Nanopartikel in Sonnencreme: Was sagt die Forschung?

Nanopartikel aus Titandioxid und Zinkoxid sind in der EU als UV-Filter in Sonnencremes erlaubt und gelten nach heutigem Stand bei Cremes und Lotionen als sicher, weil sie nicht in nennenswertem Umfang durch gesunde Haut dringen. Ein mögliches Risiko sehen Fachgremien beim Einatmen, deshalb sind sie in Produkten verboten, bei denen sie in die Lunge gelangen können. Für Verbraucherinnen und Verbraucher heißt das: Creme und Lotion sind unproblematisch, bei Sprays lohnt ein Blick auf die Inhaltsstoffe.

Dieser Artikel erklärt, warum überhaupt Nanopartikel in Sonnenschutzmitteln stecken, was zur Hautaufnahme bekannt ist und wie die Kennzeichnung funktioniert.

Warum Sonnencremes Nanopartikel enthalten

Sonnenschutzmittel nutzen zwei Arten von UV-Filtern:

• Organische Filter, oft als chemische Filter bezeichnet, sind Moleküle, die UV-Strahlung absorbieren und in Wärme umwandeln.
• Mineralische Filter sind anorganische Partikel, vor allem Titandioxid und Zinkoxid. Sie absorbieren den größten Teil der UV-Strahlung und streuen einen kleineren Teil zurück.

Mineralische Filter haben ein Problem: Partikel in der Größe von einigen hundert Nanometern streuen auch sichtbares Licht und hinterlassen einen weißen Film auf der Haut. Werden die Partikel auf wenige Dutzend Nanometer verkleinert, streuen sie sichtbares Licht kaum noch, die Creme wird transparent. Der UV-Schutz bleibt erhalten, weil die Absorption der UV-Strahlung eine Materialeigenschaft ist. Diesen Zusammenhang zwischen Größe und optischen Eigenschaften beschreibt die Seite Nanopartikel ausführlicher.

Titandioxid schützt vor allem im UVB-Bereich und im kurzwelligen UVA, Zinkoxid deckt auch längerwelliges UVA ab. Viele Produkte kombinieren deshalb beide oder mischen mineralische mit organischen Filtern.

Beschichtung gegen Photoaktivität

Titandioxid ist ein Photokatalysator: Unter UV-Licht kann es reaktive Sauerstoffverbindungen bilden. Diese Eigenschaft nutzt man bei selbstreinigenden Oberflächen, in Sonnencreme ist sie unerwünscht. Für den Einsatz in Kosmetika werden die Partikel deshalb beschichtet, etwa mit Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Silikonverbindungen, und meist in einer Kristallform verwendet, die weniger photoaktiv ist. Die Zulassung in der EU gilt nur für Partikel, die den Spezifikationen der Sicherheitsbewertung entsprechen, einschließlich Reinheit, Größe und Beschichtung.

Was die Forschung zur Haut sagt

Die zentrale Frage lautet: Gelangen die Partikel durch die Haut in den Körper? Die Hornschicht, die äußerste Schicht der Oberhaut, ist eine wirksame Barriere aus abgestorbenen Zellen und Lipiden. Untersuchungen an menschlicher Haut, an Tiermodellen und mit Hautmodellen haben überwiegend gezeigt, dass Titandioxid- und Zinkoxid-Nanopartikel in den oberen Lagen der Hornschicht, in Hautfalten und in Haarfollikeln verbleiben und nicht in relevantem Umfang in lebende Hautschichten vordringen.

Der wissenschaftliche Ausschuss für Verbrauchersicherheit der EU (SCCS) kam in seinen Stellungnahmen zu dem Ergebnis, dass beide Stoffe in Nanoform bei Anwendung auf der Haut bis zu einer Konzentration von 25 Prozent als sicher gelten können, sofern sie den geprüften Spezifikationen entsprechen. Auch Daten zu vorgeschädigter Haut, etwa nach einem Sonnenbrand, wurden in die Bewertungen einbezogen.

Beim Zinkoxid lösen sich in feuchter Umgebung geringe Mengen Zink-Ionen. Zink ist ein lebensnotwendiges Spurenelement, die über die Haut aufgenommenen Mengen gelten im Vergleich zur Aufnahme über die Nahrung als gering.

Warum Sprays anders bewertet werden

Werden Partikel als feiner Nebel versprüht, können sie eingeatmet werden und tief in die Lunge gelangen. Für diesen Aufnahmeweg kam der SCCS zu dem Schluss, dass die Sicherheit von Zinkoxid-Nanopartikeln in Sprays nicht belegt werden kann, für Titandioxid gelten vergleichbare Überlegungen. Die EU hat deshalb beide Stoffe in Nanoform nur mit einer Einschränkung zugelassen: Sie dürfen nicht in Anwendungen eingesetzt werden, die zu einer Exposition der Lunge durch Einatmen führen können.

Das betrifft vor allem Pumpsprays und Aerosole, die einatembare Tröpfchen erzeugen. Sonnensprays sind dadurch nicht generell verboten, sie enthalten aber in der Regel organische Filter oder sind so gestaltet, dass keine einatembaren Partikel entstehen. Wer unsicher ist, sprüht das Produkt nicht direkt ins Gesicht, sondern zuerst in die Hand und trägt es dann auf.

