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Neues aus der Nanotechnologie: Zwergenaufstand gegen Schimmel, Algen und Krankenhauskeime

26.09.2005 - (idw) Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT

Neuer Anstrich beseitigt dauerhaft und ge-sundheitsschonend Mikroorganismen durch den Einsatz von Nanotechnologie / Lösung für Schimmelpilz- und Hygieneprobleme Forschern des Fraunhofer-Instituts für Chemische Techno-logie in Pfinztal bei Karlsruhe ist es in einem Forschungs-projekt mit dem Oberhausener Farbenhersteller Bioni CS GmbH gelungen, auf Grundlage von Nanotechnologie ei-nen nicht-toxischen Anstrich zu entwickeln, der den Schimmelpilz- und Algenbefall auf Wand- und Fassadenflä-chen dauerhaft verhindert und selbst Antibiotika-resistente Krankenhauskeime wirksam beseitigt.

Durch den Einsatz der neu entwickelten Nano-Wirkstoffkombination mit Partikeln , die tausendmal kleiner sind als die meisten Pilzsporen und Bakterien, kann auf herkömmliche Biozide, Fungizide und Konservierungsstoffe verzichtet werden, so dass von den Beschichtungen keine Raumluft- und Umweltbelastung ausgeht.

Die Anstrich-Innovation im Detail:

Ärgerlich und gefährlich: Schimmelpilze in der Woh-nung
Mikroorganismen wie Pilze, Bakterien und Algen sind all-gegenwärtig und ein wichtiger und natürlicher Teil unserer Umwelt. Treten Sie jedoch in Form von Schimmelpilz- oder Algenbefall auf Wand- und Fassadenflächen in Erschei-nung, werden Sie schnell zum Ärgernis und Problem. Ins-besondere die Problematik von Schimmelpilzen in Innen-räumen hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeu-tung gewonnen. Dies hat verschiedene Gründe. Einerseits ist infolge moderner Bautechnik eine Zunahme der Scha-denshäufigkeit durch Schimmelpilze in Gebäuden zu ver-zeichnen. Andererseits beobachten Mediziner und Ärzte eine steigende Zahl von Atemwegsbeschwerden sowie al-lergischer Erkrankungen infolge von Schimmelpilzbelas-tung.

Herkömmliche 'Anti-Schimmel-Farben' wirken zeitlich begrenzt und können die Umwelt sowie die Gesund-heit der Bewohner gefährden
Jede dritte Wohnung in Deutschland, so das Ergebnis einer repräsentativen Studie der Universität Jena, ist mit Schim-melpilz- und Feuchtigkeitsproblemen konfrontiert. Die Kos-ten zur Beseitigung und Vermeidung belaufen sich laut Schätzungen jährlich auf mehrere hundert Millionen Euro. Bei der Sanierung solcher Schäden werden häufig so ge-nannte "Anti-Schimmel-Farben" verwendet. Diese können zwar kurzfristig Abhilfe schaffen, stellen jedoch langfristig keine befriedigende Lösung des Problems dar. Denn die Wirksamkeit der in diesen Farben eingesetzten Biozide und Fungizide ist zeitlich stark begrenzt und ihre gesundheits-gefährdende und umweltbelastende Wirkung mittlerweile unbestritten.

Zwergenaufstand gegen Mikroorganismen -
Nanotechnologie sorgt für bahnbrechende Lösung der Schimmelpilzproblematik
Ziel des Forschungsprojektes vom Fraunhofer Institut für Chemische Technologie und Bioni war es, eine Wirkstoff-kombination zu entwickeln, die, eingesetzt in Wandfarben, das Wachstum von Schimmelpilzen nicht nur temporär son-dern dauerhaft, also über Jahre verhindert. Gleichzeitig sollte zum Schutz von Gesundheit und Umwelt von den neuen Anstrichen keinerlei Raumluftbelastung ausgehen. Um dies zu erreichen, bediente man sich neuesten Er-kenntnissen aus der Nanotechnologie. Nicht-toxische Nano-Partikel mit einem Durchmesser von durchschnittlich ca. 10 Nanometer (entspricht einem Hunderttausendstel Millime-ter) bilden den wichtigsten Bestandteil des neu entwickel-ten, antibakteriellen Anstrichs, der den Namen "Bioni Na-ture" erhielt. Damit sind die eingesetzten Wirkstoff-Partikel ca. 1.000 Mal kleiner als die meisten Pilzsporen und Keime, die es zu bekämpfen gilt. Kommen Schimmelpilzsporen mit der Bioni Nature Beschichtung und damit den integrierten Nano-Partikeln in Kontakt, so das Ergebnis mikrobiologi-scher Untersuchungen, werden sie innerhalb kürzester Zeit beseitigt.

