Platin

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Platin ist ein seltenes Edelmetall. Man verwendet es zur Herstellung von Schmuck, in Fahrzeugkatalysatoren, als chemischer Katalysator, in Laborgeräten, Zahnimplantaten, Werkstoffen für elektrische Kontakte und auch in der Medizin.

Wie könnte ich damit in Kontakt kommen?

Auto-Katalysator Bildquelle Орлов-Александр-stock.adobe.com — @ Орлов-Александр-stock.adobe.com

Das Tragen von Platinschmuck ist unbedenklich. Platin wird bei der Herstellung von elektrischen Schaltkontakten, Heizleitern oder Thermoelementen verarbeitet. Aufgrund seiner hohen Schmelztemperatur und Korrosionsbeständigkeit wird es zum Bau von medizinischen und technischen Geräten verwendet. Zu einem direkten Kontakt mit freien Platinpartikeln kommt es bei diesen Anwendungen nicht.
60 % des weltweiten Bedarfs an Platin werden für Fahrzeug-Katalysatoren verwendet. Hier können kleinste Mengen aus dem Katalysator in den Abgasstrom gelangen. Auf diesem Weg könnte man daher unbeabsichtigt mit den Teilchen in Kontakt kommen. In der Krebstherapie (Chemotherapie) wird eine bestimmte Platin-Form, das Cis-Platin, verwendet, das auf alle Zellen giftig wirkt.

Wie gefährlich ist das Material für Mensch und Umwelt?

Werden sehr kleine Platinpartikel, z.B. aus einem Auto-Katalysator, freigesetzt und dann eingeatmet, können sie in einem gewissen Umfang von der Lunge über den Blutstrom hin zur Leber wandern. Dort richten sie aber keinen nennenswerten Schaden an. Platin-Nanopartikel sind üblicherweise kaum giftig. Das Krebsmedikament Cis-Platin jedoch zerstört sowohl schnellwachsende Krebszellen als auch gesunde Zellen.

Fazit

Im Alltag besteht für Menschen keine Gefahr, weil der Körper nur im geringen Umfang mit Platin-(Nano)Partikeln in Kontakt kommt. Auch für die Umwelt sind diese Teilchen ungefährlich.

Nebenbei

für den Arbeitsplatz gibt es einen festgelegten Grenzwert (MAK-Wert) für Platin-Verbindungen von 2 µg/m³ pro Tag

Materialinfo

Eigenschaften und Anwendungen

Platin (chemisches Elementsymbol Pt) ist ein sehr korrosionsbeständiges Edelmetall und bei hohen Temperaturen sehr beständig.

Platin weist aber auch ein widersprüchliches chemisches Verhalten auf: Einerseits verhält es sich wie ein Edelmetall. Es ist durch die meisten Chemikalien nicht zu zerstören. Andererseits ist es bei katalytischen Reaktionen hochreaktiv, z.B. wenn die Platinteilchen sehr kleinteilig vorliegen. Platin ist als nanometergroßes Pulver nicht selbstentzündlich. Auch als fein verteilte Mischung mit Luft (Staub) unter Einwirkung einer Zündquelle ist Platin nicht entzündlich, also besteht keine Möglichkeit einer Staubexplosion.

Platin hat ein vielfältiges Anwendungsspektrum. Es wird zur Herstellung von Schmuck, Fahrzeugkatalysatoren, Laborgeräten, Zahnimplantaten und Werkstoffen für elektrische Kontakte verwendet. Die Industrie verarbeitet Platin in Form von Drähten, Blechen oder Röhren in elektrischen Schaltkontakten, Heizleitern oder Thermoelementen. Aufgrund seiner hohen Schmelztemperatur und Korrosionsbeständigkeit wird es für medizinische und technische Geräte, wie Schalen oder Tiegel genutzt.
Der zweitwichtigste Absatzmarkt für Platin ist Schmuckplatin. Hier handelt es sich um Legierungen aus 96% Platin mit 4% Kupfer, oder aus 90% Platin mit 10% Palladium. Es wird besonders für Uhrwerke und Schmuckeinfassungen verwendet Die Medizin verwendet es in der Krebstherapie vor allem als Cis-Platin (Diamindichloroplatin; DDP, ein komplexgebundenes Platinatom).

Bei den industriellen Anwendungen von Platin ist besonders die Verwendung des Metalls in Form von Nanopartikeln in KFZ-Katalysatoren hervorzuheben. Auch zahlreiche andere chemische Prozesse, z.B. die Salpetersäureherstellung nutzen die katalytischen Eigenschaften von Platin-Nanopartikeln. In Brennstoffzellen dient Platin als Elektrodenmaterial.

Platin ist ein vielseitiger Katalysator: Neben den zuvor genannten Anwendungen wird es auch bei der Herstellung von Silikonen (Hydrosilylierung) eingesetzt Raffinerien benutzen es zur Reinigung von Kraftstoffen. Platin katalysiert die selektive Hydrierung organischer Verbindungen sowie die elektrochemische Umwandlung von Ammoniak. In all diesen Prozessen beschleunigt Platin chemische Reaktionen, ohne dabei selbst verbraucht zu werden.

