Klinken gegen Keime

Bestimmte Metalle bilden ein lebensfeindliches Milieu für Bakterien und Pilze. Dieser selbst-desinfizierende Effekt ist schon länger bekannt und wird neuerdings für Bauteile mit antibakteriellen Oberflächen genutzt, zum Beispiel für Türdrücker in Krankenhäusern.

Patienten in Krankenhäusern haben wegen ihrer Krankheit oft ein geschwächtes Immunsystem, treffen aber gerade dort auf eine Vielzahl von Krankheitserregern. Seit jeher kämpfen Krankenhäuser mit strengen Hygienevorschriften und häufiger Desinfektion gegen dieses Phänomen an. Nicht selten werden Erreger dabei im Laufe der Zeit unempfindlich gegen Desinfektionsmittel. Es häufen sich außerdem die Nachrichten über Bakterienstämme, die Resistenzen gegen die gängigen Antibiotika erworben haben.

Ein zusätzliches Element im Kampf gegen Krankenhauskeime könnten künftig Bauteile mit antibakteriellen Oberflächen darstellen. Anders als bei den aus der Nanotechnik bekannten und teilweise auch schon für Baustoffe übernommenen Entwicklungen der „selbstreinigenden Oberflächen“ geht es bei den antibakteriellen Oberflächen nicht allein darum, das Anhaften von Fremdstoffen zu verhindern oder zu erschweren. Stattdessen sollen die Keime auf den Oberflächen aktiv in ihrer Anzahl reduziert, also getötet bzw. an ihrer Vermehrung gehindert werden.

Die Keime können Bakterien, aber auch andere Mikrolebewesen sein, weshalb neben antibakterieller oft auch von antimikrobieller Wirkung gesprochen wird. Möglich wird diese Wirkung durch den oligodynamischen Effekt mancher Metalle. Er beinhaltet die Abgabe positiv geladener Metallionen (Kationen), die eine schädigende Wirkung auf lebende Zellen ausüben. Im Mittelpunkt der Überlegungen und Produktentwicklungen stehen derzeit Türbeschläge und hier speziell Drückergarnituren mit antimikrobiellen metallischen Oberflächen, weil gerade diese Bauteile von vielen verschiedenen Menschen angefasst werden müssen.

Türdrücker bilden dadurch eine ideale Relaisstation für die Verbreitung und Übertragung von Keimen. Was nicht nur für Krankenhäuser gilt, sondern faktisch für alle öffentlichen Gebäude. Längerfristig könnten darum auch Seniorenheime oder Kindergärten sowie andere Orte, an denen Menschen mit nicht voll ausgebildeter Immunabwehr verkehren, für den Einsatz von antibakteriellen Oberflächen interessant sein.

Freisetzung von Metallionen

Das Phänomen der keimtötenden Wirkung mancher Metalle ist schon länger bekannt. Schon antike Kulturen sollen es intuitiv angewendet haben, später diente Kupfervitriol, das ist Kupfersulfat, unter anderem zur Desinfektion. Der gleiche Effekt bei Silber wird in der Dentaltechnik für Zahnfüllungen ausgenutzt (Amalgam), moderne Sport- und Funktionskleidung kann mit Silber gegen Bakterien und damit gegen Geruchsbildung geschützt werden.

Das Prinzip der Oligodynamie beruht auf der Freisetzung von Kationen aus den Metallen, die eine schädigende Wirkung auf lebende Zellen haben. Baupraktische Bedeutung für antibakterielle Oberflächen haben vor allem Kupfer und Silber. In massiver, reiner Form sind diese Metalle jedoch zu weich und zu teuer, weshalb entweder Legierungen oder dünnschichtige Überzüge auf anderen Materialien zum Einsatz kommen. Auch die Einbettung der Metalle in Nylonstrukturen und damit in Kunststoffoberflächen ist möglich.

