Kleine Zwerge, große Wirkung: Nanopartikel in Kosmetika

Was ist das: Sie sind nahezu unsichtbar, stecken in vielen Produkten, sind längst keine Neuheit mehr und beschäftigen dennoch immer wieder die aktuelle Forschung und die Öffentlichkeit? Gemeint sind die klitzekleinen Teilchen der mittlerweile riesengroßen Nanotechnologie – genannt "Nanopartikel". Viele haben den Begriff schon einmal gehört, manche wissen, was er bedeutet, wenige können ihn erklären – und alle haben Nanopartikel schon einmal benutzt: im Urlaub mit der Sonnenmilch, bei der Lippenpflege, als Kajalstift oder beim Tuschen der Wimpern mit Mascara. Nanotechnologie steckt aber nicht nur in vielen – dekorativen und pflegenden – Kosmetikprodukten: Auch aus der Medizin, der Autoindustrie oder der Kunststoff- und Elektronikbranche sind die Winzlinge nicht mehr wegzudenken. Ihr Name leitet sich übrigens von dem griechischen Wort  für Zwerg ab (nanós). Und genau ihre geringe Größe verleiht ihnen ihre großen Eigenschaften.

Der Nutzen der Zwerge ist unumstritten. Mögliche Risiken für Umwelt und Gesundheit werden jedoch diskutiert. Grund genug, die patenten Minis einmal unter die (vor allem kosmetische!) Lupe zu nehmen: Wo sind sie drin? Was genau bewirken sie? Gibt es Nebenwirkungen? Sind sie auch in Naturkosmetika zu finden? Diese und weitere Fragen sollen in unserem Beitrag über Nanopartikel in Kosmetika Gehör finden.

Früher, als man noch ohne Gurt in den Sommerurlaub gefahren ist, fand man weiß eingecremte Sonnenanbeter am Strand von Rimini, die trotz vermeintlichen UV-Schutzes abends mit Sonnenbrand zu kämpfen hatten. Heute sorgen Nanopartikel in Sonnenschutzmitteln dafür, dass die schädlichen UV-Strahlen wirksam absorbiert werden. Eine Errungenschaft auf dem Gebiet der Sonnenpflege und somit ein unbestreitbarer "Nano-Nutzen", findet Kosmetikerin Christiane von Maltzahn-Haas: "Das Risiko, an den Folgen eines Sonnenbrandes zu leiden und möglicherweise an Hautkrebs zu erkranken, ist dank der verbesserten Rezeptur von modernen Sonnenschutzmitteln viel geringer als ein eventuelles (eben jedenfalls bislang nicht erwiesenes) Gesundheitsrisiko durch Nanoteilchen", schätzt die Inhaberin des Kosmetikstudios "Auszeit" in Meerbusch-Lank das Kosten-Nutzen-Verhältnis der kleinen Partikel ein. Ein weiterer Vorteil von Nanopartikeln in der Sonnenpflege: "Nach dem Eincremen legt sich kein schmieriger weißer Film über längere Zeit auf die Haut, sondern die Creme zieht schneller und besser ein", weiß die Kosmetikexpertin.

Das liegt daran, dass die Pigmente Titanoxid und Zinkoxid, die in Sonnenpflege zum Einsatz kommen, heute in Nanoform als Zinkoxid-Nanopulver verwendet werden. In dieser Größe sind die ursprünglich weißen Partikel von Titan- und Zinkoxid unsichtbar. "Als klarer Film auf der Haut fungieren sie wie ein Spiegel, der das Sonnenlicht reflektiert", erklärt die Spezialistin von Maltzahn-Haas. Dennoch gibt die Institutsinhaberin auch zu bedenken, dass Nanopartikel auf anderen Gebieten möglicherweise nicht gänzlich unbedenklich sind: "Zu Recht sind Nanopartikel in der Kosmetik nicht ganz unumstritten, da es noch keine Langzeitstudien darüber gibt." Aber ihre – eben auch positiven – Eigenschaften rechtfertigen ihren Einsatz in vielen Bereichen.

Die kleinen Helfer werden zum Beispiel in der Autolackierung eingesetzt, sorgen dafür, dass der Dieselmotor im Winter besser anspringt, wirken in Oberflächenbeschichtungen bei Zelten, Markisen oder Sonnenschirmen als "Schmutz- und Wasserabweiser" und machen Kunststoffe stabiler oder Leder weicher. In Socken wiederum unterdrücken nanokleine Silberpartikel möglichen Schweißgeruch. Nanotechnologie steckt auch in Dämmstoffen, Flugzeugen oder Kühlgeräten und sorgt dort für einen niedrigeren Energieverbrauch. In Zukunft könnten so genannte "Nanowürfel" – das sind würfelförmige Nanostrukturen, die Wasserstoff oder Erdgas speichern können – sogar die Energieversorgung von elektronischen Geräten ermöglichen.

