Sichere Chemikalien von Anfang an
Hinter PARC, der „European Partnership for the Assessment of Risks from Chemicals“, steht ein internationales Netzwerk aus mehr als 200 Partnern in 29 Ländern. Ziel ist es, die Risikobewertung von Chemikalien weiterzuentwickeln und damit den Schutz von Gesundheit und Umwelt zu verbessern. Das Projekt läuft seit 2022 und ist auf sieben Jahre angelegt.
Die Herausforderung ist enorm: Weltweit werden rund 350.000 verschiedene Chemikalien hergestellt und verwendet. Gleichzeitig kommen laufend neue Substanzen hinzu. Für viele davon gibt es zu Beginn ihrer Entwicklung nur wenige Daten über mögliche langfristige Auswirkungen.
Risiken erkennen, bevor sie entstehen
Ein wichtiger Bestandteil von PARC ist deshalb der Ansatz „Safe and Sustainable by Design“ (SSbD) – also die Entwicklung von Stoffen und Materialien, die von Anfang an sicherer und nachhaltiger gestaltet werden.
Forschende der Schweizer Materialforschungsanstalt Empa arbeiten gemeinsam mit internationalen Partnern an einem entsprechenden Methoden- und Modellkatalog. Damit sollen potenzielle Gefahren für Mensch und Umwelt bereits in einer frühen Entwicklungsphase identifiziert werden.
„Wir wollen Instrumente entwickeln, mit denen sich die potenziellen Gefahren von Chemikalien für Mensch und Umwelt bereits zu Beginn des Entwicklungsprozesses identifizieren lassen“, erklärt Empa-Forscher Bernd Nowack, der die SSbD-Teilaufgabe mitverantwortet.
Damit könnte sich die Logik der Chemikalienpolitik verändern: Nicht erst reagieren, wenn Schäden nachweisbar sind, sondern bereits bei der Entwicklung vorsorgen.
Lernen aus bekannten Problemstoffen
Zur Überprüfung ihrer Modelle haben die Forschenden ihre Werkzeuge zunächst an Chemikalien getestet, deren Eigenschaften und Risiken bereits gut erforscht sind. Ein Beispiel ist Bisphenol A (BPA), das unter anderem als Ausgangsstoff für bestimmte Kunststoffe verwendet wurde.
Die vorhandenen Daten ermöglichen es, die neuen Methoden mit bekannten Erkenntnissen abzugleichen. Gleichzeitig zeigt sich dabei eine zentrale Schwierigkeit: Bei neu entwickelten Chemikalien fehlen genau jene Daten, die für eine verlässliche Bewertung notwendig wären.
Deshalb arbeiten die Forschenden mit Schätzungen, Modellen und Wahrscheinlichkeiten. Die Herausforderung besteht nicht nur darin, Risiken zu berechnen, sondern auch, die Ergebnisse richtig zu interpretieren und daraus belastbare Entscheidungen abzuleiten.
Nach Einschätzung von Nowack wird dafür künftig spezielles Fachwissen notwendig sein. Sowohl in Behörden als auch in Unternehmen könnten sogenannte SSbD-Praktiker eine wichtige Rolle übernehmen. Sie sollen bereits während der Entwicklung beurteilen, welche Eigenschaften eines neuen Stoffes problematisch sein könnten und wie sich Risiken vermeiden oder reduzieren lassen.
Was die Pharmaindustrie vormacht
Ein Blick in die Pharmaindustrie könnte dabei helfen. Dort gehört die Sicherheitsbewertung seit Langem zum Entwicklungsprozess. Ist ein Wirkstoff nicht ausreichend sicher, wird er nicht weiterentwickelt.
Auch in der Agrochemie spielen umfangreiche Prüfungen eine zentrale Rolle. PARC will nun untersuchen, welche Methoden aus diesen Bereichen auf andere Industriezweige übertragen werden können.
Denn der Ansatz „Safe by Design“ kann nur funktionieren, wenn er dort ansetzt, wo neue Chemikalien und Materialien entwickelt werden: in den Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Eine enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Industrie und Behörden ist daher entscheidend.
Vom Chemikalien- zum Materialdesign
Der Ansatz soll dabei nicht auf klassische Chemikalien beschränkt bleiben. Die Forschenden prüfen auch, ob sich die Methoden auf andere neue Materialien übertragen lassen. Eine erste Fallstudie zu Graphen, das aufgrund seiner besonderen Eigenschaften häufig als „Wundermaterial“ bezeichnet wird, zeigte, dass auch für neuartige Materialien eine umfassende Bewertung nach dem SSbD-Prinzip möglich ist.
Die Vision dahinter ist ein grundlegender Perspektivwechsel: Sicherheit und Nachhaltigkeit sollen nicht erst am Ende eines Entwicklungsprozesses geprüft werden. Sie sollen von Anfang an Teil des Designs sein.
Damit könnte PARC dazu beitragen, aus den Erfahrungen mit DDT, Asbest, FCKW und PFAS zu lernen. Denn der beste Umgang mit einem gefährlichen Stoff ist oft nicht, ihn Jahrzehnte später zu verbieten, sondern seine Risiken bereits zu erkennen, bevor er zum flächendeckenden Problem wird.
