Studie «Nanotechnologie im Bereich der Lebensmittel»

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Martin Möller, Ulrike Eberle, Andreas Hermann, Katja Moch, Britta Stratmann.

Nanotechnologie im Bereich der Lebensmittel
TA-SWISS (hrsg.) – Zentrum für Technologiefolgen-Abschätzung, 2009
228 Seiten / CHF 48.– / EUR 34.– (D) ISBN 978-3-7281-3234-5 (Buch) / Download open access ISBN 9783728132512
vdf Hochschulverlag AG, ETH Zürich

Jetzt auch auf Englisch verfügbar!
Die "Nanotechnology in the Food Sector" downloaden (pdf)

Einführung

Was ist Nanotechnologie?
Der Begriff «Nano» stammt aus dem Griechischen und bedeutet Zwerg. Im wissenschaftlichen und technischen Bereich bezeichnet man damit die Grössenordnung «ein Milliardstel» (10-9). Gemeint ist im Falle der Nanotechnologie ein Nanometer (nm), also ein Milliardstel Meter (ein Millionstel Millimeter). Die Nanotechnologie befasst sich gezielt mit Strukturen in der Grösse von 1 bis 100 Nanometern, dringt also in den Bereich einzelner Moleküle oder gar Atome vor. In solchen Dimensionen können Substanzen ganz neuartige Eigenschaften erhalten. Dies eröffnet der Technik neue Möglichkeiten. Bereits gibt es Anwendungen im Alltag, z.B. bei Textilien oder bei der Veredelung von Oberflächen wie Fensterglas.

Chancen und Risiken der Nanotechnologie im Bereich der Lebensmittel
Populäre Medien berichten auch schon über «Nanofood», wobei einerseits Produktbeispiele und futuristische Szena­rien für die Ernährung präsentiert werden, andererseits von unabsehbaren Risiken die Rede ist. Als Nutzen werden etwa gesundheitsfördernde Zusatzstoffe genannt, auch von längerer Haltbarkeit oder neuen Geschmacksvarianten ist die Rede. Bei den Risiken wird auf die noch zu wenig abgeklärten Auswirkungen der neuartigen Substanzen auf die Gesundheit hingewiesen. In diesem Zusammenhang gibt es Bedenken bei der Bevölkerung, wie die von TA-SWISS im Jahr 2006 durchgeführten publifocus-Veranstaltungen gezeigt haben.

Wieso eine TA-SWISS Studie zu diesem Thema?
Fachpersonen aus dem Bereich der Lebensmittelwissenschaften fin­den, dass die Nanotechnologie bei Lebensmitteln in der Praxis derzeit noch kaum zum Einsatz komme, in der Grundlagenforschung jedoch von Bedeutung sei. Die Industrie erforscht entsprechende Möglichkeiten bereits mit grossem Aufwand. Eine Abklärung des Themas drängt sich deshalb auf, bevor allfällige Produkte breit vermarktet werden. Denn die Bevölkerung reagiert sehr sensibel auf die Art und Weise, wie Lebensmittel hergestellt werden. Dies hat die Debatte zur Gentechnik ganz deutlich gezeigt. Eine frühezeitige, fundierte Auseinandersetzung mit der Nanotechnologie im Bereich der Ernährung soll einer sachlichen Diskussion dienen.

Zielsetzungen der Studie

  • Erörtern der Zukunftsperspektiven der Nanotechnologie im Bereich der Lebensmittel (inklusive Verpackungsmaterialien). Welche Visionen und Interessen sind damit verbunden, welche Akteure stehen dahinter?
  • Unterscheiden zwischen den «Nano-Fictions», wie sie in den Medien immer wieder präsentiert werden und den wissenschaftlichen Grundlagen sowie den darauf basierenden absehbaren Anwendungen.
  • Untersuchen der Thematik im Kontext der sich ändernden Ernäh­rungsgewohnhei­ten (Trends wie convenience food oder functional food). Welche Bedürfnisse bestehen auf Seiten der Konsumentinnen und Konsumenten?
  • Diskussion von Argumenten rund um die Naturbelassenheit bzw. «Manipulation» von Lebensmitteln im Vergleich mit der langjährigen Debatte zur Gentechnik in der Ernährung.
  • Bewerten der Situation in einer Gesamtbeurteilung durch einen Vergleich unterschiedlicher Strategien für die  «Verbesserung» von Lebensmitteln.
  • Formulieren von Empfehlungen für Entscheidungstragende, insbesondere Politiker/innen.  