Man kann die Nanotechnologie also durchaus als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts bezeichnen. Forscher hoffen, dass sie damit manche drängenden globalen Probleme lösen können. So untersuchen sie Systeme, die mit Hilfe von Nanoteilchen saubere Energie aus Sonne oder Wind speichern oder verschmutztes Wasser reinigen.

Auch in der Medizin erhofft man sich bahnbrechende Veränderungen: Dank ihrer winzigen Größe – Nanopartikel sind tausendfach kleiner als der Durchmesser eines Menschenhaars – bieten die Teilchen die Möglichkeit, neuartige Diagnostiken und Therapeutika zu entwickeln. So könnten etwa Nanokapseln Wirkstoffe wie ein Taxi gezielt zu kranken Zellen bringen. Deshalb setzen Forscher und Mediziner im Kampf gegen Krebs auf Medikamente mit Nanopartikeln, die bösartige Krebszellen zielgenau bekämpfen sollen.

Ob in Kosmetika, Textilien, Elektronik oder Medizin: Nanopartikel befinden sich also längst in vielen Produkten, wo sie zum Beispiel Farbe, Wirksamkeit oder Haltbarkeit beeinflussen. Wie machen sie das? Das liegt an ihrer geringen Größe von 1 bis 100 Nanometer. Das ist kleiner als klein, sogar kleiner als winzig, denn ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter. Man kann auch sagen: Ein Nanometer ist ein Milliardsten Meter. Oder 1.000 Nanometer ergeben einen Mikrometer. Oder 80.000 Nanometer entsprechen der Breite eines Haares. Auf jeden Fall ist ein Nanometer unvorstellbar kurz und nur unter einem speziellen Mikroskop sichtbar. Zum Vergleich: Wäre der Mensch ein Nano, hätte sein Gartenzwerg im Vorgarten für ihn eine Größe von etwa 1,5 Millionen Höhenkilometer – das entspricht einer Länge von 120 Erd-Durchmessern oder drei Mal von der Erde zum Mond.

Manchmal ist Größe eben doch entscheidend: In der Nanowelt haben Partikel mit einer Ausdehnung von diesen wenigen Millionstel-Millimetern plötzlich ganz andere physikalische und chemische Eigenschaften als größere Partikel des gleichen Materials. Diese besonderen Eigenschaften des Kleinen macht man sich in der Nanotechnologie zunutze. "Nanos" kommen sozusagen "überall herein". Deshalb sind sie mittlerweile auch in Pflegeprodukten zu finden: Dort sollen sie beispielsweise dafür sorgen, dass die Pflegestoffe besser in die Haut einziehen. Keine Frage also, das Nanotechnologie Sinn macht und nutzbringend in vielen Bereichen ist. Aber es ist bisher noch nicht im Detail bekannt, wie sich Substanzen im Nanobereich auf den menschlichen Organismus oder die Umwelt auswirken.

Nehmen wir die Zwerge einmal unter die kosmetische Lupe in Hinblick auf mögliche Nebenwirkungen. Zwar stellt die gesunde Haut nach aktuellem Stand der Wissenschaft eine zuverlässige Barriere dar. "Allerdings sollte man Produkte mit Nanopartikeln nicht auf beschädigte Haut auftragen, wodurch die kleinen Teilchen ungefiltert in die Blutbahn gelangen könnten", warnt Kosmetikexpertin Christiane von Maltzahn-Haas und ergänzt: "Bei Haut- oder Deo-Sprays, die Nanopartikel enthalten, sollte man besonders vorsichtig sein, da sie durch die Gefahr des Einatmens ein zusätzliches Risiko bergen." Sie können dann nicht nur in die Lunge, sondern auch in die Blutbahn gelangen. Auch in Zahnpasten können sich die kleinen Zwerge tummeln. Besonders häufig sind Nanopartikel in manchen Anti-Aging-Cremes, Lippenpflegestiften oder Puder zu finden. In Kajalstiften oder Mascaras stecken sie auch drin, dort garantieren Farbpartikel in Nanogröße zum Beispiel eine besonders lange Haltbarkeit.