Auch die Membrantechnik greift auf Platin zurück, insbesondere in Form katalysatorbeschichteter Membranen (CCMs). Diese werden in Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFCs) und PEM-Elektrolyseuren eingesetzt, wo Platin als dünne Katalysatorschicht auf einer Polymermembran aufgebracht ist. Dies ermöglicht effizienteelektrochemische Reaktionen wie die Umwandlung von Wasserstoff und Sauerstoff in Wasser oder die Elektrolyse von Wasser.

Moderne Entwicklungen zielen aber darauf ab, den Platinverbrauch durch ultradünne Beschichtungen weiter zu reduzieren.

Vorkommen und Herstellung

Reines metallisches Platin wird heute kaum noch im Bergbau abgebaut. Es gibt Minen in Südafrika, Russland und Kanada. Eine andere Quelle zur Platingewinnung ist die Buntmetallerzeugung von Kupfer und Nickel, wobei die Platingruppenelemente (Palladium, Rhodium, Iridium, Osmium, Ruthenium) als Nebenprodukte anfallen. Nach der Gewinnung wird Platin durch verschiedene chemische Verfahren weiter aufgereinigt. Meistens wird die unterschiedliche Löslichkeit von Platinsalzen in verschiedenen Lösungsmitteln verwendet (Solvent-Extraktion). Durch einfaches Erhitzen dieses Produkts entsteht nahezu reines Platin, welches in Form eines nanoskaligen Pulvers oder Platinschwamms anfällt.

Weitere Informationen

Becker, Ramona; Hartwig, Helga; Köppe, Herbert; Vanecek, Hans; Velić, Paul; Warncke, Rudolf; Zelle, Anna (1987). Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, 8. Auflage, Springer Berlin Heidelberg, ISBN 9783662062241.

Chen A, Holt-Hindle P. (2019). Platinum-based nanostructured materials: synthesis, properties, and applications. Chem Rev. 2010 Jun 9;110(6):3767-804. doi: 10.1021/cr9003902.

Daunderer, M (2007). Handbuch der Umweltgifte : klinische Umwelttoxikologie für die Praxis. ecomed, Landsberg/Lech, ISBN 3-609-71120-5.

Sures, B & Zimmemann, S (2005). Untersuchungen zur Toxizität der Platingruppenelemente Pt, Pd und Rh - Abschlussbericht (BWR22012) Nov 2005, Universität Karlsruhe. Programm Lebensgrundlage Umwelt und ihre Sicherung (BWPLUS), pp.37,

_{Update 2026 (Projekt MANTRA)}

Nachhaltigkeit

Vogelperspektive auf einen türkisfarbenen und kastanienbraunen See in einer Nickelmine. Mindanao, Philippinen. Bildquelle: MARYGRACE - stock.adobe.com — Vogelperspektive auf einen See in einer Nickelmine. Mindanao, Philippinen. @ MARYGRACE – stock.adobe.com

Gewinnung

Platin ist ein seltenes Edelmetall und wird zum Großteil als Nebenprodukt im Nickel– und Kupfer-Abbau gewonnen. Deshalb lassen sich viele Nachhaltigkeitsindikatoren für Platin schwer oder gar nicht bestimmen. Die Republik Südafrika, die Russische Föderation und Simbabwe sind weltweit die wichtigsten Förderländer für Platin. Der Abbau erfolgt größtenteils untertage, einige Förderstätten arbeiten auch im Tagebau.

Ressourcenverbrauch bei Aufbereitung

Die Landnutzung für die Förderung von Platin ist vergleichbar mit der im Kupferbergbau. Der Untertageabbau verbraucht dabei weniger Fläche, da weniger Abraum gelagert werden muss. Bei der Förderung besteht ein hoher Wasserverbrauch pro Tonne gefördertem Erz. Der Energie- und Wasserverbrauch für die Weiterverarbeitung der Erze ist hoch.

Sicherheit

Die Arbeitssicherheit in südafrikanischen Minen hat sich in den letzten Jahren stetig verbessert. Die Zahl der Todesfälle ist gesunken. Auch Gesundheitsrisiken durch Staub wurden reduziert, wodurch es weniger Lungenerkrankungen gibt.

Emissionen

Die Lagerstätten in Russland und Kanada weisen sehr hohe Sulfidgehalte auf. Bei der Verhüttung entsteht schädliches Schwefeldioxid. Deshalb werden spezielle Anlagen zur Reinigung der Abgase eingesetzt. In Absetzbecken (sog. Tallings) kann viel Schwefel den Boden und das Wasser sauer machen. Deshalb wurden Maßnahmen etabliert, um den Schwefel im Abraum zu verringern
Ebenso als kritisch zu bewerten sind indirekte Emissionen, die bei der Weiterverarbeitung der Erze entstehen, hauptsächlich Kohlendioxid aber auch Stickstoffoxid.
Die bei der Verhüttung von Platin-haltigen Erzen in Südafrika und Simbabwe eingesetzte elektrische Energie stammt zu einem Großteil aus der Kohleverstromung und ist daher mit hohen CO₂-Emissionen verbunden.
In Abgaskatalysatoren in Fahrzeugen dagegen sorgt Platin dafür, dass Stickoxide und Kohlenmonoxide nicht entstehen.