Die Wirksamkeit des oligodynamischen Prinzips auf Bauteilen wurde in verschiedenen internationalen Studien untersucht, in Deutschland etwa mit einer von der Universität Halle-Wittenberg begleiteten Feldstudie an der Asklepios Klinik Hamburg-Wandsbek. Je nach Rahmenbedingungen ergaben die Studien Keimreduktionen zwischen 60 und 100 % im Vergleich zur jeweiligen Kontrollgruppe. Mit ISO 22196 „Messung antibakterieller Aktivität auf Kunststoffoberflächen“ steht auch ein international normierter Test zur Verfügung, der eigentlich für Kunststoffe entwickelt wurde, sich aber auch auf Metalle übertragen lässt.

Technische und medizinische Eignung

Angesichts der vorliegenden Erfahrungen und Untersuchungen kann von der tatsächlichen Wirksamkeit des oligodynamischen Effekts ausgegangen werden. Auch wenn die biochemischen Details der Keimreduzierung durch Metallionen noch nicht vollständig geklärt sind, handelt es sich offenbar nicht um Esoterik, sondern um Wissenschaft.

Ihre Anwendung für Bauteiloberflächen, z. B. bei Türdrückern, ist allerdings relativ neu, sodass einige Fragen noch ungeklärt sind. Etwa die Dauerhaftigkeit von Überzügen im Vergleich zu massiven Legierungen (Abrieb?) oder das Langzeitverhalten unter dem Einfluss von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln einerseits und mechanischen Beanspruchungen andererseits. Gerade in Krankenhäusern müssen die Oberflächen chemisch unverändert, kratzerfrei und glatt sowie leicht zu reinigen bleiben.

Noch wichtiger als diese technischen Aspekte dürften jedoch die medizinischen sein, die hier nur angedeutet werden können: Was bedeutet der Ionenaustrag aus den Oberflächen für künftige Desinfektionsstrategien der Krankenhäuser, kann es auch hier eine Resistenzausbildung der Keime geben und besitzen die Oberflächen eventuell ein Allergiepotenzial für den Menschen?

Es gibt also noch Klärungsbedarf, was aber für junge Technologien normal ist und noch nichts über ihre Zukunftschancen sagt. Gerade bei Türdrückern besteht schon ein Angebot mit gewisser Breite an antibakteriellen Oberflächen, die der Planer anbieten kann, bei denen er allerdings die Entscheidung der medizinisch Verantwortlichen abwarten sollte.

Produkte

Cleanic Türbeschläge von Wilhelm May werden aus einer speziellen Kupferlegierung komplett gegossen. Streng genommen handelt es sich also nicht um eine Oberfläche, sondern um massive Bauteile mit antimikrobiellen Eigenschaften. Die Bestandteile der Legierung sorgen nach Herstellerangaben für einen ähnlichen Härtegrad wie Edelstahl und verhindern das Anlaufen oder Oxidieren fast vollständig. Die Schutzwirkung bleibt auch bei der Anwendung herkömmlicher Reinigungs- und Desinfektionsmittel erhalten.

Eine nicht sichtbare Spezialoberfläche auf Kupferbasis für Edelstahlbeschläge hat Häfele mit Alasept entwickelt. Die antibakteriell wirksame Beschichtung ist nach dem internationalen Standard ISO 22196 getestet und zertifiziert worden.

Das österreichische Großhandelsunternehmen Schachermayer bietet mit Bioproof Adapta Color eine antibakterielle Beschichtung für Edelstahldrücker und -griffe von Omporro an. Neben dem Omporro-Programm können auch alle anderen handelsüblichen Edelstahlbeschläge mit der Silberionen-Beschichtung versehen werden.

Ebenfalls auf Silberbasis beruht der antibakterielle Wirkstoff Microban, den Normbau in polymere Nylon-Strukturen einbettet. Im Unterschied zu den anderen hier beschriebenen Produkten erlebt der Nutzer also eine Kunststoff- statt einer Metalloberfläche. Der Kunststoff wird als Überzug auf Stahlkernen für Tür- und Stoßgriffe, Haltestangen und andere Elemente eingesetzt.

Weitere oligodynamische Beschichtungen mit antibakterieller Wirkung für Drückergarnituren sind Titanosan von Frascio sowie eine Funktionsoberfläche von Hafi. I