Sitzen wir demnächst im Bus oder in der Bahn auf antibakteriellen Sitzen? Ein spannendes Forschungsprojekt mit aktuellem Bezug und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten läuft derzeit an der Hochschule Hof: Am Institut für Materialwissenschaften (ifm) beschäftigt man sich mit der Erforschung antibakterieller Oberflächenbeschichtungen. Diese Lackverbindungen sollen in der Zukunft insbesondere in Krankenhäusern, Arztpraxen oder auch in öffentlichen Verkehrsmitteln eingesetzt werden und die Verbreitung von Bakterien und Viren hemmen. Helfen soll dabei erstmals ein naturnaher Stoff, der aus bislang wenig genutzten Fischereiabfällen gewonnen werden kann.
Jessica Wittmann (31) ist wissenschaftliche Mitarbeiterin im Forschungsprojekt „Krankenhausbett“ an der Hochschule Hof. Zusammen mit zwei KollegInnen hat es sich die studierte Industriemechanikerin mit Schwerpunkt Werkstofftechnik, die auch einen Masterabschluss in angewandten Oberflächen- und Materialwissenschaften besitzt, zur Aufgabe gemacht, aktiv gegen ein Problem anzuforschen, das derzeit weltweit in aller Munde ist: Mit Hilfe neuartiger Lackbeschichtungen möchten die Hofer ForscherInnen die Ausbreitung von Bakterien und Viren auf Oberflächen hemmen – und dies insbesondere an hochfrequentierten und deshalb hygienisch besonders kritischen Orten. Krankenhausbetten dienen trotz des Projektnamens dabei freilich nur als ein mögliches Anwendungsbeispiel von vielen.
Wirkung von Naturrohstoffen nutzen
„Zwar gibt es bereits Lacke, die antibakteriell wirken. Diese enthalten aber Stoffe, die hinsichtlich ihrer Wirkung auf den Menschen stark in der Kritik stehen – man denke zum Beispiel Lacke mit Nano-Silber. Wir wollen diese Stoffe durch hautfreundliche Naturrohstoffe ersetzen. Und das im Idealfall mit gleicher oder sogar besserer Wirkung“, erklärt Jessica Wittmann ihren Forschungsansatz.
Die Kraft des weißen Pulvers
Helfen soll dabei ein ganz besonderer Stoff, der sich bislang in einigen Zahnreinigungsprodukten, in Pflanzenschutzmitteln oder Medizinprodukten findet: Chitosan. Das natürliche Biopolymer kommt in den Schalen von Krustentieren vor und es kann antimikrobiell, antibakteriell und antiviral wirken. In einem mehrstufigen Prozess aus Fischereiabfällen gewonnen, erreicht es das Hofer Labor in Form eines weißen Pulvers. Die richtigen Prozesse zur Weiterverarbeitung, die richtige Dosierung und nicht zuletzt auch die bestmögliche Einbringung in den Oberflächenlack sind es dann, welche Jessica Wittmann und ihre Kollegen im Rahmen vieler Testreihen beschäftigen. Dabei haben es die ForscherInnen noch mit einer ganzen Reihe an Unbekannten zu tun:
Frage der richtigen Dosierung
„Wir wissen bislang noch nicht: Wirkt Chitosan am besten als Pulver, in Partikelform oder anderweitig gelöst? Unklar ist auch, welche Dosierung ausreichen wird, um letztlich die bestmögliche antibakterielle Wirkung zu erreichen“, so Wittmann, die vor Ihrer Tätigkeit an der Hochschule Hof vier Jahre in der Entwicklungsabteilung eines bekannten Polymer-Spezialisten aus Oberfranken arbeitete.
Bild: Hochschule Hof
Die Frage der Dosierung, also wieviel Chitosan pro Quadratmeter Oberfläche benötigt wird, kann letztlich auch darüber entscheiden, ob das fertige Produkt tatsächlich seinen Weg in den Alltag in Krankenhäuser, Arztpraxen oder Bussen findet – immerhin ist der Prozess der Gewinnung des Stoffes recht aufwendig und daher teuer. Erfahrungswerte gibt es hierbei bislang keine, denn die Einbringung von Chitosan in Beschichtungsstoffe steht bislang ganz am Anfang.
Wir haben die Hoffnung, dass es seine bekannte Wirkung auch in relativ kleiner Konzentration entfalten kann, so dass ein industrieller Einsatz später möglich ist.
Jessica Wittmann
„Wir haben aber die Hoffnung, dass es seine bekannte Wirkung auch in relativ kleiner Konzentration entfalten kann, so dass ein industrieller Einsatz später möglich ist“, gibt sich Jessica Wittmann optimistisch.
Bild: Hochschule Hof
Bis Mitte 2022 soll das Forschungsprojekt abgeschlossen sein. Es steht unter der fachlichen Leitung von Prof. Dr. Jörg Krumeich, der verantwortlich ist für den Bereich Werkstoff- und Oberflächentechnik in der Fakultät Ingenieurswissenschaften der Hochschule Hof. Es wird aus Mitteln des Zentralen Innovationsprogrammes Mittelstand (ZIM) gefördert. Als Industriepartner steht mit lacolor Lackfabrikation GmbH ein in der Branche erfahrenes Unternehmen an der Seite der Hofer ForscherInnen.