Soziale Aspekte

Die Platinförderung wird von wenigen großen Unternehmen kontrolliert. Deshalb profitieren nur wenige von den Gewinnen.
Laut dem gewichteten Länderrisiko für die Herkunftsländer von Platin, in welches die Indikatoren der Weltbank eingehen (Worldwide Governance Indicators) stammen etwa 80 % des Platins aus Ländern, in denen die Regierung nicht sehr stark ist. Dort gibt es oft Probleme mit politischer Stabilität, Sicherheit, Mitspracherecht und Korruption.
Damit Metalle umweltfreundlich hergestellt werden können, wird es in der EU immer wichtiger, genau auf die Herkunft und den Transport in der Lieferkette zu achten.
Das deutsche Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz schreibt für Unternehmen mit mehr als 1000 Mitarbeitenden die Dokumentation oder Zertifizierung von Sozialstandards und Arbeitsschutz vor.
Verschiedene internationale Organisationen arbeiten an Herkunftsnachweisen für Platin (Zertifizierungen), die teilweise auch schon angewandt werden. Diese stellen sicher, dass bestimmte Sozial- und Sicherheitsstandards in den Abbaubetrieben eingehalten werden.

Entsorgung und Recycling

Insgesamt werden ca. 23 – 27 % des Platins recycelt. Die Recyclingrate ist jedoch produktabhängig. Im Juwelierbereich beispielsweise ist sie sehr hoch, da in Schmuck reines Platin eingesetzt wird. Die Rohstoffe können sehr gut eingeschmolzen und neu verarbeitet werden.
Bei Katalysatoren liegt die Recyclingquote in Deutschland bei 50 – 60 %. Das darin enthaltene Platin ist gut zugänglich und wegen seines hohen Gehalts gut wiederverwertbar.
Bei bestimmten elektronischen Bauteilen ist das Recycling jedoch problematisch. Es ist oft in geringen Mengen an schlecht zugänglichen Stellen verbaut, so dass eine Demontage sehr aufwändig ist. So wird bei elektronischen Bauteilen oft nur eine niedrige zweistellige Recyclingquote erreicht.

Wie lässt sich das Material nachhaltiger gestalten?

Durch den Einsatz erneuerbarer Energien bei Gewinnung und Verhüttung könnten Treibhausgase deutlich reduziert werden. Auch eine höhere Recyclingquote ist möglich: Recycling spart rund 66 % der Energie und einen Großteil des Wasserverbrauchs, die sonst beim Abbau und der Verarbeitung entstehen.
Ergänzend kann durch die Einhaltung von Sozial- und Umweltstandards in den Lieferketten die Nachhaltigkeit erhöht werden. Dafür spielen Zertifizierungen und gesetzliche Rahmenwerke wie das Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz eine wichtige Rolle.

Weiterführende Informationen:

Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. 2022. Platingruppenmetalle – Informationen zur Nachhaltigkeit.

_{Erstellt 2026}

Exposition des Menschen

Platin ist das namensgebende Element der sogenannten Platingruppenelemente zu denen auch Palladium, Ruthenium und Rhodium gehören. Die häufigsten Expositionsquellen für Platin sind Arbeitsplätze in der Industrie, Autoabgase, medizinische Anwendungen und in geringerem Maß Nahrung oder Hautkontakt über Schmuck.

Kontakt im Alltag

Platin, der Namensgeber für die Platingruppenelemente (PGE), findet sich in vielen Anwendungen, vom Autoabgaskatalysator über Schmuck bis zu medizinischen Anwendungen in Zahnlegierungen, Implantaten oder Krebsmedikamenten. Allerdings findet die hauptsächliche Exposition des Menschen im Alltag über den Feinstaub in der Luft statt. In diesem befinden sich neben Platin auch Palladium oder Rhodium. Mit dem Abgas werden diese Materialien in sehr kleinen Mengen freigesetzt. Eine Studie aus dem Jahr 2022 untersuchte die Konzentrationen von Platin und Palladium in städtischen Staubfraktionen in Moskau. Die in dieser Arbeit zitierten weltweiten Konzentrationen für Platin schwanken von 0,15 ng/g bis 764 ng/g. Die größte Menge sowohl für Platin als auch für Palladium ist dabei an Mikropartikel gebunden .

Neben dieser Hauptanwendung ist ein direkter Kontakt der Haut mit platinhaltigem Schmuck möglich. Eventuelle Hautreaktionen bei Kontakt mit platinhaltigem Schmuck sind in der Regel selten, da Platin als sehr gut verträglich gilt. Dennoch können – je nach individueller Empfindlichkeit und Legierung – Reaktionen wie Juckreiz und Rötungen auftreten. Auch Platin-Legierungen in Zahnersatz oder Implantaten sind gut verträglich.

Anders verhält es sich mit Medikamenten gegen Tumorzellen. Hier ist Platin (z.B. als Cisplatin) biologisch sehr aktiv und hat zusätzliche eine Vielzahl von Nebenwirkungen.

