Rechtsgrundlage für die Zulassung von Biozide ist die Biozid Der Begriff Biozid ist aus dem griechischen Wort bios (= Leben) und dem lateinischen Wort caedere (= töten) abgeleitet und -Verordnung. Diese unterteilt biozide Wirkstoffe und Biozidprodukte in 4 Hauptgruppen und 22 Kategorien. Biozide Wirkstoffe sind die chemischen Substanzen, mit denen Schadorganismen abgetötet werden. Wenn sich diese Wirkstoffe in einem anwendungsfertigen Produkt befinden, spricht man von einem Biozidprodukt. Die Durchführung der Verordnung wird im Chemikaliengesetz (ChemG) geregelt. Die Zulassung erfolgt in Deutschland über die Bundesstelle für Chemikalien (BfC) in Abstimmung mit dem Umweltbundesamt Zu den Aufgaben des Umweltbundesamtes (UBA) gehören u. a. die wissenschaftliche Unterstützung und Beratung des BMU und der Bundesregierung in ( UBA Siehe Umweltbundesamt. ) in Bezug auf den Schutz der Umwelt, dem Bundesinstitut für Risikobewertung ( BfR Bundesinstitut für Risikobewertung ) in Bezug auf den Verbraucherschutz sowie der Bundesanstalt für Arbeitsschutz Siehe Schutzmaßnahmen. und Arbeitsmedizin ( BAUA Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin ) in Bezug auf den Fachbereich Arbeitsschutz. In Einzelfällen werden weitere Institutionen wie z. B. die Bundesanstalt für Materialschutz und -prüfung (BAM) oder das Robert Koch-Institut (RKI) hinzugezogen, wenn z. B. die Wirksamkeit bestimmter Stoffe in einem spezifischen Zusammenhang geklärt werden müssen.
Biozide werden gemäß ihrer Eigenschaften in Gefahrenklassen eingestuft und anschließend deklariert. Die Grundlage hierfür stellt die CLP-Verordnung, mit der die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Chemikalien (und somit auch Bioziden in der EU) geregelt wird. Entsprechend der Gefährdung Die Gefährdung entsteht durch ein räumliches und/oder zeitliches Zusammentreffen eines verletzungs- bzw. krankheitsbewirkenden Faktors einer Gefahrenquelle und beschreibt einen Zustand , die von diesen Chemikalien ausgehen kann, werden Gefahrensätze (H-Sätze) und Sicherheitshinweise (P-Sätze) vergeben. Bevor ein biozider Wirkstoff oder Biozidprodukte zugelassen werden, muss eine Risikobewertung durchgeführt werden, denn Biozide sind potenziell gefährlich für die Umwelt und die Gesundheit Umgangssprachlich ist es üblich, Gesundheit mit dem Gegenteil oder der Abwesenheit von Krankheit zu beschreiben. Auch wenn die individuelle Gesundheit von Mensch und Tier. Einige biozide Wirkstoffe sind in der Umwelt persistent Persistenz (von lat. persistere = stehen bleiben, verharren, anhaltend, dauernd) beschreibt die Eigenschaft von Stoffen, ihren Zustand auch bei chemischen, (schwer abbaubar) und/oder reichern sich in einem Organismus an ( Bioakkumulation Aufnahme und Anreicherung von Stoffen in Organismen gegenüber dem umgebenden Medium ).