Quantensprung in der Farbentechnologie: Umwelt-freundlicher Kampf gegen Schimmelpilze
Da es sich bei den von den Forschern eingesetzten Nano-Wirkstoffen um chemisch ausgesprochen stabile Festkörper handelt, bleibt die antimikrobielle Wirksamkeit des An-strichs dauerhaft erhalten. Der sonst übliche, rasche Abbau der Schutzfunktion durch Wirkstoff-Ausgasungen, wie es beim Einsatz von flüchtigen Bioziden in herkömmlichen Farben der Fall ist, findet also nicht statt. Durch diese Mate-rial-Eigenschaft und den Verzicht auf herkömmliche Biozi-de, Lösemittel, Weichmacher und Konservierungsstoffe wird sichergestellt, dass von der Bioni Beschichtung keine Raumluftbelastung ausgeht. Dies wurde in Untersuchungen durch den TÜV Produkt und Umwelt in Köln bestätigt, der den Bioni Innenfarben das TÜV Rheinland Signet für emis-sionsgeprüfte Wandfarben verlieh.

Auch Krankenhaus-Keime haben keine Chance
Nicht nur Schimmelpilze machen in letzter Zeit vermehrt von sich Reden. Weltweit häufen sich auch Berichte über gefährliche, Antibiotika resistente Krankenhauskeime, mit denen sich laut Schätzungen allein in Deutschland jährlich ca. 500.000 Menschen infizieren. Die neuen Bioni Be-schichtungen, so haben Untersuchungen an der ISEGA For-schungs- und Untersuchungsgesellschaft in Aschaffenburg gezeigt, sind selbst gegenüber diesen sonst resistenten Keimen äußerst wirksam. In direktem Kontakt mit der Bioni Beschichtung wurde eine Reduktion des hochgefährlichen "Krankenhauskeims" Stayphylococcus Aureus um 99,6% nachgewiesen. Die eigens für den Einsatz in medizinischen Bereichen konzipierte Innenbeschichtung "Bioni Hygienic" ist somit in der Lage, die hygienischen Bedingungen in Krankenhäusern und Kliniken nachhaltig und gesundheits-schonend zu verbessern.

Nano-Teilchen schützen auch Fassaden und Dächer vor Algen- und Moosbefall
Bioni setzt die entwickelte Nano-Wirkstoffkombination ab sofort auch standardmäßig in ihren Außenbeschichtungen ein. Damit soll der verstärkt zu beobachtende, unansehnli-che Befall von Fassaden - insbesondere von wärmege-dämmten Außenwänden - durch Grünalgen, dauerhaft verhindert werden. Dass die Nano-Partikel auch gegenüber Algen und Moos ihre volle Wirksamkeit entfalten, zeigten Untersuchungen an der Amtlichen Materialprüfanstalt der Freien Hansestadt Bremen, wo der Fassadenbeschichtung "Bioni Perform" eine hohe Beständigkeit gegen das Wachstum von Algen bescheinigt wurde, ohne dass algizi-de Wirkstoffe in die Umgebung abgegeben werden.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten
Die mit Nanotechnologie ausgestatteten Bioni Beschich-tungen eignen sich für zahlreiche Anwendungsbereiche, wie z.B. in feuchtigkeits- und schimmelpizgefährdeten und -betroffenen Räumen sowie in Bereichen mit sensiblen Be-wohnern wie Kindern, Allergikern oder älteren Menschen. Kinderzimmer, Schulen, Kindergärten, Feuchträume, Kran-kenhäuser, Altenpflegeheime erfahren durch die Verwen-dung der Anstriche ebenso eine Hygieneverbesserung wie schimmelbelastete Wohn- und Schlafräume, Büros, Lager- und Produktionsräume, Hotels, Wellness-Bereiche oder Schwimmbäder. Bioni Fassaden- und Dachbeschichtungen können dagegen im Außenbereich von Gebäuden für einen dauerhaften und umweltschonenden Schutz vor Algen- und Moosbefall eingesetzt werden.

Da die in den Bioni Beschichtungen verwendete Nano-Wirkstoffkombination nicht nur den Wand- und Fassaden-farben von Bioni eine antmikrobielle Oberfläche verleiht, plant nun das Fraunhofer ICT, die Technologie auch in an-deren Industriezweigen einzusetzen. Anfragen aus aller Welt liegen bereits vor. Die Beschichtung von Zahnimplan-taten, synthetischen Knochen, Kathetern, Herzklappen, Lebensmittelverpackungen oder Spielzeug sind nur einige der in Zukunft möglichen Anwendungsbereiche.

Pressekontakte:

Fraunhofer ICT
76327 Pfinztal-Berghausen
Allgemeine Anfragen: Dr. Ing. Karl-Friedrich Ziegahn /
Yvonne Hofmann
(0721) 4640-201
yvonne.hofmann@ict.fhg.de
Nichttoxischer Anstrich: Dipl. Chem. Helmut Schmid
(0721) 4640-709
helmut.schmid@ict.fhg.de

Bioni CS GmbH
46149 Oberhausen
(0208) 621 75 53
info@bioni.de
Ansprechpartner: Dipl-Kfm. Sven Knoll
s.knoll@bioni.de
Weitere Informationen: http://www.ict.fhg.de http://www.bioni.de
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