Situation am Arbeitsplatz

An Arbeitsplätzen spielt Platin wie die anderen PGE auch bei der Erzgewinnung, in Zahnarztpraxen oder in der chemischen Industrie eine Rolle. Dabei muss man zwischen metallischem Platin und Platinsalzen oder ‑verbindungen unterscheiden. Metallisches Platin ist inert und wird als wenig kritisch beurteilt. Die Salze des Platins können allerdings ein Berufsasthma auslösen (Platin-Asthma), das vor allem in der Katalysator- oder Chemieindustrie vorkommt. In einer großangelegten Studie konnte ein quantitativer Zusammenhang mit der Höhe der Belastung am Arbeitsplatz gegenüber Chloroplatinat-Salzen und einer Sensibilisierung beschrieben werden. In einer früheren deutschen Studie war dieser Zusammenhang bereits in ähnlicher Weise beobachtet worden .

In der EU gelten daher wie für Deutschland aber auch in den USA unterschiedliche Grenzwerte für das metallische Platin bzw. die Salze des Platins. Der Grenzwert für Platinmetall-Staub liegt deutlich höher bei 1 mg/m³ als zeitgewichteter Mittelwert für 8-h Schichten, 5 Tage die Woche. Für Platinverbindungen z.B. Chloroplatinate gilt ein empfohlener Wert für Spitzenkonzentrationen von 2 µg/m³ (MAK- und BAT-Werte-Liste 2025).

Situation beim Verbraucher

Platin als Metall stellt für Verbraucher kaum ein Risiko dar. Die Mengen aus den Dreiwegekatalysatoren in Automobilen sind sehr gering und andere Expositionsquellen sind zu vernachlässigen. Und doch spielt eine Exposition durch die Abgase aus Verbrenner-Autos eine Role bei der Belastung durch Platin. Eine Studie mit drei verschieden exponierten Gruppen konnte zeigen, dass die Bewohner von Innenstädten signifikant höhere Belastungen aufwiesen, als die Vergleichsgruppen „Landbevölkerung“ oder die Gruppe, die beruflich belastet ist, aber nicht in der Stadt wohnt. Eine Freisetzung aus Implantaten oder auch aus Schmuck konnte bisher nicht nachgewiesen werden. Eine messbar höhere Ausscheidung von Platin im Urin konnte vor allem für Personen beobachtet werden, die eine Gold/Platin-Legierung als Zahnfüllung besaßen. Der Unterschied liegt bei Platin ähnlich wie bei den anderen PGE: die Verbindungen des Elements zeigen eher eine Wirkung, als das Metall und organische Komplexe können hoch giftig sein, so dass diese auch als Anti-Tumormittel zum Einsatz kommen .

Platin ist im Allgemeinen unbedenklich. In bestimmten Formen, wie z. B. als Salz, kann es aber eine Form des Asthmas auslösen – besonders bei Menschen, die viel damit zu tun haben, etwa in der Chemieindustrie.

_{Update 2026}

Freisetzung in die Umwelt

Platin und Platinverbindungen gelangen vor allem durch Verkehr, Industrie und medizinische Anwendungen in die Umwelt. Besonders relevant sind Fahrzeugkatalysatoren, Krankenhausabwässer, Kläranlagen und belastete Sedimente.

Generelle Freisetzung

Platin gelangt vor allem durch Fahrzeugkatalysatoren in die Umwelt. Es gelangt durch Abrieb mit den Abgasen in den Straßenstaub und somit in straßennahe Böden, Sedimente, Oberflächengewässer und Küstenbereiche. Besonders hohe Einträge werden in urbanen Gebieten beschrieben, weil Verkehrsaufkommen und Fahrverhalten die freigesetzte Menge beeinflussen .

Neben Verkehrsemissionen werden industrielle Quellen als relevante Eintragspfade genannt. Dazu zählen unter anderem Bergbau, Metallverarbeitung, Galvanik, Elektronikindustrie, Fahrzeugkomponentenproduktion, Verhüttung, Kohleverbrennung sowie Abfälle aus technischen Anwendungen. Diese können Platin lokal stark anreichern. Über Luft, Abwasser, Böden oder Sedimente verteilen sich die Partikel .

Platin lässt sich in sämtlichen aquatischen Systemen nachweisen – darunter Flüsse, Meer sowie in aquatischen Organismen.

In Gewässern findet man Platin vor allem in Flüssen, Übergangszonen zum Meer, Küstenbereichen, Sedimenten und Lebewesen. Untersuchungen zeigen, dass städtische Abwässer, Verkehr, Industrie und Kläranlagen gemeinsam zur Belastung beitragen, wobei je nach Gebiet unterschiedliche Quellen stärker ins Gewicht fallen können .

Manche Studien beschreiben keine konkreten alltagsnahen Freisetzungspfade, betrachten die jeweilige Substanz jedoch als mögliche Belastungsform in aquatischen Testsystemen .

Ein weiterer wichtiger Eintragspfad sind platinbasierte Medikamente, insbesondere Cisplatin, Carboplatin und Oxaliplatin. Nach der Behandlung werden diese Stoffe oder ihre Umwandlungsprodukte über Urin und Fäzes ausgeschieden und gelangen über Krankenhausabwässer, häusliches Abwasser und Kläranlagen in Flüsse, Küstengewässer und Sedimente. Da Kläranlagen diese Stoffe nicht vollständig entfernen, können sie regelmäßig in aquatische Systeme eingetragen werden .

Freigesetzte Mengen

Die gemessenen Platinmengen in Oberflächengewässern liegen meist im sehr niedrigen ng/L-Bereich. Abwasserströme können deutlich höhere Pt-Konzentrationen enthalten als natürliche Gewässer. Für Kläranlagenabläufe wurden Werte bis 92 ng/L und für Kläranlagensedimente bis 605 µg/kg berichtet .

