Antibakteriell wirksame keramische Metallbeschichtungen in Taktwaschanlagen

Täglich bearbeiten die rund 360 Mitgliedsbetriebe der Gütegemeinschaft sachgemäße Wäschepflege e.V. etwa 2.300 Tonnen Wäsche aus den unterschiedlichsten Bereichen. Dabei steht absolute Hygiene an erster Stelle. Relevante Hygieneanforderungen bei der gewerblichen Aufbereitung von Textilien sind innerhalb internationaler Normen definiert. Der Einsatz chemo-thermischer Waschverfahren ist dabei die wichtigste Hygienemaßnahme innerhalb der textilen Dienstleistungsbetriebe, welche die größten Keimreduktionsraten erzielt.

Trotzdem kommt es in der Praxis aufgrund der feucht-warmen, für das Keimwachstum idealen Bedingungen in gewerblichen Wäschereien entlang der technischen Einrichtungen des Öfteren zu Re-Kontaminationen hygienisch bereits wiederaufbereiteter Wäsche. Wissenschaftler der Hohenstein Institute entwickelten im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsprojekts mit dem Friedrich-Baur-Forschungsinstitut für Biomaterialien eine dauerhaft antibakteriell wirksame keramische Beschichtung für Taktwaschanlagen auf der Basis von Kupfer und Silber, welche Re-Kontaminationen bereits desinfizierend gewaschener Wäsche durch Keimeintrag in der Spülzone verhindert.

Untersuchungen haben gezeigt, dass es unmittelbar nach dem Desinfektionsvorgang zu einer erneuten Keimkontamination der Wäsche im Spülprozess kommen kann. Eine derartige Re-Kontamination der bereits desinfizierten Wäsche mit Mikroorganismen beeinträchtigt die mikrobiologische Qualität des gesamten Aufbereitungsprozesses, da in den nachfolgenden Prozessschritten keine weitere Desinfektion der Wäsche erfolgt. Die Ursache dieser Re-Kontamination ist vor allem in den Taktentwässerungsanlagen, Pressen und Zentrifugen selbst zu suchen. Hier bilden sich als Folge von Kontaminationen des Spülwassers oder durch unabhängigen Keimeintrag sogenannte Biofilme, da die hygrothermalen Feuchte- und Temperaturbedingungen in diesen Zonen für die Ansiedlung von Bakterien ideal sind. Diese Biofilme sind ein ständiger potenzieller Nährboden für gefährliche Keime und stellen für den Erhalt des Hygienestatus nicht selten ein erhebliches Problem dar. Ziel der Hohenstein Forscher war die Entwicklung einer effektiven und dauerhaften Anti-Biofilm-Beschichtung, die sowohl die Innenwände als auch die perforierten Waschtrommelaußenwände der Taktwaschanlage umfasst.

Im ersten Schritt dieses Projektes wurde untersucht, wieviele wirksame Substanzen eingesetzt werden müssen, um die gewünschte antibakterielle Wirksamkeit der Beschichtung zu erreichen. Verschiedene Beschichtungsmodifikationen wurden in umfassenden mikrobiologischen Untersuchungen getestet. Neben standardisierten Testverfahren zur Untersuchung von antibakteriell wirksamen Oberflächen kamen dabei auch neuartige, innerhalb dieses Projektes entwickelte Testsysteme zum Einsatz. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass eine Kombination der bioziden Metallionen von Silber und Kupfer in einer 2 bis 3fachen Beschichtung die stärksten Wirksamkeiten zeigte. In Keimsuspensionen konnte durch den Einfluss der Beschichtungen das Bakterienwachstum z. T. komplett unterdrückt werden. Weiterhin zeigten die wirksamen Beschichtungen im Vergleich zu unbeschichtetem Metall eine deutlich bessere Entfernung von Biofilmplaques bei mechanischer Belastung.

Im Folgenden wurden materialwissenschaftliche Kenndaten einer optimierten Beschichtung mit einer Kombination von Silber- und Kupfer-Metallionen ermittelt. Dabei wurde festgestellt, dass die Metallionen in verschiedenen Medien nur sehr langsam ausgewaschen wurden. Hochrechnungen der gemessenen Freisetzungsraten ergeben eine dauerhafte Wirksamkeit der Beschichtung über einen Zeitraum von 10 – 15 Jahren. Die Haftfestigkeit der Beschichtung wurde ebenfalls untersucht, dabei zeigte sich eine gute Beständigkeit der Beschichtung gegen mechanische Einflüsse.

Die unter Laborbedingungen gewonnenen Ergebnisse wurden unter praxisnahen Bedingungen verifiziert. Auch diese Ergebnisse bestätigten, dass eine Kombination der bioziden Metallionen von Silber und Kupfer die stärksten Wirksamkeiten zeigen. Wir danken der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Textil e.V. für die finanzielle Förderung des Forschungsvorhabens AiF-Nr. 16102 N, die im Rahmen des Programms zur Förderung der „Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages erfolgte.