Projekt wurde von den Bundesanstalten für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) und für Materialforschung und -prüfung (BAM) ein Verfahren zur Ermittlung der Rigidität von Fasern mit Durchmessern von wenigen Nanometern bis hin zu einigen Mikrometern weiterentwickelt. Die Methode verwendet die sogenannte Dynamische Rasterelektronenmikroskopie, bei der eine Faser hinsichtlich Form, Durchmesser und Länge vermessen und ihre Resonanzfrequenzen bestimmt werden. Das Verfahren wurde erfolgreich an Kohlenstoffnanoröhren und Siliziumkarbid-Nanodrähten erprobt.

Der hohe experimentelle Aufwand für Präparation und Analyse von zu charakterisierenden Fasern verhindert derzeit, das Verfahren als regulatorisch nutzbare Routineanalysemethode zu etablieren. Für aktuelle Forschungsarbeiten der BAuA wird die Methode allerdings zur Charakterisierung von Referenzfaserstäuben eingesetzt. Dabei wird in Zellkulturexperimenten untersucht, wie Fresszellen des Immunsystems (Makrophagen) auf Faserstäube reagieren und ob rigide Fasern bereits in solch verhältnismäßig kurzlebigen Kulturen Zellschäden verursachen können.