Straßenstaub und Straßensedimente enthalten häufig höhere Pt-Gehalte als Wasserproben .

Feste Rückstände wie Sedimente können ebenfalls relevante Pt-Mengen bis zu 91ng/g Trockengewicht enthalten. In Klärschlämmen wurden bis zu 192 mg/kg Pt und in Müllverbrennungsaschen bis zu 602 mg/kg Pt nachgewiesen .

In modernen Drei-Wege-Katalysatoren sind typischerweise 1,5–2,5 g Pt verbaut. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler schätzen die globale Freisetzung von Platin aus Fahrzeugkatalysatoren auf 14,5 t/Jahr geschätzt .

Bei platinbasierten Medikamenten hängen die freigesetzten Mengen stark von Anwendung, Dosierung und Ausscheidung ab. Für Krebsmedikamente insgesamt werden in aufnehmenden Gewässern Konzentrationen von <2 ng/L bis 762 µg/L und in Sedimenten bzw. Klärschlamm 0,25–42,5 µg/kg berichtet. Diese Werte beziehen sich auf die Stoffgruppe der Krebsmedikamente und nicht ausschließlich auf Platinverbindungen .

Ergebnisse aus dem Labor zur Freisetzung

Laborstudien zeigen, dass Platin-Nanopartikel unter bestimmten Versuchsbedingungen nur geringe Mengen gelöstes Platin freisetzen. In Pflanzenversuchen mit Pt-NPs konnte kaum Platin nachgewiesen werden .

Für Platin aus Fahrzeugkatalysatoren zeigen Labor- und Auswaschungs-Studien , dass es überwiegend als Partikel oder Nanopartikel freigesetzt wird. Der lösliche Anteil liegt häufig unter 10 %, teils sogar unter 1 %. In einer Studie wurden mehr als 99 % des Platins als Nanopartikel beschrieben. Eine lösliche Fraktion kann dennoch entstehen und hängt unter anderem von pH-Wert, Alter des Katalysators und Stoffen wie Chlorid, Schwefelverbindungen, organischer Substanz, Fulvin- und Huminsäuren, Aminosäuren oder Citrat ab .

Kläranlagen können platinbasierte Zytostatika nur teilweise zurückhalten, so dass im Ablauf noch große Mengen zu finden sind .

Die wichtigste Freisetzungsquelle ist der Verkehr. Rückstände aus platinbasierten Medikamenten landen vor allem im Abwasser. Natürliche Gewässer enthalten meist nur sehr geringe Platinmengen.

_{Update 2026}

Aufnahme in den Menschen

Platin-Nanopartikel bzw. an Staubpartikel gebundenes Platin können in den Körper aufgenommen werden, indem sie eingeatmet werden. Sie verhalten sich wie gleich große Partikel aus anderen Materialien bzw. ultrafeiner Staub. Die aufgenommenen Mengen an metallischem Platin stellen jedoch im Gegensatz zu Platinsalzen für den Menschen kein Risiko dar.

Aufnahme über die Lunge

Autoabgaskatalysatoren sind die Hauptursache für die Aufnahme von Platin über die Lunge. Dies trifft auch für die anderen PGE wie Rhodium oder Palladium zu. Studien zeigen, dass bei normaler Umweltbelastung keine nachweisbaren toxischen Wirkungen auftreten.

Eine umfangreiche Inhalationsstudie aus dem Jahr 2000 mit verschiedenen Materialien konnte für Platin-Nanopartikel (18 nm) keine toxikologischen Befunde in Ratten feststellen. Auch wurde nur eine sehr kleine Menge des applizierten Platins aus der exponierten Lunge in die Leber transportiert .

Aufnahme über die Haut

Menschliche Haut kann sowohl am Arbeitsplatz, z.B. in Edelmetallscheidereien oder in der Katalysatorproduktion als auch im täglichen Gebrauch mit Platin in Kontakt kommen.

Dazu gehören der direkte Kontakt mit Platinsalzlösungen am Arbeitsplatz, das Tragen von Schmuck oder auch Zahnimplantate und andere medizinische Anwendungen. Allerdings ist die Aufnahme von Platinsalzen durch die Haut (Penetration) sehr gering und bei metallischen Nanopartikeln nicht nachweisbar. Nur in geschädigter Haut ist die Permeation von Platin-Nanopartikeln durch die Haut beobachtet worden. Interessant ist eine Beobachtung zur Aufnahme über die Haut in einer Studie, die Hautproben von Europäerinnen mit denen von dunkelhäutigen Afrikanerinnen verglichen hat. Hier konnte ein signifikanter Unterschied beobachtet werden: durch die Haut von Europäerinnen kam nur eine sehr kleine Menger an Platinsalzen, während durch die Haut der Afrikanerinnen nach 24 h fast eine 10fach höhere Menge transportiert wurde. Dennoch sind die Mengen an Platin und den Salzen sehr niedrig, die durch die Haut aufgenommen werden können. Der beobachtete Unterschied bedeutet nicht automatisch ein höheres Gesundheitsrisiko .

