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Neue Chemikalien und Materialien von Anfang an sicher und nachhaltig zu entwickeln – diesem Ziel widmet sich das EU-geförderte Projekt »SSbD4CheM«. Gemeinsam mit 18 Partnern aus 14 Ländern arbeitet das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT an einer innovativen Toolbox mit praxisnahen Werkzeugen, Leitfäden und Datenbanken, die Unternehmen, Behörden und Forschende bei der Umsetzung des Prinzips »Safe and Sustainable by Design« unterstützen. Dabei bringt das Fraunhofer IBMT seine Expertise in modernen toxikologischen und analytischen Methoden ein, entwickelt neue Testverfahren und treibt die Harmonisierung von Standards zur Bewertung von Sicherheit und Nachhaltigkeit voran.
Wie lassen sich neue Chemikalien und Materialien so entwickeln, dass sie möglichst sicher für Mensch und Umwelt sind – und gleichzeitig nachhaltig? Diese Frage ist zentral für viele Produkte unseres Alltags: von Funktionskleidung bis hin zu Cremes und Make-up. Moderne Materialien sollen viel leisten – dürfen aber keine langfristigen Schäden oder schwer abbaubare Rückstände wie Mikroplastik oder »Ewigkeitschemikalien« (PFAS) hinterlassen.
Hier setzt das EU-geförderte Projekt »SSbD4CheM« (»Safe and Sustainable by Design for Chemicals and Materials«) an. 19 Partner aus 14 Ländern – darunter Universitäten, Forschungsinstitute und kleine und mittlere Unternehmen – entwickeln gemeinsam eine praktische Toolbox, mit der neue Chemikalien und Materialien von Anfang an sicher und nachhaltig geplant werden können.
Warum neue Lösungen gebraucht werden
Europa hat bereits viele Regeln und Datenbanken, um Chemikalien zu erfassen und Risiken zu verringern, etwa die Chemikalienverordnung »REACH«. Doch bei neuen Stoffen fehlen oft wichtige Informationen: Wie verhalten sie sich in der Umwelt? Sind sie giftig für Menschen oder Tiere? Bauen sie sich wieder ab? Unternehmen, Behörden und Forschende stehen damit vor einem Dilemma: Sie sollen innovative Produkte entwickeln – und zugleich Gesundheit und Umwelt zuverlässig schützen. Je früher Risiken bekannt sind, desto einfacher lassen sich gefährliche Stoffe vermeiden oder ersetzen.
Was »SSbD4CheM« konkret entwickelt
»SSbD4CheM« verfolgt ein klares Ziel: Neue Chemikalien und Materialien sollen »safe and sustainable by design« sein - also von Anfang an so gestaltet werden, dass sie möglichst sicher, umweltverträglich und zukunftsfähig sind.
Dazu entwickelt das Projekt unter anderem:
• einen gemeinsamen Rahmen für »Safe and Sustainable by Design« - verständliche Leitlinien, wie man Sicherheit und Nachhaltigkeit systematisch mitdenkt
• schnelle Test- und Screening-Methoden, die früh Hinweise auf mögliche Gefahren liefern
• Computer-Modelle, die verschiedene Aspekte (z. B. Gesundheit, Umwelt, Ressourceneinsatz) gleichzeitig berücksichtigen
• Ansätze, um auch bei wenig Daten eine verbesserte Umwelt- und Lebenszyklusbewertung neuer Materialien zu ermöglichen
• Vorschläge zur Standardisierung neuer Methoden, damit sie europaweit genutzt und von Behörden anerkannt werden können.
Das Projekt konzentriert sich dabei auf drei Bereiche, die viele Menschen direkt betreffen:
• Textilien: Entwicklung von PFAS-freien Beschichtungen für wasser- und schmutzabweisende Kleidung. PFAS sind besonders langlebige Chemikalien, die sich in Umwelt und Organismen anreichern können.
• Kosmetik: Einsatz von Zellulose-Nanofasern, um Mikroplastikpartikel in Kosmetikprodukten wie Peelings zu ersetzen.
• Automobilindustrie: Entwicklung der nächsten Generation von leichten, robusten Verbundmaterialien, die Ressourcen schonen und den Energieverbrauch senken können.