Kennzeichnung: was „(nano)“ bedeutet

Die EU-Kosmetikverordnung regelt Nanomaterialien in kosmetischen Mitteln seit 2013 ausdrücklich. Wichtig für Verbraucherinnen und Verbraucher sind drei Punkte:

1. Kennzeichnung: Jeder Bestandteil, der als Nanomaterial vorliegt, wird in der Liste der Inhaltsstoffe mit dem Zusatz „(nano)“ angegeben, zum Beispiel „Titanium Dioxide (nano)“.
2. Positivliste für UV-Filter: UV-Filter dürfen nur verwendet werden, wenn sie in Anhang VI der Verordnung aufgeführt sind. Für Nanoformen gibt es eigene Einträge mit Bedingungen.
3. Meldepflicht: Für Nanomaterialien, die nicht bereits als UV-Filter, Farbstoff oder Konservierungsmittel in den Anhängen der Verordnung geregelt sind, müssen Hersteller ihre Produkte vor dem Inverkehrbringen bei der Europäischen Kommission melden. Für zugelassene Nano-UV-Filter wie Titandioxid ersetzt die Aufnahme in Anhang VI diese Meldung. Die Kommission veröffentlicht zudem einen Katalog der in Kosmetika verwendeten Nanomaterialien.

Filter	Form	Status in der EU	Wichtige Bedingung
Titandioxid	Nano	als UV-Filter zugelassen	bis 25 Prozent, nicht in Anwendungen mit Lungenexposition
Zinkoxid	Nano und Nicht-Nano	als UV-Filter zugelassen	bis 25 Prozent, nicht in Anwendungen mit Lungenexposition
weitere Filter	Nano	einzelne organische Filter in Nanoform zugelassen	jeweils eigene Bedingungen in Anhang VI

Neben Titandioxid und Zinkoxid sind auch einige organische UV-Filter in Nanoform zugelassen. Sie erscheinen ebenfalls mit „(nano)“ in der Inhaltsstoffliste.

Umweltaspekte

Sonnencreme gelangt beim Baden direkt ins Wasser. Zinkoxid-Partikel und gelöste Zink-Ionen können für Wasserorganismen giftig sein, Titandioxid gilt in dieser Hinsicht als weniger problematisch. Wie groß die Belastung in Badegewässern tatsächlich ist, hängt stark von den örtlichen Bedingungen ab und ist Gegenstand laufender Forschung. Die öffentliche Diskussion um Korallenriffe bezieht sich überwiegend auf bestimmte organische UV-Filter. Grundsätzliche Fragen zum Verbleib von Nanomaterialien in der Umwelt behandelt der Artikel Ist Nanotechnologie gefährlich?

Häufige Missverständnisse

„Mineralisch heißt nanofrei.“ Nicht unbedingt. Viele transparente mineralische Sonnencremes enthalten Titandioxid oder Zinkoxid gerade in Nanoform, sonst wären sie nicht durchsichtig. Ob Nanopartikel enthalten sind, zeigt allein die Inhaltsstoffliste.

„Nano ist immer gefährlicher als groß.“ Die Größe allein entscheidet nicht über das Risiko. Es kommt auf Material, Beschichtung, Löslichkeit und vor allem auf den Aufnahmeweg an. Deshalb bewerten die Behörden Creme und Spray unterschiedlich.

„Ohne Kennzeichnung keine Nanopartikel.“ Die Kennzeichnungspflicht knüpft an die Definition von Nanomaterial in der Kosmetikverordnung an. Pulver mit breiter Größenverteilung können einen gewissen Anteil kleiner Partikel enthalten, ohne als Nanomaterial zu gelten. Die genaue Abgrenzung ist Gegenstand regulatorischer Diskussionen.

„Chemische Filter sind die harmlosere Wahl.“ Auch organische UV-Filter werden einzeln bewertet und haben eigene Höchstkonzentrationen. Pauschale Urteile über Filtergruppen helfen bei der Produktwahl wenig.

Praktische Einordnung

• Sonnenschutz bleibt wichtig: UV-Strahlung ist ein gesicherter Risikofaktor für Hautkrebs. Der Nutzen eines geeigneten Sonnenschutzmittels steht außer Frage, die Diskussion um Nanopartikel ändert daran nichts.
• Creme und Lotion: Nanoformen von Titandioxid und Zinkoxid gelten in Cremes und Lotionen nach heutigem Wissen als sicher.
• Sprays: Nicht direkt ins Gesicht sprühen und Sprühnebel nicht einatmen, unabhängig vom Filtertyp.
• Inhaltsstoffliste lesen: Wer Nanoformen meiden möchte, erkennt sie am Zusatz „(nano)“.
• Menge zählt: Der angegebene Lichtschutzfaktor wird nur mit einer ausreichend dicken Schicht erreicht.

Wie die EU Nanomaterialien in anderen Produktgruppen kennzeichnet, etwa in Lebensmitteln, beschreibt der Artikel Nanomaterialien in Lebensmitteln. Einen Überblick über das gesamte Regelwerk bietet die Seite Nanosicherheit und Regulierung.