Aufnahme über den Verdauungstrakt

Platin und seine Verbindungen können über Nahrung und Trinkwasser aufgenommen werden, da sie als Spurenstoffe in der Umwelt vorkommen, insbesondere durch Emissionen aus Autoabgaskatalysatoren. Studien zeigen jedoch, dass die Konzentrationen in Lebensmitteln (meist < 1 µg/kg) und im Trinkwasser (ng/L-Bereich) sehr gering sind. Die orale Bioverfügbarkeit von metallischem Platin ist niedrig, während lösliche Platinsalze zwar besser resorbiert werden, aber in der Nahrung nur in Spuren vorkommen. Insgesamt ist die tägliche Aufnahme im Nanogramm-Bereich toxikologisch kaum relevant. Internationale Bewertungen, z. B. durch das europäische „Scientific Committee on Consumer Safety (SCCS)“, sehen kein relevantes Gesundheitsrisiko für die Allgemeinbevölkerung über die oben genannten Expositionspfade.

Die Aufnahme von Platin über Nahrung und Wasser ist wegen der sehr geringen Mengen kaum gesundheitlich relevant.

Aufnahme über medizinische Anwendung

Organische Platinverbindungen, vor allem cis-Platin und Carboplatin, sind als Krebsmedikamente (Zytostatika) im Einsatz. Dabei bindet das komplexierte Platin an die DNA und schädigt damit schnell wachsende Krebszellen. Diese sterben dann ab. Nebenwirkungen sind bei diesen Medikamenten beträchtlich, da die Substanzen auch die gesunden Zellen schädigen, besonders in schnell wachsenden Bereichen, wie Haut, Nieren, oder Haaren.

Besonderes Augenmerk wird in diesem Zusammenhang aber auf die Abwässer aus Kliniken gelegt, denn die Platinverbindungen werden nahezu unverändert über mehrere Wochen von den Patienten über den Urin ausgeschieden. Es konnte nachgewiesen werden, dass ungeklärte Abwässer von Kliniken sehr hohe Gehalte an cis-Platin enthalten können und erst nach Eliminierung der Zytostatika das Wasser besser umweltverträglich war .

Auch wenn durch die Autoabgaskatalysatoren eine messbare Menge an Platin in die Umwelt gelangt, ist die Aufnahme in den Körper sehr gering bis nahezu nicht nachweisbar. Platinsalze insbesondere Verbindungen wie das cis-Platin können aber z.B. Klinikabwasser verunreinigen und diese müssen daher speziell aufbereitet werden.

_{Update 2026}

Aufnahme und Wirkung in Umweltorganismen

Platin kann von verschiedenen Wasserorganismen aufgenommen oder anderen Oberflächen gebunden werden. Besonders Wurzeln, Algen, Sedimentbewohner und Muscheln sind wichtige Anreicherungsorte

Aufnahme in Umweltorganismen

Platin wurde in verschiedenen Wasserorganismen nachgewiesen, vor allem in Algen, Muscheln, kleinen Krebstieren, Würmern und Fischen. In Makroalgen lagen die Pt-Gehalte bis zu 0,57 ng/g; Muscheln enthielten sogar mehr als 1,0 ng/g .

Pflanzen nehmen Platin vor allem über die Wurzeln auf und speichern es auch dort .

Tiere, die im oder auf dem Sediment leben wie Flohkrebse oder Mückenlarven, nehmen Platin ebenfalls auf .

Rückstände von platinbasierten Medikamenten wie Cisplatin wurde in Algen und Wassenpflanzen gefunden .

Toxizität

Platin und seine Verbindungen können für Wasserorganismen schädlich sein.

Besonders empfindlich reagieren kleine Krebstiere wie Wasserflöhe (Daphnia magna). Hier beobachteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowohl Bewegungsstörungen als auch eine verringerte Fortpflanzung. Auch bei Flohkrebsen, Zuckmücken-Larven, Würmern und Muschelkrebsen wurden Effekte auf Überleben, Wachstum oder Fortpflanzung beschrieben .

Platinbasierte Krebsmedikamente, vor allem Cisplatin und Oxaliplatin, zeigten in mehreren Studien deutliche Schädigungen bei verschiedenen Wasserorganismen .

Bei Pflanzen und Algen hängen die Effekte stark vom Organismus, der Platinform und der Konzentration ab. Hohe Dosen an Platin-Nanopartikeln verursachten z.B. bei Gartenkresse und Weißem Senf keine sichtbaren Pflanzenschäden. Bei Grünalgen hemmten dagegen Platin-Nanopartikel das Wachstum und lösten deutlichen Zellstress aus. Bei der Ackerschmalwand wirkte eine niedrige Pt(II)-Ionenkonzentration sogar wachstumsfördernd. Höhere Konzentrationen führten zu Blattverfärbungen, Gewebeschäden, geringerem Wachstum, verminderter Photosynthese und Membranschäden .

Platinbasierte Krebsmedikamente wirken auf Wasserorganismen, indem sie die DNA schädigen, das Zellwachstum hemmen und die Fortpflanzung beeinträchtigen. Dadurch können sie ganze Ökosysteme nachhaltig beeinflussen .

Insgesamt zeigen die Studien, dass höheren Konzentrationen schädigen. Im Gegensatz dazu können chronische Belastungen bereits bei geringeren Konzentrationen bedeutende Beeinträchtigungen der Fortpflanzung, dem Wachstum, im Verhalten, der Entwicklung und Zellstress hervorrufen.

