Zwei Definitionen: Kosmetikrecht und EU-Empfehlung
Für Kosmetik gilt die Definition der EU-Kosmetikverordnung. Danach ist ein Nanomaterial „ein unlösliches oder biologisch beständiges und absichtlich hergestelltes Material mit einer oder mehreren äußeren Abmessungen oder einer inneren Struktur in einer Größenordnung von 1 bis 100 Nanometern“ (Verordnung (EG) Nr. 1223/2009, Artikel 2). Eine Prozentschwelle nennt diese Definition nicht.
Genauer ist die allgemeine Empfehlung der EU-Kommission von 2022. Sie verlangt, die Anzahlgrößenverteilung zu betrachten, und legt die 50-%-Schwelle fest (Empfehlung 2022/C 229/01). Der wissenschaftliche Ausschuss für Verbrauchersicherheit (SCCS) hält in seinem Leitfaden fest, dass diese Empfehlung noch nicht in die Kosmetikverordnung übernommen wurde, rät Herstellern aber, sie bei der Bewertung schon zu berücksichtigen (SCCS 2023).
| Punkt | Kosmetikverordnung, Art. 2 | EU-Empfehlung 2022 |
|---|---|---|
| Größenbereich | 1–100 nm, äußere Abmessung oder innere Struktur | 1–100 nm, mindestens eine äußere Abmessung |
| Schwelle | keine Prozentangabe | mindestens 50 % der Partikel nach Anzahl |
| Aggregate und Agglomerate | nicht ausdrücklich geregelt | erkennbare Einzelpartikel darin zählen mit |
| Ausnahme | – | spezifische Oberfläche unter 6 m²/cm³: kein Nanomaterial |
| Herkunft | absichtlich hergestellt | natürlich, bei Prozessen anfallend oder hergestellt |
Wie „nano“ auf der Verpackung gekennzeichnet wird und was der SCCS zur Sicherheit sagt, steht auf der Seite Nano oder non-nano?.
Primärpartikel, Aggregate, Agglomerate
Zinkoxid und Titandioxid liegen als Pulver selten als lose Einzelteilchen vor. Die EU-Empfehlung unterscheidet drei Begriffe (Empfehlung 2022/C 229/01):
- Partikel: ein sehr kleines Materialteilchen mit definierten Grenzen. Fachleute sprechen bei den kleinsten Bausteinen von Primärpartikeln.
- Aggregat: ein Partikel aus fest gebundenen oder verschmolzenen Partikeln.
- Agglomerat: eine Ansammlung schwach gebundener Partikel oder Aggregate, deren Oberfläche etwa der Summe der Einzeloberflächen entspricht.
Für die Definition zählen die erkennbaren Einzelpartikel, nicht der Verbund. Ein Klumpen von 500 Nanometern, der aus lauter 20-Nanometer-Teilchen besteht, wird also nach seinen Bausteinen beurteilt. Die Begründung der EU: Agglomerierte Partikel können dieselben Eigenschaften haben wie freie, und im Laufe der Zeit können sich Teilchen aus Verbünden lösen (Empfehlung 2011/696/EU, Erwägungsgrund 12).
Umgekehrt kann auch ein Pigment, dessen Teilchen im Mittel bewusst deutlich größer als 100 Nanometer sind, herstellungsbedingt einen Anteil feiner Teilchen im Nanobereich enthalten. Das beschreibt eine Vergleichsmessung, die Fachleute aus drei Titandioxid-Herstellern an fünf Pigmenten durchgeführt haben. Ihre Ergebnisse stimmten untereinander gut überein, wichen aber deutlich von anderswo veröffentlichten Messungen ab – bei einigen Proben so weit, dass sich die rechtliche Einordnung änderte (Theissmann et al. 2024). Die Messmethode entscheidet also mit.
Warum nach Anzahl gezählt wird
Die EU-Kommission begründet die Anzahlverteilung damit, dass ein kleiner Massenanteil die größte Zahl von Partikeln enthalten kann (Empfehlung 2011/696/EU, Erwägungsgrund 8). Ein Rechenbeispiel zeigt, wie stark der Unterschied ist: Eine Kugel mit 200 Nanometern Durchmesser hat dasselbe Volumen wie 1.000 Kugeln mit 20 Nanometern, denn (200 ÷ 20)³ = 1.000. Ein Pulver, das nur wenige Gewichtsprozent feine Teilchen enthält, kann nach Anzahl deshalb überwiegend aus ihnen bestehen.