Wirksam sind die kleinen "Nanos" allemal. Unumstritten ist die Nanotechnologie in der Kosmetik jedoch nicht. Ihre Wirkung auf Mensch und Umwelt ist immer noch nicht ausreichend geklärt. Aktuell wird daher immer noch zu den Auswirkungen von Nanopartikeln auf Gesundheit und Umwelt geforscht. Ziel der Forschung ist eine sichere und verträgliche Nutzung innovativer Nanomaterialien über den gesamten Lebenszyklus; von der Materialentwicklung über Produktion, Verarbeitung und Nutzung bis zum Recycling oder zur Entsorgung. Auch das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) und der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) beschäftigen sich mit möglichen Nano-Nebenwirkungen. Klassische Studien und Risikobewertungen reichen nach Expertenmeinung bisher allerdings nicht aus, um die Wirkung von Nanotechnologie in Bezug auf mögliche Langzeitschäden verlässlich zu bewerten. Künftig seien vielmehr Tests gefragt, die auch langfristige Risiken zuverlässiger bewerten können. "Denn Nanopartikel gelangen schließlich dauerhaft in die Umwelt", sagt Rolf Buschmann vom BUND.

Der Industrieverband Körperpflege- und Waschmittel (IKW) gibt in Bezug auf die Verwendung von Kosmetika mit Nanopartikeln Entwarnung. "Zahlreiche wissenschaftliche Studien zeigen, dass der Gebrauch von Kosmetika, die Nanomaterialien enthalten, unbedenklich ist. Verbraucher in Deutschland können kosmetische Produkte mit Nanopartikeln daher ohne Bedenken verwenden", sagt Birgit Huber vom IKW. Das liegt laut IKW an den strengen gesetzlichen Bestimmungen in der Europäischen Union, welche die Sicherheit der Produkte für den Verbraucher gewährleisten. So gelten diverse Nanomaterialien als Kosmetik-Inhaltsstoffe – wie zum Beispiel Titandioxid und Zinkoxid in Sonnenschutzmitteln – als gesundheitlich unbedenklich.

Rolf Buschmann vom BUND sieht das etwas kritischer: "Mögliche Risiken von Nano-Titandioxid und –Zinkoxid sind noch nicht ausreichend geklärt. Bei Versuchstieren haben sie nach Einatmen zu Entzündungen und Tumoren in der Lunge geführt. Studien haben gezeigt, dass die winzigen Partikel nicht durch gesunde Haut dringen. Bei zum Beispiel durch Sonnenbrand geschädigter Haut ist das jedoch noch unklar. Auch in der Umwelt kann es Probleme geben: Nano-Titandioxid hat sich in Versuchen als schädlich für Wasserlebewesen herausgestellt."

Viele Hersteller von Anti-Aging-Cremes, deren Wirkstoffe ja gezielt in die Haut gebracht werden sollen und wobei Nanopartikel als "Taxi" dienen können, reagieren inzwischen mit verbesserten Rezepturen. Das gilt zum Beispiel für Cremes, die unter anderem so genannte "Fullerene" enthalten: Darunter versteht man Nanokügelchen aus Kohlenstoff, die freie Radikale binden sollen und die möglicherweise nicht als unbedenklich einzustufen sind. Doch dafür gibt es mittlerweile eine Lösung namens "Coating":

Um zu gewährleisten, dass Nanopartikel nicht in den menschlichen Körper eindringen, können diese sicher in Silikone oder bestimmte Öle verpackt werden. Man spricht in diesem Fall von einem Coating. Die Nanopartikel werden von dem Öl ummantelt und so daran gehindert, die Hautbarriere zu überwinden. Eine besondere Vorsichtsmaßnahme, da gesunde Haut ohnehin eine natürliche Barriere darstellt.

Wer wissen möchte, ob sein Kosmetikprodukt Nanopartikel enthält, liest sich am besten die Angabe über Inhaltsstoffe aufmerksam durch: Seit 2013 sind nämlich Kosmetikhersteller verpflichtet, Nanopartikel mit dem Hinweis "Nano" in der INCI-Liste inhaltlich zu deklarieren. Eine allgemeine Kennzeichnungspflicht für Nanoprodukte gibt es hingegen bisher nicht. Die Kosmetikindustrie war innerhalb der Europäischen Union im Jahr 2013 übrigens die erste Branche, in der die Anwendung von Nanomaterialien durch die Vorschriften in der EG-Kosmetik-Verordnung genau reguliert wurde.

