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Ein Strategieplan für Arbeitssicherheit beim Umgang mit Nanomaterialien

Eine EU-Initiative hat ein Rahmenwerk für die Risikobewertung bei technisch hergestellten Nanomaterialien in der Halbleiterfertigung erarbeitet.

Industrielle Technologien

Die Nanotechnologie wird oft als zentrales Element tiefgreifender Neuerungen in verschiedenen Bereichen angesehen, darunter die Medizin, das Verkehrswesen, die Energiewirtschaft, die Lebensmittelsicherheit, die Sicherheitsbranche, die Informations- und Kommunikationstechnik sowie die Umweltwissenschaft, um nur einige zu nennen. Die Nanotechnologie, grob definiert als Wissenschaft, Konstruktionstätigkeit und Technologie, die auf der Nanoebene betrieben werden, erfährt eine rasante Entwicklung. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Ingenieurinnen und Ingenieure konzentrieren sich zunehmend auf die Herstellung von Nanomaterialien, um deren bessere Eigenschaften, wie höhere Festigkeit, geringeres Gewicht sowie höhere elektrische Leitfähigkeit und chemische Reaktivität, an denen es ihren größeren Entsprechungen mangelt, optimal nutzen zu können. Eine wachsende Vielzahl dieser technisch hergestellten Nanomaterialien wird bei einer breiten Palette an Produkten eingesetzt, darunter Kosmetika, Farben, Sportbekleidung, Mobiltelefone, Computerchips und Batterien. Allerdings beeinflussen viele jener Eigenschaften, wegen der Nanomaterialien hergestellt und genutzt werden, etwa Partikelgröße, Oberflächenausdehnung und Oberflächenreaktivität, auch die Risiken, die mit diesen Materialien verbunden sind, und gefährden möglicherweise die Gesundheit der Arbeitskräfte und der Gesellschaft sowie die Umwelt. Folglich ist es äußerst wichtig, die Gefahren, die mit Nanomaterialien einhergehen, zu beurteilen. Das EU-finanzierte Projekt NanoStreeM (NANOmaterials: STRategies for Safety Assessments in advanced Integrated Circuits Manufacturing) ist bei der Bewältigung dieser Herausforderung einen großen Schritt vorangekommen. In einer Pressemitteilung, die im Online-Magazin „Open Access Government“ veröffentlicht wurde, fasst Dr. Dimiter Prodanov als Vertreter des Projektkoordinators imec die Ergebnisse von NanoStreeM zusammen. Wie in der Mitteilung nachzulesen ist, „gibt es mehr als 200 chemische Verbindungen bestehend aus Elementen wie Silizium, Germanium, Kupfer, Gold, Hafnium, Indium und vielen anderen, die in den meisten Computer- und Handychips enthalten sind“. Dr. Prodanov verweist außerdem auf einige Anwendungsbeispiele für technisch hergestellte Nanomaterialien, wie etwa in der „Solarzellen- und Energiespeicherbranche, wo eine gewisse Anzahl verschiedener Materialien, die auf seltenen Elementen basieren, verwendet wird. Jede einzelne dieser Anwendungen erfordert spezielles Fachwissen zu möglichen Gefahren für Verbraucher, die Arbeitsplatzsicherheit oder die Umwelt.“ Er fügt hinzu: „Das Konsortium von NanoStreeM hat die Herausforderung angenommen und einen Strategieplan für die Arbeitssicherheit beim Umgang mit Nanomaterialien in der Nanoelektronik ausgearbeitet, in dem bestehende Wissenslücken festgehalten und einige Empfehlungen dazu, wie diese geschlossen werden können, formuliert sind.“ Wie auf der Projektwebsite erklärt wird, wurde das Projekt NanoStreeM ins Leben gerufen, „um durch die Festlegung und Umsetzung von Standards bewährte Verfahren zu verbreiten“. Ein weiteres Ziel war es, die Lücken bei den Verfahrensweisen in Verbindung mit der Kontrolle der Arbeitsrisiken in der Halbleiterindustrie, wo Nanomaterialien genutzt werden, zu beseitigen.

Die wichtigsten Projektergebnisse

Eines der wichtigsten Ergebnisse des Projekts war die Erstellung von Schulungspaketen zur Nanosicherheit, mit Unterrichtseinheiten, die „einen Schwerpunkt auf Verfahren der Halbleiterindustrie und Reinraumumgebungen legen“, erläutert Dr. Prodanov. „Das Projekt NanoStreeM konnte belegen, dass die Wahrscheinlichkeit für eine Nanopartikelemission beim normalen Betriebsmodus der Gerätschaften für Reinraumverfahren eher gering ist. Daher sollten bei künftigen Untersuchungen im Bereich Halbleiterindustrie Abschätzungen zu Umweltauswirkungen, Altprodukten und Rückgewinnung wertvoller Bestandteile durch Recycling im Mittelpunkt stehen.“ Darüber hinaus betrachtete das Projekt die Informationslücken, die in der Halbleiterindustrie bestehen, wie etwa das Fehlen verlässlicher Daten zur Toxizität von Nanostrukturen und Methoden für die Risikobewertung bei Nanomaterialien. Dr. Prodanov betont: „Innovation, die von dem Grundsatz geleitet wird, dass Produkte automatisch durch entsprechende Auslegung sicher sein müssen, muss durch derzeit laufende und künftige regulatorische Forschungstätigkeiten unterstützt werden.“ Er erklärt weiter: „Um diese Sicherheit durch Design zu erreichen, sind drei Aspekte zu berücksichtigen: sichere Konzeption, sichere Herstellungsverfahren und sichere Verwendung.“ Dr. Prodanov ergänzt: „Und schließlich ist es wichtig, geeignete Informationsquellen und Kommunikationskanäle für alle Akteure entlang der Versorgungskette, einschließlich der Allgemeinheit, auszumachen.“ Das Projekt NanoStreeM lief im Zeitraum zwischen 2016 und 2018. Weitere Informationen: NanoStreeM-Projektwebsite

Länder

Belgien

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18 Oktober 2017