Für zugelassene Nano-UV-Filter schreibt die Kosmetikverordnung darum Kennwerte der Anzahlverteilung vor. Bei Zinkoxid (nano) muss der mittlere Durchmesser D50 – 50 % der Partikel sind kleiner – über 30 nm liegen, und D1 – 1 % sind kleiner – über 20 nm (Verordnung (EU) 2016/621). Für Titandioxid (nano) gibt es eine entsprechende Untergrenze von 30 nm.
Wie Partikelgrößen gemessen werden
Ein einzelnes Messverfahren reicht selten, denn die Definition verlangt, auch die Einzelpartikel in Aggregaten zu erfassen. Der SCCS nennt im Leitfaden für die Größenverteilung unter anderem die Elektronenmikroskopie und verweist für Verbünde auf die volumenspezifische Oberfläche (SCCS 2023).
| Verfahren | Was es zeigt | Grenzen |
|---|---|---|
| Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie (TEM, REM) | Bilder einzelner Partikel; daraus lässt sich eine Anzahlverteilung auszählen, mit EDX auch die Zusammensetzung | Probenvorbereitung beeinflusst das Ergebnis stark; in Cremes muss verdünnt und dispergiert werden |
| Röntgenbeugung (XRD) | Kristallform (z. B. Rutil, Anatas, Wurtzit) und Kristallitgröße, ohne Vorbehandlung der Creme | keine direkte Anzahlverteilung einzelner Partikel |
| Spezifische Oberfläche (BET, daraus VSSA) | Oberfläche pro Volumen eines trockenen Pulvers; unter 6 m²/cm³ kein Nanomaterial | nur für Pulver, nicht für die fertige Creme |
| Lichtstreuung in Dispersion (z. B. dynamische Lichtstreuung, Laserbeugung) | schnelle Messung von Teilchen in Flüssigkeit | erfasst oft Agglomerate statt Einzelpartikel; Ergebnis ist nicht direkt eine Anzahlverteilung |
| Lichtmikroskopie | Verteilung und Verbünde in der Creme | Auflösung um 200 nm, Nanopartikel nicht messbar |
Die Zeilen zu Mikroskopie und Röntgenbeugung stützen sich auf eine Untersuchung der taiwanischen Arzneimittelbehörde an handelsüblichen Sonnencremes: Lichtmikroskopie konnte Nanopartikel wegen ihrer Auflösungsgrenze von etwa 200 nm nicht messen, die Kombination aus Röntgenbeugung und TEM erwies sich als geeignet (Lu et al. 2015). Der SCCS betont außerdem, dass die Probenvorbereitung für die Elektronenmikroskopie die Ergebnisse beeinflusst und dass sich Partikel beim Einarbeiten in eine Rezeptur verändern können, etwa durch Zusammenlagerung (SCCS 2023).
Rohstoff oder fertige Creme?
Die Einordnung „nano“ oder „non-nano“ betrifft den Rohstoff, so wie er in die Rezeptur geht. Die Angabe beruht in der Regel auf den Daten zum eingesetzten Rohstoff. In der fertigen Sonnencreme ist die Messung schwieriger: Die Pigmente müssen aus Fett, Wachs und Öl isoliert oder stark verdünnt werden, bevor ein Elektronenmikroskop einzelne Teilchen zeigt (SCCS 2023).
Für dich als Käuferin oder Käufer bleibt die Inhaltsstoffliste der verlässliche Hinweis. Steht „Zinc Oxide (nano)“ oder „Titanium Dioxide (nano)“ darin, ist ein Nanomaterial enthalten; fehlt der Zusatz, hat der Hersteller den Stoff nicht als Nanomaterial deklariert. Wie du die Liste liest, zeigt INCI-Liste lesen. Ob die Teilchen durch die Haut gehen, behandelt die Seite Dringen mineralische UV-Filter in die Haut ein?; welcher Filter welchen UV-Bereich abdeckt, steht unter Zinkoxid oder Titandioxid. Mineralische Sonnenschutz-Sets wie das Familien-Sonnenset – LSF 50, After-Sun & Lippenschutz (ab 39,90 €) oder das Outdoor-Set – Sonnenschutz & SOS-Pflege für beanspruchte Haut (79,90 €) enthalten ebenfalls Sonnencremes mit Zinkoxid und Titandioxid.