Die Rolle des Fraunhofer IBMT: Neue Testmodelle statt Tierversuche
Das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT bringt seine langjährige Erfahrung in zellbasierten Testsystemen, Mikrosystemtechnik und toxikologischer Bewertung in das Projekt ein. Ziel ist es, tierfreie Prüfverfahren zu entwickeln, die realistische Belastungsszenarien für Mensch und Umwelt besser abbilden.
Das Fraunhofer IBMT entwickelt und harmonisiert innovative Labor- und Gewebemodelle - darunter hochspezialisierte Barrieremodelle der Lunge und des Gastrointestinaltrakts -, um:
• die pulmonale und orale Aufnahme von Chemikalien und neuen Materialien realitätsnah nachzustellen
• Effekte an relevanten Zielorganen gezielt zu untersuchen
• Chemikalien und neue Materialien sicher und effizient im Labor zu testen
• vollständig auf Tierversuche zu verzichten
• realistische Expositionsszenarien für Verbraucherinnen und Verbraucher abzubilden
• Datenlücken zu schließen und Risiken zuverlässiger bewerten zu können.
Zum Einsatz kommen dabei unter anderem moderne, mikrofluidikbasierte biohybride Systeme, fortschrittliche In-vitro-Modelle (basierend auf humanen induzierten pluripotenten Stammzellen) sowie Ex-vivo-Modelle (z. B. ein gastrointestinales Mukusbarrieremodell), die gemeinsam eine dynamische und physiologisch möglichst realitätsnahe Testumgebung schaffen.
»Unser Ziel ist, dass Sicherheit und Nachhaltigkeit nicht erst am Ende geprüft werden, sondern schon von Beginn an bei der Entwicklung neuer Materialien mitgedacht werden«, sagt Dr. Yvonne Kohl vom Fraunhofer IBMT. »Mit unseren neuen Technologien können wir Risiken früher erkennen - und gleichzeitig Tierversuche reduzieren.«
Die im Projekt entwickelten analytischen und toxikologischen Methoden werden so aufbereitet, dass sie in Regulierungs- und Normungsgremien eingebracht werden können. So trägt »SSbD4CheM« dazu bei, neue Standards zu setzen, die Marktakzeptanz sicherer und nachhaltiger Produkte zu erhöhen und industrielle Innovation zu stärken.
Projektsteckbrief
»SSbD4CheM« - Safe and Sustainable by Design framework for the next generation of Chemicals and Materials
—
Verbundkoordinator
Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzo VITO, Belgien, Milica Velimirovic
Partner
Flemish Institute for Technological Research VITO, BE
Kompetenzzentrum Holz GmbH, DE
Fraunhofer-Gesellschaft für angewandte Forschung e. V., DE
Luxembourg Institute of Science and Technology, LU
Instituto Tecnologico del embalaje, transporte y Logística, ES
Kemijski Institut, SI
Hochschulen Fresenius Gemeinnuetzige Traegergesellschaft, DE
Asociación para la Promoción, Investigación, Desarrollo e Innovación Tecnológica de la Industria del Calzado y Conexas de La Rioja CTCR, ES
Novamechanics Monoprosopi IKE, EL
BioNanoNet Forschungsgesellschaft mbH, AT
Postnova Analytics GmbH, DE
Entelos Institute Ltd, CY
Universiteit Leiden, NL
Swensea University, UK
Centro Ricerche Fiat SCPA, IT
AHAVA Dead Sea Laboratories LTD, IL
Korteks Mensucat Sanayi ve Ticaret Anonim Sirket, TR
Tofwerk AG, AU
Edelweiss Connect GmbH, CH
Volumen
9,48 Mio. € (davon 654.000 € IBMT)
Laufzeit
01.01.2024 – 31.12.2027
Projektförderung
HORIZON-CL4-2023-Resilience-01-21 der Europäischen Union. This project has received funding from the European Union’s Horizon Europe research and innovation programme under grant agreement n° 101138475. UK participants in SSbD4CheM are supported by UKRI. CH participants receive funding from the Swiss State Secretariat for Education, Research and Innovation (SERI).). Views and opinions expressed are however those of the author(s) only and do not necessarily reflect those of the European Union. Neither the European Union nor the granting authority can be held responsible for them.
Dr. Yvonne Kohl
Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT
Tel: +49 6897 9071-256
yvonne.kohl@ibmt.fraunhofer.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler
Chemie, Gesellschaft, Medizin, Umwelt / Ökologie, Werkstoffwissenschaften
überregional
Forschungsprojekte, Kooperationen
Deutsch
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