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Resultate

  • Die Analyse des Schweizer Markts zeigte, dass bislang nur wenige nanoskalige Lebensmittelzusatzstoffe bzw. mit solchen Komponenten versehene Lebensmittel verfügbar sind. Es sind dies Zusatzstoffe wie Siliziumdioxid, Carotinoide und Micellen, die schon seit vielen Jahren verwendet werden und toxikologisch überprüft sind. Sie ermöglichen ein verbessertes Handling, eine verbesserte Optik oder eine Steigerung der Bioverfügbarkeit von Nährstoffen.
  • Auf aussereuropäischen Märkten werden hingegen auch Nahrungsergänzungsmittel mit nanoskaligen Edelmetallen mit fragwürdigem Nutzen und z.T. toxikologisch bedenklichen Eigenschaften angeboten.
  • Bei Lebensmittelverpackungen befinden sich auf dem Schweizer Markt Verbundfolien und PET-Flaschen mit nanotechnologisch opti­mierten Barriereeigenschaften gegen­über Gasen und Aroma­stoffen, die eine verbesserte Haltbarkeit des Inhalts bewirken. Ausserhalb der Schweiz existieren darüber hinaus Verpackungen mit biozid wirkenden Substanzen (v.a. Nanosilber), um einen Schutz vor Bakterien und Pilzen zu erzielen.
  • Angesichts der aktuellen Marktsituation wird der Beitrag der Nanotechnologie zu einer umweltverträglichen, gesundheitsfördernden und ethisch verantwortlichen Ernährung für die Schweiz derzeit als sehr gering eingeschätzt.
  • In Zukunft könnte allerdings eine Anreicherung von Lebensmitteln mit nanoskaligen Supplementen (z.B. Eisen) in Entwicklungs- und Schwellenländern mit entsprechender Mangelversorgung einen gesundheitlichen Nutzen generieren, der mit wirtschaftlichen Potenzialen in grösserem Umfang verbunden ist.
  • Voraussetzung hierfür ist die öko- und humantoxikologische Unbedenklichkeit der ver­wendeten Nanomaterialien. Lebensmittelverpackungen mit Nanokomponenten bieten hingegen bereits jetzt Vorteile für die Konsument/innen und bergen somit grössere Zukunftspotenziale, zumal hier auch Umweltentlastungseffekte bestehen.

