FAQ

Auf dieser Seite geben wir Antworten zu einigen oft gestellten Fragen rund um die Dampfsterilisation (FAQs).

1.    Was ist Sterilisation? Wie funktioniert Sterilisation?

 

Dampfsterilisation ist ein technisches Verfahren zur Abtötung von Mikroorganismen. Nach der Abtötung der Organismen werden die behandelten Materialien als „steril“ bezeichnet.

Sterilisiert wird auf verschiedene Weisen. Man unterscheidet zwischen thermischer, chemischer und physikalischer Sterilisation. Am weitesten verbreitet ist die thermische Sterilisation, die deshalb im Folgenden genauer erklärt werden soll.

Bei der thermischen Sterilisation erfolgt die Abtötung der Mikroorganismen über Hitzeeinwirkung. Dies kann entweder durch heiße Luft („Heißluftsterilisation“) oder durch Dampf („Dampfsterilisation“) erreicht werden. In der Praxis hat sich vor allem die Dampfsterilisation durchgesetzt, da sie aufgrund physikalischer Begebenheiten schneller und sicherer abläuft. Dabei wird die Luft im Autoklaven vollständig durch gesättigten Wasserdampf ersetzt und dieser auf eine Temperatur von (im Regelfall) 121,1°C erhitzt. Diese Temperatur wird (normalerweise) etwa 20 Minuten gehalten. Mit diesem Vorgehen können in etwa 99% der üblichen Bakterien, Viren, Sporen und Pilze sowie anderer Mikroorganismen abgetötet werden. Bei besonders hitzeresistenten Mikroorganismen muss die Sterilisationszeit/-temperatur jedoch nach oben angepasst werden um eine Abtötung zu gewährleisten.

 

 

 

2.    Wo wird Sterilisation angewendet?

 

Sterilisation findet vor allem im Labor, in der Lebensmittelindustrie und in medizinischen Bereichen statt um einen hohen Reinheitsgrad der verwendeten Materialien (beispielsweise sterile Instrumente, reine bebrütete Medien wie Agar) zu garantieren sowie keine Gefährdung bei der Entsorgung von bebrütetem Material oder anderen Gefahrenstoffen.

 

 

 

3.    Was ist ein Autoklav?

 

Ein Autoklav ist vom Prinzip her ein überdimensionierter Schnellkochtopf mit mehreren bedarfsgerechten und sicherheitskritischen Zusatzfunktionen. Im Autoklav findet die Sterilisation statt. Er besteht in der Standardausführung aus einem Gehäuse, einer druckresistenten Kammer, einem Temperaturfühler innerhalb der Kammer, einer Heizspirale am Boden der Kammer sowie einem Wasserablauf.

Moderne Autoklaven besitzen als zusätzliche Optionen eine Vakuumpumpe um perfekte Ergebnisse bei der Dampfdurchdringung von porösem Matetrial zu erreichen, einen externen Dampfgenerator, welcher Dampf außerhalb der Kammer erzeugt oder eine Schnellkühlung (wahlweise Luft- oder Wasserkühlung), welche die Abkühlzeit der Kammer verringert, somit einen schnelleren Druckabfall bewirkt und dadurch die Auslastung des Autoklaven erhöht (mehrere Sterilisationsdurchgänge in gleicher Zeit).

 

 

 

4.    Wie funktioniert ein Autoklav?

 

Gravitationsverfahren: Direkt in die Kammer wird eine bestimmte Menge destilliertes Wasser gegossen, welches sich am Boden um die eingebaute Heizspirale ansammelt . Danach wird das zu sterilisierende Gut (beispielsweise Petrischalen, Textilien) in einem Edelstahlkorb die Kammer gegeben und der Deckel des Autoklaven verschlossen.

Im Anschluss daran wird das entsprechende Programm selektiert (zum Beispiel 121,1°C, Dauer 20 Minuten) und der Autoklav übernimmt den Rest der Prozedur. Innerhalb des Autoklaven beginnt die Heizspirale das Wasser aufzuheizen welches daraufhin anfängt zu verdampfen. Der aufsteigende Dampf verdrängt die Luft nach oben, diese wird durch ein Entlüftungsventil nach draußen geleitet. Dies geschieht solange bis auch der letzte Rest der Kammerluft durch Dampf ersetzt wurde. Nun schließt das Entlüftungsventil und das Wasser/der Dampf wird weiter erhitzt. Nachdem das Volumen gasförmigen Wassers (Dampf) wesentlich höher ist erhöht sich der Druck in der Kammer und die im Verhältnis dazu stehende Temperatur steigt an. Ein Temperaturfühler innerhalb der Kammer (beziehungsweise in dem zu sterilisierendem Medium) misst ständig die Temperatur, auch der Druck im Inneren des Autoklaven wird ständig überwacht. Erst nach Erreichen der hier eingestellten Sterilisiertemperatur (z.B. 121,1°C) startet der Timer für die Sterilisationszeit sodass gewährleistet wird, dass das Sterilisiergut tatsächlich 20 Minuten bei der gewählten Temperatur in der Kammer verbleibt.

Nach der Sterilisierphase beginnt die Abkühlung. Dies geschieht durch Deaktivierung der Heizspirale und Kühlung durch Selbstabkühlung zusammen mit einer vorsichtigen Belüftung der Kammer (einfachste aber langwierigste Lösung) oder durch optionale Luft- bzw. Wasserkühlung. Bei der Luftkühlung werden Ventilatoren zugeschaltet die der Kammer von außen kühle Luft zu fächern, bei der Wasserkühlung wird Wasser direkt an der Außenhülle der Kammer entlang transportiert und durch Wärmetausch die Kammer abgekühlt.

Erst wenn eine bestimmte Sicherheitstemperatur in der Kammer wieder erreicht ist (in etwa 80°C) lässt sich der Deckel des Autoklaven öffnen um eine Verletzungsgefahr durch heißen ausströmenden Dampf oder die Gefahr eines Siedeverzuges (Überkochen und Herausspritzen von heißen Flüssigkeiten) zu vermeiden.

 

 

5.    Welche unterschiedlichen Arten von Autoklaven gibt es?

 

Autoklaven werden unterschieden hinsichtlich ihres Standorts. Es gibt Standgeräte, welche vertikal an ihrem Platz aufgestellt werden, entweder festinstalliert oder mit Rollen zum mobilen Einsatz sowie Tischgeräte, welche horizontal platziert werden können und so zur optimalen Ausnutzung des vorhandenen Platzes beitragen.