Häufige Fragen
Enthält eine non-nano Sonnencreme gar keine Teilchen unter 100 Nanometern?
Nicht zwingend. Auch Pigmente mit großer mittlerer Teilchengröße können einen kleinen Anteil feiner Teilchen enthalten. „Non-nano“ bedeutet, dass das Material insgesamt die Nano-Definition nicht erfüllt.
Wie groß sind non-nano Zinkoxid-Partikel?
Eine einheitliche Zahl gibt es nicht. Die Größe hängt vom Rohstoff und seinem Herstellungsverfahren ab. Nach der EU-Empfehlung von 2022 ist entscheidend, dass weniger als die Hälfte der Partikel nach Anzahl im Bereich von 1 bis 100 nm liegt.
Kann ich selbst prüfen, ob eine Creme Nanopartikel enthält?
Nein, dafür braucht es Laborgeräte wie ein Elektronenmikroskop. Du kannst dich aber auf die Pflichtkennzeichnung „(nano)“ in der Inhaltsstoffliste stützen.
Warum zählt die Anzahl und nicht das Gewicht?
Weil wenige Gewichtsprozent feiner Teilchen sehr viele Partikel sein können. Die EU-Kommission hat sich deshalb bewusst für die Anzahl entschieden.
Ist non-nano weißer?
Meist ja, weil größere Teilchen mehr sichtbares Licht streuen. Mehr dazu im Beitrag Weißfilm bei Sonnencreme.
Bei forpeople
In der Inhaltsstoffliste unserer Feste Sonnencreme LSF50 (40 g, 17,90 €) und des Feste Sonnencreme LSF50 Reiseformat (20 g, 9,90 €) sind Zinkoxid und Titandioxid als „non-Nano“ gekennzeichnet; bei der Feste Sonnencreme LSF50 Mini - OCEAN BLUE (20 g, 9,90 €) steht „mineralische, nicht-nano UV-Filter“. Diese Angaben beziehen sich auf die eingesetzten Rohstoffe; eine konkrete Partikelgröße nennen die Produktangaben nicht. Das Sonnenpflege-Set sensitiv – mineral. LSF 50 & After-Sun (ab 10 Mon.) (39,90 €) kombiniert eine Mini-Sonnencreme mit After-Sun-Pflege. Alle Sonnencremes sind fest, wasserfrei, wasserfest getestet und stecken in einer Papierhülse ohne Kunststoffbeschichtung. Mehr dazu: LSF, UVA und wasserfest erklärt · Mineralische Sonnencreme für Kinder · Titandioxid in Lebensmitteln und Kosmetik · Naturkosmetik-Standards erklärt
Quellen
- Europäisches Parlament und Rat (2009): Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 über kosmetische Mittel, Artikel 2 Absatz 1 Buchstabe k und Artikel 19. ABl. L 342: 59. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2009/1223/oj
- Europäische Kommission (2022): Empfehlung der Kommission vom 10. Juni 2022 zur Definition von Nanomaterialien (2022/C 229/01). ABl. C 229: 1. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:32022H0614(01)
- Scientific Committee on Consumer Safety (2023): Guidance on the Safety Assessment of Nanomaterials in Cosmetics, 2nd revision. SCCS/1655/23, angenommen am 6. Juni 2023. https://health.ec.europa.eu/system/files/2023-07/sccs_o_278.pdf
- Europäische Kommission (2011): Empfehlung 2011/696/EU vom 18. Oktober 2011 zur Definition von Nanomaterialien. ABl. L 275: 38. https://eur-lex.europa.eu/eli/reco/2011/696/oj
- Europäische Kommission (2016): Verordnung (EU) 2016/621 zur Änderung des Anhangs VI der Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 (Zinkoxid, Zinkoxid [Nano]). ABl. L 106: 4. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2016/621/oj
- Theissmann R, Drury C, Rohe M, Koch T, Winkler J, Pikal P (2024): Comparative electron microscopy particle sizing of TiO2 pigments: sample preparation and measurement. Beilstein Journal of Nanotechnology 15: 317–332. https://doi.org/10.3762/bjnano.15.29
- Lu PJ, Huang SC, Chen YP, Chiueh LC, Shih DY (2015): Analysis of titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles in cosmetics. Journal of Food and Drug Analysis 23(3): 587–594. https://doi.org/10.1016/j.jfda.2015.02.009