Empfehlungen

  • Die Herausforderung für die Zukunft besteht darin, dass der erzielbare Nutzen nicht durch ggf. vorhandene human- wie ökotoxikologische Risiken der verwendeten Nano­materialien konterkariert wird. Hier ist z.B. die Migration von toxikologisch bedenklichen Nanomaterialien von Verpackungsmaterialien ins Lebensmittel zu nennen.
  • Daher sollte im Lebensmittelsektor die Entwicklung von Nanomaterialien und die Ausgestaltung des Regelungsrahmens durch das Vorsorgeprinzip geleitet werden. Es wird deshalb empfohlen, das Vorsorgeprinzip im Schweizer Lebensmittelrecht ausdrücklich aufzu­nehmen.
  • In der Umsetzung des Prinzips sollten dann die bisherigen Schweizer Vorschriften zum Lebensmittelrecht, die grundsätzlich auch Nanomaterialien umfassen, auf die nanospezifischen Erfordernisse angepasst werden. Konkret empfohlen werden staatliche Vorgaben für das Risiko­management bei den Herstellern und Importeuren.
  • Ferner wird eine spezi­fische Kennzeichnung von Nanomaterialien in Zutaten bzw. in Verpackungs­materialien empfohlen. Die Kennzeichnung soll in der Herstellungskette die Rückverfolgbarkeit von entsprechenden Lebensmitteln und die staatliche Lebensmittelüberwachung erleichtern sowie den Konsument/innen die Ausübung der Wahlfreiheit ermöglichen. Nicht empfohlen wird hingegen der Erlass eines speziellen «Nano-Lebensmittelgesetzes».
  • Schliesslich sollte überprüft werden, ob und inwieweit die bereits von den Herstellern zu beachtenden Regelungen zur Rückverfolgbarkeit entlang der Herstellungskette für synthe­tische Nanomaterialien anzupassen sind und wie sie in der Praxis angewandt werden.
  • Die regulatorischen Massnahmen müssen flankiert werden durch eine Intensivierung der Risikoforschung sowie durch eine konsequente Wahrnehmung der Produktverant­wortung seitens der Hersteller. Dies umfasst insbesondere auch eine verstärkte Information, Transparenz und Dialogbereitschaft gegenüber Stakeholdern und der Öffentlichkeit.
  • Wie auch im Aktionsplan «Synthetische Nanomaterialien» des Bundesrates empfohlen, sollten daher Dialogplattformen zu den Chancen und Risiken sowie ein gesellschaft­licher Verständigungsprozess zum Umgang mit Nanomaterialien im Lebensmittelsektor einen integralen Bestandteil des weiteren Entwicklungsprozesses bilden

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Vorgehen

Methode
Die Studie besteht im Wesentlichen aus drei Modulen:

  • Interdisziplinäre Analyse
    Nach der Definition des Untersuchungsgegenstandes werden in diesem Modul der Produktemarkt, der Stand der Forschung, die rechtliche Situation und die gesellschaftlichen Fragestellungen analysiert. Im Vergleich zu diesen Untersuchungen, die sich auf die Nanotechnologie beziehen, wird die Gentechnik-Debatte reflektiert. Die Erhebung der Daten erfolgt mittels «Desk Research» (Auswertung von Literatur und Datenbanken) und durch Interviews mit Fachpersonen.
  • Stakeholderbefragung
    Mit Hilfe einer schriftlichen Befragung sollen bei Fachpersonen und anderen wichtigen Akteuren im Bereich der Nanotechnologie vertiefende und aktuelle Informationen eingeholt werden insbesondere zu Themen, bei denen nach den Ergebnissen des ersten Moduls noch weiterer Abklärungsbedarf besteht.  
  • Gesamtbewertung
    In einer interdisziplinären Gesamtbewertung werden die Ergebnisse aus dem ersten und zweiten Modul ausgewertet. Beruhend auf dieser Auswertung werden Empfehlungen formuliert.

Zeitplan
Projektbeginn: Sommer 2007 | Abschluss: Frühling 2009

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Downloads

Medieninformation
Schöner, frischer, gesünder −
dank Nano-Verpackungen und Nano-Zusatzstoffen?
pdf

Kurzfassung
Es ist angerichtet
Nanotechnologie in der Küche und im Einkaufskorb
Kurzfassung der Studie von TA-SWISS «Nanotechnologie im Bereich der Lebensmittel»
Pdf der Kurzfassung auf Deutsch, Französisch und Englisch

Medienspiegel
«Nano» auf dem Teller und in der Flasche, Neue Zürcher Zeitung, 24.01.2009
Nanoteilchen in Lebensmitteln sind ungenügend reglementiert, Tages Anzeiger, 24.01.2009
Keine Deklaration für Nano-Lebensmittel, Der Bund, 24.01.2009
Des nanotechnologies dans nos assiettes, Le Temps, 24.01.2009

Podcast
28.01.2009: les nanoparticules, Radio Suisse Romande, Impatience,

Kontakte

Trägerschaft

  • Zentrum für Technologiefolgen-Abschätzung TA-SWISS
  • Bundesamt für Landwirtschaft BLW
  • Kommission für Technologie und Innovation KTI