Und wie sieht es in der Naturkosmetik aus? Sind Nanopartikel dort überhaupt erlaubt? Hier lautet die – möglicherweise überraschende – Antwort: Ja. Denn die Nanodimension an sich schließt nicht aus, dass solche Stoffe den Kriterien für Natürlichkeit entsprechen. "Nano" und "Natur" müssen keine Gegenspieler sein. Nach aktueller Auskunft des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) unterliegt die Naturkosmetik der gleichen Gesetzgebung wie 'normale' Kosmetik. Was das konkret bedeutet, erläutert Birgit Huber vom IKW wie folgt: "Da der Begriff 'Naturkosmetik' bis heute weder in Deutschland noch in der EU gesetzlich geregelt oder verbindlich definiert ist, können Hersteller von Naturkosmetik-Produkten selbst festlegen, welche Inhaltsstoffe sie in ihren Produkten verwenden." Um aber den Verbrauchern eine Orientierung zu geben, hat sich eine Reihe "privater Naturkosmetik-Standards" etabliert, die von den Naturkosmetik-Herstellern als Siegel genutzt werden können, erklärt Birgit Huber und ergänzt: "Aber auch diese Standards beruhen in der Regel auf selbstgewählten Anforderungen. Jedes Siegel entscheidet dementsprechend individuell, ob Nanopartikel in kosmetischen Produkten zum Einsatz kommen dürfen." Oder anders formuliert: Weitergehende Einschränkungen sind eine freiwillige Selbstverpflichtung der Hersteller und unterscheiden sich von Label zu Label. Das bedeutet also, dass Nanomaterialien verwendet werden können, wenn eine Sicherheitsbewertung die gesundheitliche Unbedenklichkeit belegt.

Für eine Reihe von Nanomaterialien gibt es Stellungnahmen des SCCS. Das Kürzel steht für "Scientific Committee on Consumer Safety" und bezeichnet den wissenschaftlichen Ausschuss für Verbrauchersicherheit der EU-Kommission. Das SCCS hat beispielsweise beim Thema Sonnenschutz mineralische UV-Filter in Nanoform bislang als sicher bewertet – macht aber darauf aufmerksam, dass die allgemeine Datenlage zu Nanomaterialien lückenhaft ist. Chemische UV-Filter hingegen sind für Naturkosmetik tabu. Einige Siegel wie zum Beispiel NATRUE erlauben beispielsweise die Verwendung von Nanopartikeln als UV-Filter in Sonnenschutzmitteln – in diesem Fall Nano-Titandioxid. Manche Naturkosmetik-Unternehmen wiederum setzen beim Sonnenschutz oft nur auf mineralische Pigmente als Hauptwirkstoff.

Skepsis ist bei der noch dünnen Datenlage also durchaus verständlich – Panik nicht! Denn die Beautyindustrie tüftelt fortlaufend an Methoden, beste Ergebnisse zu erzielen und mögliche Gesundheitsrisiken zu vermeiden: "Wenn eine neue Technologie entwickelt wird, ist es nie ganz einfach, diese umzusetzen – und auch die Frage zu langfristigen Schädigungen ist so nachvollziehbar. Aber bei diesem Thema hat der Gesetzgeber alles getan, um maximale Sicherheit für Verbraucher zu gewährleisten – und gleichzeitig ermöglicht, dass verbesserte Produkte mit herausragenden Eigenschaften entwickelt werden können", sagt Dr. Christian Rimpler, Inhaber von Rimpler Cosmetics und  Vorsitzender des Kosmetikverbands VCP.

Letztlich muss jeder Hersteller selbst entscheiden, ob Nanopartikel in seine (Natur-)Kosmetik gehören. Hightech und Natürlichkeit müssen keine Gegensätze sein. Ebenso wenig wie Technologie zwingend bessere Wirksamkeit garantiert oder Naturprodukte grundsätzlich sanfter sind. Wichtig sind Aufklärung und ein verantwortungsbewusster Umgang mit wissenschaftlichen Errungenschaften. Und das allerwichtigste: Die Anwender können und sollen frei wählen, welche Produkte sie bevorzugen. Ein Blick in die INCI gibt Auskunft über alles, was drin steckt, wie klein auch immer es ist. Ebenso klären die Kosmetikverbände Interessierte auf. Und das professionelle Kosmetikinstitut ist immer eine gute Adresse, wenn es um qualifizierte Beratung geht.

• Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): www.bfr.bund.de

• Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland e. V. (BUND): www.bund.net / Info-Blatt über Nanomaterialien in Kosmetika: www.bund.net/fileadmin/user_upload_bund/publikationen/chemie/nanotechnologie_nanokosmetik_faltblatt.pdf

• Nanotechnologien im Alltag: www.nanoportal-bw.de/pb/Startseite/Ihre+Fragen/Thema+Kosmetik

• Daten und Wissen zu Nanomaterialien (DaNa): www.nanopartikel.info

• Informationsplattform Nano-Sicherheit: www.nano-sicherheit.de

• Umweltbundesamt (UBA): www.umweltbundesamt.de

• Verband der Chemischen Industrie e. V. (VCI): www.vci.de

• Verband Cosmetic Professional (VCP): www.vcp.eu

• Industrieverband Körperpflege- und Waschmittel (IKW): www.ikw.org oder www.schoenheitspflege.org

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• Renja Lüer: www.wordwell.de
• Rita Utzenrath: https://textbuero-utzenrath.de/