Mit Nanotechnologie gegen Sporen und Keime aus Pflanztöpfen

Sehr häufig stellen Begrünungen eine Quelle für Sporen- und Keimbelastung in Innenräumen dar. Dabei sind vor allem die Substrate aufgrund ihrer Zusammensetzung geradezu Nährboden für Pilzentwicklung, da die Substrate ideale Wachstumsbedingungen liefern. Nährstoff und Wasserangebot sind unbegrenzt verfügbar, zudem bieten normale Raumtemperaturen exzellente Voraussetzungen. Lange blieb diese Problematik unbeachtet, doch mit dem Einsatz modernster Decksubstrate ist es nun möglich die Entstehung und Freisetzung von Allergenen aus den Pflanzsubstraten signifikant zu verringern.

Konventionelle Hydrokulturen und Pflanzanlagen
Der Aufbau der bisherigen Hydrokulturen und Pflanzanlagen ist dadurch charakterisiert dass die Bepflanzung im Wurzelbereich in einem Topf in das Substrat (Erde, Blähton, Lava, etc.) eingebracht ist. Die Grenze zur Umgebungsluft ist die Substratoberfläche.

Im Wurzelbereich findet die Stoffwechselaktivität mit der natürlichen symbiotischen Aktivität der beteiligten Mikroorganismen statt. Das heißt, im Pflanztopf laufen die unterschiedlichsten biologischen Prozesse zur Nahrungsaufnahme der Pflanze ab, an der v.A. Bakterien, Pilze und Keime beteiligt sind. Besonders an der Substratoberfläche können diese Organismen in die Raumluft übergehen. Durch bestimmte begünstigende Faktoren kann es zu Sporen-Emissionen kommen. Durch den Bewässerungsvorgang und der damit verbundenen Verdrängung der Porenraumluft können Mikroorganismen in die Luft gelangen.

Wirkungsweise der Oberflächenaktiven Granulate
Die neu entwickelten Granulate sind darauf ausgerichtet, die Entstehung von Allergenen im Oberflächennahen Bereich der Substrate zu unterdrücken und am Übergang in die Umgebungsluft zu hindern. Und zwar dadurch, dass auf das Pflanzsubstrat eine Sperrschicht (Barriere) aufgebracht ist, die sowohl in der Lage ist den Allergenerzeugern die Lebensgrundlage zu entziehen, als auch Allergene an seiner Oberfläche zu binden. Die Luftdurchlässigkeit bleibt dennoch erhalten.

Dabei sind die Materialien so gewählt, dass sie weder toxisch noch selbst Allergie auslösend, aber dennoch hochwirksam sind. Die Granulate können je nach Konditionierung bedarfsgerecht gefertigt werden. Das heißt, die Materialien lassen sich gezielt auf den Verwendungszweck, der Pilz und Sporenprotektion oder der Schädlingsabwehr einstellen. Eine Kombinierte Anwendung verschiedener Materialien bietet einen Breitbandschutz vor Allergenemissionen aus Pflanzsubstraten. Es sind zwei Grundmaterialien verfügbar, die im Folgenden näher beschrieben sind:


Fungiflor-Granulate (Handelsbezeichnung)
Die sog. Sporenbarriere besteht aus einem mineralischen Granulat das die Eigenschaft besitzt die Schimmelentwicklung im Pflanztopf zu unterdrücken. Im Wesentlichen wirkt dieses Material als Kupfer- Ionenquelle, ohne dabei lösliche Kupferverbindungen zu lösen (Kupferdach-Effekt). Die Fungiflor-Schicht hat noch eine weitere Funktion, sie verhindert das Einwachsen von Wurzelrhizomen in die Barrierematerialien. Dabei liegt das gleiche Prinzip zu Grunde, das auch bei Dachbegrünungen mittels aufgebrachter Kupferplatte genutzt wird um den Wurzeldruck in das Bauwerk zu vermeiden.


Milbiflor-Granulate (Handelsbezeichnung)

Die Deckmaterialien (Polymermineralien) besitzen die Eigenschaft, dass sie antimikrobiell, schmutzund wasserabweisend wirken. Die hier verwendeten Polymermineralien sind im speziellen als Polycarbosiloxanmineralstoffe (PCSM) bezeichnet. Diese Materialien weisen keinerlei Porenraum auf, die Oberfläche ist vollständig mit apolaren Polymeren beschichtet.
Dabei wird aber dennoch der optische Charakter der Natursteinmaterialien erhalten. Das heißt: der Clou des Produktes ist, dass die Mineralgranulate ihre natürliche Optik beibehalten, aber die Eigenschaften von Kunststoffen besitzen.