Beurteilung der Effekte auf Umweltorganismen

Die meisten im Freiland gemessenen Platinwerte liegen im niedrigen ng/L-Bereich und damit deutlich unter vielen Konzentrationen, bei denen in Laborversuchen akute Schäden ann Umweltorganismen beobachtet wurden. Eine direkte akute Gefährdung ist daher meist nicht ableitbar. Da Platin jedoch von Algen, Muscheln, Pflanzen und Sedimentorganismen aufgenommen werden kann, bleibt eine weitere Beobachtung sinnvoll .

Auch in Sedimenten liegen gemessene Umweltwerte meist deutlich unter schädlichen Laborwerten. Dennoch wird Platin für Sedimentbewohner als relevanter Stoff eingeordnet, da bei höheren Konzentrationen Schäden an Wachstum und Überleben auftreten können .

Platin-Nanopartikel scheinen in Pflanzen weniger leicht verfügbar zu sein als gelöste Platinformen. Der Großteil des Platins verbleibt in den Wurzeln, während gelöstes Platinsalz stärker in oberirdische Pflanzenteile gelangt. Dadurch wird für Pt-Nanopartikel ein geringerer Eintritt in die Nahrungskette angenommen .

Bei Pflanzen können niedrige Pt(II)-Ionenkonzentrationen sogar wachstumsfördernd wirken, wohingegen höhere Konzentrationen schädlich sind .

Platin-Rückstände aus Krebsmedikamenten sind für die Risikobewertung besonders relevant, weil sie stabil sind. Cisplatin zeigte bei chronischer Belastung Effekte auf Verhalten, Fortpflanzung, Zellstress und Entwicklung; akute Effekte traten meist erst bei höheren Konzentrationen auf. Da Carboplatin stabil ist und in größeren Mengen anfällt, gilt es als Substanz, die gezielt aus dem Abwasser entfernt werden muss. .

Für die Risikobewertung sind Langzeitstudien wichtig, da Effekte auf Fortpflanzung, Entwicklung und Verhalten erst nach längerer Belastung sichtbar werden. Bewertungen auf Basis akuter Effekte können das Risiko dagegen unterschätzen .

Bei den üblichen Umweltkonzentrationen erscheint eine unmittelbare Gefährdung meist gering. Kritischer sind jedoch lokale hohe Belastungen, langfristige Belastungen und platinbasierte Krebsmedikamente, da sie Entwicklung, Fortpflanzung, Verhalten und Zellstress beeinflussen können.

_{Update 2026}

Wirkung auf den Menschen

Metallische Platin-Nanopartikel in verschiedenen Formen verursachen keine auffälligen Effekte und sind wenig toxisch. Platinsalze dagegen sind kritisch und organische Platinverbindungen sind als Anti-Tumor-Medikamente im Einsatz.

Verteilung und Wirkung im Körper

Metallisches Platin ist in keiner Form, auch nicht als Nanopartikel, chemisch und biologisch aktiv. Hohe Dosen an Platinnanopartikeln, z.B. durch Injektion in die Blutbahn oder durch einen Tubus in den Magen appliziert, können auch im Körper Komplikationen hervorrufen. Die Behandlung von Ratten mit hohen Dosen (100 mg/kg) über 30 Tage führte zu Nieren- und Leberschädigung. Umgerechnet auf einen 70 kg schweren Menschen wären das bis 210 Gramm reines Platin in Form von Nanopartikeln innerhalb von 30 Tagen direkt in den Magen gegeben. Als wissenschaftliche Studie gibt dies Einsicht in mögliche Wirkungen hoher Konzentrationen. Dies spielt aber für den Menschen im Alltag keine Rolle, da hier die tägliche Belastung 10 – 100 ng pro Tag beträgt, also viele Größenordnungen unter der toxischen Dosis liegt.

Platinsalze dagegen können beim Einatmen Asthma auslösen, das auch nach Ende der Belastung bestehen bleibt. Ein Hautpricktest spezifisch für Pt-Salze zeigt sehr früh an, ob Beschäftigte gegen Pt-Salze sensitiv reagieren, so dass sie frühzeitig den Arbeitsplatz wechseln können, bevor sich ein Asthma ausprägt .

Aufnahme und Wirkung in Zellen

Die Untersuchungen von Platinnanopartikeln und Platinsalzen mittels Zellkulturen im Labor haben grundsätzlich die Ergebnisse aus Tierversuchen bestätigt und decken sich mit den Beobachtungen von exponierten Menschen.

Experimente mit metallischen Platinnanopartikeln in Zellkulturen haben selbst bei ultrahoher Konzentration keine akute Toxizität gezeigt. Entzündungsreaktionen traten in den Zellen nur schwach auf.Es wurde spekuliert, dass sich Platinpartikel in wässrigen Suspensionen auflösen könnten (wenn auch nur sehr langsam), daher ist aber auch die Wirkung von gelösten Ionen von Interesse.

Zahlreiche Studien zeigen, dass gelöste Platingruppenelemente durchaus toxisch sein können, da sie auch mit der DNA der Zellen interagieren können und damit Zellschäden verursachen können. Bereits 10 µmol/L gelöstes Platin ab kann für Lungenzellen kritisch werden.