Beteiligte Personen

TA-SWISS Projekt-Betreuer

  • Dr. Adrian Rüegsegger, TA-SWISS, E-mail

Projekt-Beauftragte

  • Dr. Ulrike Eberle, Öko-Institut e.V. – Institut für Angewandte Ökologie, Freiburg i.Br., Deutschland
  • Martin Möller, Öko-Institut e.V. – Institut für Angewandte Ökologie, Freiburg i.Br., Deutschland

Begleitgruppe

  • Prof. Dr. Ueli Aebi, Modul-Leiter «Nanobiologie», Swiss Nanosciences Institute, Basel
  • Dr. Andreas Bachmann, Philosoph, Ethik im Diskurs GmbH, Zürich
  • Dr. Michael Beer, Abteilung Lebensmittelsicherheit, Bundesamt für Gesundheit (BAG), Bern
  • Natalie Bougeard, Wissenschaftsjournalistin, L’Hébdo, Lausanne
  • PD Dr. Béatrice J. Conde-Petit, Corporate Development Bühler Management AG, Uzwil
  • Dr. Lutz End, R&D Formulation Nutrition, Fine Chemical Division, BASF AG, Ludwigshafen, Deutschland
  • Ruth Genner, Lebensmittelingenieurin; Präsidentin der Grünen Partei
  • Peter Gubser, Marketing Services, Migros - Genossenschaftsbund, Zürich
  • Dr. Beat Hodler, Föderation der Schweizerischen Nahrungsmittelindustrie (FIAL), Bern
  • Alain Kaufmann, Verantwortlicher Nanopublic, Interface Sciences-Société, Universität Lausanne
  • Prof. Dr. Harald Krug, Abteilungsleiter «Materials-Biology Interactions», EMPA, St. Gallen
  • Dr. Markus Lötscher, Bundesamt für Landwirtschaft BLW, Bern  
  • Dr. Thomas H. Meier, Stiftung für Konsumentenschutz (SKS), Bern 
  • Prof. Dr. Peter Schurtenberger, Departement Physik der Universität Fribourg, Center for Nanomaterials
  • Dr. Christoph Studer, Abteilung Stoffe, Boden, Biotechnologie, Bundesamt für Umwelt (BAFU), Bern
  • Prof. Dr. Jakob Tanner, Forschungsstelle für Sozial- und Wirtschaftsgeschichte der Universität Zürich
  • Prof. Dr. Erich Windhab, Institut für Lebensmittel- und Ernährungswissenschaften, ETH Zürich

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Project
Short Title: Nanofood
Long Title: Nanofood
Short Description: Nanotechnology has arrived in the food sector – in the form of additives, or in packaging materials. The TA-SWISS study shows which synthetic nanomaterials are being used for these, which applications are likely in the foreseeable future, and where caution is called for. The study also assesses products that contain nanomaterials, with regard to environmental issues and sustainability.
Start: 2007
End: 2009
Partner Institutes:
Scope Countries:
Contact Person: Rüegsegger, Adrian
Home Page URL: http://www.ta-swiss.ch/en/nanofood/
Focus:
Project Leader: TA-SWISS
Other Members:

Das Projekt in Kürze

Die Nanotechnologie hält Einzug in den Bereich der Lebensmittel – in Form von Zusatzstoffen oder in Verpackungsmaterialien. Die TA-SWISS-Studie zeigt, welche synthetischen Nanomaterialien dazu verwendet werden, welche Anwendungen absehbar sind und wo Vorsicht geboten ist. Zudem bewertet sie Produkte, die Nanomaterialien enthalten, bezüglich Umweltfragen und Nachhaltigkeit.

Projekt: abgeschlossen (2009)

Produkte: Buch, englische Übersetzung der Studie, Kurzfassung (deutsch, französisch, englisch)

Projektleitung: Dr. Martin Möller, Institut für angewandte Ökologie, Freiburg (D)

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