Die Beschichtung der Materialien hat aber noch eine weitere entscheidende Funktion: In die Beschichtung werden die Aktiven Substanzen die die Eigenschaft besitzen Schädlinge und Milben abzuwehren eingebracht. Dass heißt, praktisch die gesamte Oberfläche dieser Granulate ist nach außen mit Abwehrstoffen gegen Mikroben und Schädlingen besetzt und ist im günstigsten Fall für diese unüberwindbar.

Die Beschichtung verhält sich gegenüber Gieswasser passiv. Das Wasser perlt in der gleichen Weise von der Oberfläche ab wie auf einer Teflonoberfläche (Lotuseffekt). Düngemittelgaben beeinflussen die Eigenschaften nicht. Der beschriebene Lotuseffekt hat aber noch eine andere hervorragende Wirkung: Das Wasser rinnt an den Granulatpartikeln fast rückstandslos ab, so dass die sich bei Hydrokulturen bildenden weißen Ausblühungen und Kalkablagerungen gar nicht erst entstehen. Dass heißt, die Optik des Materials bleibt immer sauber und gleichmäßig.

Die Materialien sind unbedenklich, und bieten den Vorteil, dass im Fall von Verschlucken bei Kleinkindern oder Haustieren keine Gesundheitlichen Risiken zu befürchten sind. Im Gegensatz dazu ist aufgrund der mikrobiologischen Bedenklichkeit das Gesundheitsrisiko von Blähton oder Pflanzerde weitaus größer.

Mit Nanotechnologie gegen Sporen und Keime

Um den Oberflächen eine möglichst hohe Performance zu verleihen wurden die Beschichtungsmaterialien mit funktionalen Nanopartikeln ausgestattet. Die Nano-Additive richten sich durch Autoorganisation an der Granulatoberfläche aus und bieten so maximalen Schutz vor der Entwicklung von Sporen und Keime.

Gleichzeitig mindern die Nano-Additive aktiv die Algenbildung auf den Deckmaterialien. Dadurch wird nochmals die lange Momentaufnahme: Lotuseffekt der Polymermineralien, Wassertropfen perlen schnell durch die apolare Struktur und bilden kaum Rückstände.

Beständigkeit der optischen Erscheinung des Deckmaterials erreicht. Die spektroskopische Betrachtung der Beschichtungsmaterialien bei verschiedenen Wellenlängen gibt Aufschluss über die Verteilung und Konzentration der Nano-Additive und der natürlichen Wirksubstanzen. Darüber hinaus wirkt die Matrix der Beschichtung als starker Adsorbend und bindet Mikroorganismen an der Oberfläche, ähnlich des Prinzips der Fliegenklebestreifen, nur eben im Mikromaßstab.

Zusammenfassung
Es wurden der Aufbau und die Wirkungsweise der Allergenmindernden Hydrokultur- und Pflanzanlagen beschrieben. Dabei wurde auch der Stand der herkömmlichen Pflanzanlagentechnik dokumentiert und eine Risikobetrachtung beschrieben. Aus der Neuentwicklung der Deckmaterialien ergeben sich eine neuartige Möglichkeit, die Freisetzung von Sopren und Keimen aus Pflanzsubstraten zu mindern.

Eigenschaften und Merkmale:

- Gesundheitsschutz
- Pflanzenschutz
- Exzellente Optik
- Einfache Wartung
- Dauerhafte Wirkung
- Wasser- und Schmutz abweisend
- Ungiftig
- Unbedenkliche Entsorgung
- Umweltverträglich
- Preiswert

Der Einsatz der so konfigurierten Pflanzanlagen ist besonders geeignet für Bereiche in denen alle technische Maßnahmen zur Verringerung von Mikroben und Allergenen in der Luft gefordert, oder von Nutzen sind:

- Krankenhäuser
- Therapiestätten
- Büroarbeitsplätze (Arbeitsschutz)

Die Deckgranulate können mit der Anwendung zur Minderung des sog. "Sick Building Syndromes“ beitragen.
Aufgrund der gestalterischen Variation (es werden künftig 6 verschiedenfarbige Natursteingranulate in verschiedenen Körungen angeboten) sind diese Pflanzanlagen in aufwendige Innenarchitekturen einbeziehbar.

- Repräsentativ
- Dekorativ
- Individuell

Die Granulate verbinden auf einzigartige Weise hervorragende Funktion und exzellente Optik. Sowohl die Herstellung als auch die Entsorgung der eingesetzten Materialien ist umweltschonend, da wenig Energie und überwiegend Naturstoffe eingesetzt werden. Die Wirksamkeit der eingesetzten Substanzen sind nachgewiesen und literarisch dokumentiert. Aus diesem Grund sind auch die Herstellungs- und Anschaffungskosten dieser Pflanzanlagen noch in der Größenordnung herkömmlicher Hydrokulturanlagen anzusetzen.

Autor: Uwe Michael Schlitt, OLDUS Ltd. Deutschland


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