SafeNanoKap

Mögliche Risiken und Umweltauswirkungen von Nanomaterialien in Kunststoffen

Täglich werden Millionen Kaffeekapseln aus Aluminium und Kunststoff verbraucht. Das Projekt SafeNanoKap, das in Kooperation mit der BOKU Wien durchgeführt wurde, hat es sich zum Ziel gesetzt, die Anwendbarkeit des Safe-by-Design Konzeptes anhand des Beispiels der Produktentwicklung von Nanomaterialien in Kaffeekapseln zu ermitteln.

Im Sinne einer Lebenszyklusbetrachtung hängen die potentiellen Umweltauswirkungen von Kaffeekapseln vorwiegend von den eingesetzten Verbundwerkstoffen sowie deren späteren Recycling- bzw. Entsorgungswegen ab. Solange leere Aluminiumkapseln nicht getrennt gesammelt und recycelt werden, weisen Kapseln aus Kunststoffen, wenn diese thermisch verwertet werden, eine vergleichsweise bessere Ökobilanz auf. Kapseln aus Polymerkompositen haben aber den Nachteil, dass sie zusätzlich modifiziert werden müssen, um eine Gasundurchlässigkeit gewährleisten zu können. Die Nanotechnologie ermöglicht, dass die Anforderung für solche Lebensmittelkontaktmaterialien durch den Einsatz von nanoskaligen Additiven bzw. Füllstoffen in Kunststoffen erfüllt werden können.

Im Rahmen des Projekts „SafeNanoKap“ wird deshalb davon ausgegangen, dass das Marktpotential von Kaffeekapseln aus nanotechnologisch modifizierten Polymerkompositen erheblich steigen wird. An dem Projekt war ein interdisziplinäres Projektteam beteiligt, in dem die Polymerwerkstatt GmbH als Unternehmenspartner (KMU) intensiv mit der Universität für Bodenkultur und dem ITA zusammengearbeitet hat. So konnte im Rahmen des Projekts das sogenannte „Safe-by-Design“-Konzept (SbD) nicht nur theoretisch durchleuchtet, sondern auch auf seine praktische Anwendbarkeit untersucht werden. Anhand des ausgewählten Produktbeispiels können durch ein Life-Cycle-Mapping und eine Stoffflussanalyse mögliche Risiken und Umweltauswirkungen von Nanomaterialien in Kunststoffen aufgezeigt sowie Stärken und Schwächen des SbD-Konzepts dargestellt werden.

Das ITA hat mit Hilfe von moderierten Round Table- Diskussionen die Stellungnahmen der ExpertInnen über die Stärken und Schwächen sowie die Anwendbarkeit des SbD-Konzeptes iterativ konkretisiert. Eine möglichst frühe Integration von Sicherheit in den Innovationsprozess  wird allgemein befürwortet, wobei jedoch die Anwendbarkeit des nano-spezifischen Sicherheitskonzepts als schwer umsetzbar gesehen wird. Dies beruht vor allem auf den unklar definierten Rollen und Verbindlichkeiten der Verantwortlichen sowie auf der Freiwilligkeit der Anwendung des Konzeptes. Zusätzlich stellt die Implementierung für KMUs einen im Verhältnis zum Nutzen erheblichen personellen und finanziellen Mehraufwand dar. Durch die Analyse des Konzeptes konnten Empfehlungen für die mögliche weitere Entwicklung des SbD-Konzeptes erarbeitet werden. Die Projektergebnisse aus „SafeNanoKap“ bieten somit eine fundierte Grundlage für eine Weiterentwicklung des SbD-Modells.

Publikationen

Publikationen

  • ITA [Hrsg.],. (2018). Nano in coffee capsules. ITA dossier no. 40en (August 2018; Authors: Anna Pavlicek, Gloria Rose, André Gazsó). Wien. doi:10.1553/ita-doss-040en
  • ITA [Hrsg.],. (2018). Nano in Kaffeekapseln. ITA-Dossier Nr. 40 (August 2018; AutorInnen: Anna Pavlicek, Gloria Rose, André Gazsó). Wien. doi:10.1553/ita-doss-040
  • Gazsó, A., Pavlicek, A., & Rose, G. (2018). Endbericht SafeNanoKap Round Tables 18.10. & 22.11.2017 (p. 39). Wien. doi:/10.1553/ITA-pb-2018-02
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Konferenzbeiträge/Vorträge

Konferenzbeiträge/Vorträge

  • 06.09.2018 , Grenoble
    André Gazsó,  Gloria Elisabeth Rose,  Anna Pavlicek: 
    Testing the applicability of the safe-by-design concept: an Austrian case study on nanoclay-containing coffee capsules
    Nanosafe 2018 – Session 3.2: Safe-by-design nano-enabled products and process
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