Platin-Nanopartikel werden zwar von Zellen aufgenommen, wirken dort aber meist nicht direkt toxisch und gelangen nicht in den Zellkern. In hohen Konzentrationen können sie dennoch DNA-Schäden verursachen – allerdings nur, weil sich Platin-Ionen aus den Partikeln lösen.

Damit wird deutlich: Nicht die Partikel selbst sind ausschlaggebend, sondern die daraus freigesetzten Ionen, und Effekte treten vor allem bei sehr hohen Konzentrationen auf .

Metallisches Platin (auch als Nanopartikel) hat kaum eine Wirkung, weder im Menschen, noch im Tierversuch oder in Zellkulturen. Gelöste Platinsalze hingegen können im Menschen allergische Reaktionen wie Asthma auslösen.

_{Update 2026}

Verteilung in der Umwelt

Platin wird je nach Form gelöst, als Partikeln oder als Nanopartikel transportiert. Es kann über die Luft, Regenabfluss, Flüsse, Abwasser und Sedimente weiterverbreitet werden. Dabei bestimmen Wasserchemie, Salzgehalt, pH-Wert und organische Stoffe seine Beweglichkeit.

Transport

Platin aus Fahrzeugkatalysatoren wird vor allem mit Abgasen und Straßenstaub freigesetzt. Von dort kann es über die Luft, Regen, Oberflächenabfluss und Sedimente in Böden, Flüsse und Küstengewässer gelangen. Besonders nahe stark befahrener Straßen und bei häufigem Stop-and-go-Verkehr wurden erhöhte Platin-Gehalte in Straßenstaub, straßennahen Böden und Baumrinden nachgewiesen .

In Gewässern wird Platin sowohl gelöst als auch an Partikel gebunden transportiert. Ein Teil kann sich an organisches Material binden und anschließend in Sedimente absinken, wodurch belastete Sedimente langfristig als Speicher wirken können. In den untersuchten Flussmündungen beeinflussten Gezeiten, Wind, Flussabfluss und Salzgehalt die Verteilung. Beide Systeme wurden als mögliche Quellen für den Weitertransport von gelöstem Platin in Küstengewässer beschrieben .

Rückstände von Platin aus Krebsmedikamenten gelangen über Urin und Fäzes in Krankenhaus- und kommunale Abwässer. Dort werden sie verdünnt und weitertransportiert .

In Böden hängt die Beweglichkeit von Platin stark von seiner Form und den Bodeneigenschaften ab. Gelöstes Pt(II)-Ionen ist mobiler als Platin-Nanopartikel. Organische Schichten oder Mineraloberflächen binden die Nanopartikel und halten sie daher eher zurück. Porosität, pH-Wert, Partikelgröße und Bodenart beeinflussen die Mobilität von Platin .

In Wasser und anderen Flüssigkeiten bleiben Platin-Nanopartikel weitestgehend stabil oder verklumpen .

Transformation

Platin kann in der Umwelt in unterschiedlichen Formen vorkommen. Metallisches Platin und Platin-Nanopartikel sind meist wenig löslich. Unter bestimmten Bedingungen wandeln sie sich langsam in gelöste Formen um. Diese Umwandlung hängt unter anderem vom pH-Wert, Salzgehalt, Chlorid, Schwefelverbindungen und natürlichen organischen Substanzen ab. Platin-Ionen können sich je nach Umgebung an verschiedene andere Stoffe binden .

Rückstände aus platinbasierten Krebsmedikamenten unterscheiden sich deutlich in ihrer Stabilität. Cisplatin verändert sich in Wasser, Urin und Testmedien relativ schnell durch Austausch seiner Bindungspartner und bildet reaktive Umwandlungsprodukte. Carboplatin bleibt dagegen deutlich länger unverändert und wurde in Urin sowie abwasserähnlichen Proben häufig als intakte Verbindung beschrieben. Oxaliplatin kann verschiedene Abbauprodukte bilden und wird besonders bei höheren Chloridgehalten stärker umgewandelt .

In Organismen können Platinverbindungen mit schwefelhaltigen Biomolekülen reagieren, zum Beispiel mit Glutathion oder metallbindenden Proteinen. Diese Bindung kann Platin teilweise entgiften und seine Verfügbarkeit für Reaktionen mit DNA verringern. Gleichzeitig können reaktive Cisplatin-Produkte an DNA binden und dadurch biologische Wirkungen auslösen .

Platin verhält sich in der Umwelt unterschiedlich: Ein Teil bindet sich an Partikel, Böden oder Sedimente und reichert sich dort lokal an (z. B. in straßennahen Böden oder Gewässersedimenten), während gelöste Formen und bestimmte Medikamente mobil bleiben und über Gewässer oder Abwasser auch entfernte Ökosysteme wie Küstengewässer erreichen können. Diese Kombination aus lokaler Anreicherung und großräumiger Verbreitung erschwert die Risikobewertung. Zusätzlich erfordert die unterschiedliche Stabilität platinbasierter Krebsmedikamente eine differenzierte Betrachtung: Carboplatin vor allem wegen seiner Persistenz, Cisplatin und Oxaliplatin eher wegen ihrer Umwandlungsprodukte.

_{Update 2026}

Literatur