Erst wenn alle Risiken ausgeschlossen werden können, wird ein Biozid zugelassen und eine Zulassungsnummer vergeben. Eine Liste der in Deutschland zugelassenen Biozidprodukte findet sich unter: https://www.ebiomeld.de/DE/Offen/offen_node Nach maximal 10 Jahren läuft die Zulassung aus, so dass Biozide neu genehmigt werden müssen. Für Biozide, in denen bestimmte Altwirkstoffe noch enthalten sind, gelten unter Einhaltung bestimmter Voraussetzungen Übergangsregelungen. Diese Produkte erhalten eine Registriernummer, die auf dem Etikett angegeben werden muss. Die Registrierung ist nicht gleichzusetzen mit einer Zulassung und stellt lediglich eine einfache Meldung dar. Um welche Produkte es sich handelt, findet sich unter: https://www.ebiomeld.de/DE/Offen/offen_node.html
Um die Wirksamkeit von Bioziden nachzuweisen, gibt es ein dreistufiges Prozedere. In der ersten Stufe wird die Wirksamkeit der aktiven Substanz beschrieben, in der zweiten Stufe muss diese in Laborversuchen unter praxisähnlichen Bedingungen in der jeweiligen Produktanwendung nachgewiesen werden, bevor dann in der dritten Stufe 3 die Validierung unter realen Bedingungen in der Praxis erfolgt. Grundlage hierfür ist eine Richtlinie der europäischen Chemikalienagentur (ECHA). Diese regelt die Prüfbedingungen und gibt die zugrundeliegenden Normen vor. Allerdings gibt es bisher noch keine standardisierten Testverfahren für die Anwendung von Bioziden im Baubereich, weshalb man auf Prüfungen aus anderen Bereichen wie z. B. in medizinischen Einrichtungen (z. B. Krankenhäuser) zurückgreift. Die auf den ersten Blick höheren Anforderungen zeigen allerdings bei genauer Betrachtung, dass diese nicht einfach auf die Baupraxis übertragen werden können. Sinn und Zweck von Desinfektionen in medizinischen Einrichtungen dienen in der Regel einer schnellen und kurzzeitigen Zwischendesinfektion, so dass die Anwendung vor allem auf kleinen Flächen erfolgt. Gerade die Anwendung von z. B. alkoholbasierten Desinfektionsmittel Desinfektionsmittel werden zum Abtöten von krankheitserregenden Mikroorganismen und Viren eingesetzt. Alkohole wirken bakterizid und fungizid, haben aber keinerlei Wirkungen gegen Sporen. zeigt, dass diese in medizinischen Einrichtungen seit vielen Jahren bewährt ist und kein Risiko darstellt. Eine derartige Anwendung in großem Maßstab z. B. im Rahmen einer Schimmelpilzsanierung Das Ziel einer Schimmelpilzsanierung ist die Herstellung eines „hygienischen Normalzustandes“. Vor der eigentlichen Sanierung sind die Ursachen für einen Schimmelpilzbefall in einem Gebäude, in dem diese Desinfektionsmittel in mehreren Innenräumen hintereinander oder gleichzeitig versprüht oder wie in der Praxis beworben sogar vernebelt werden, stellt ein erhebliches Brand- und Explosionsrisiko dar.
Darüber hinaus gilt ein Substitutionsgebot. Dies bedeutet, dass Wirkstoffe mit gefährlichen Eigenschaften gegen weniger bedenkliche Wirkstoffe ausgetauscht werden sollen. In der Biozid-Verordnung ist zudem geregelt, wie Biozide „beworben“ werden dürfen. Bei jeder Werbung muss der Hinweis „Biozidprodukte vorsichtig verwenden. Vor Gebrauch stets Etikett und Produktinformation lesen.“ gut lesbar sein. Außerdem dürfen Biozidprodukte nicht in einer Art und Weise beworben werden, die hinsichtlich ihrer Wirksamkeit sowie der Risiken für die Umwelt und/oder Gesundheit irreführend sind. Dies bedeutet, dass Biozide oder Biozidprodukte nicht mit verharmlosenden Begriffen wie z. B. „ungiftig“, „unschädlich“, „natürlich“, „umweltfreundlich“ und dgl. beworben werden dürfen. Auch eine Relativierung wie z. B. „Biozidprodukt mit niedrigem Risikopotential“ und dgl. ist nicht erlaubt.
Biozide Wirkstoffe setzen direkt am Stoffwechsel der Mikroorganismen Mikroorganismen stellen die Wurzel des „Stammbaums des Lebens“ auf der Erde dar. Sie produzieren etwa zwei Drittel der gesamten Biomasse an. Denn lebende Organismen unterscheiden sich von toter Materie durch ihren Stoffwechsel. Dies bedeutet, dass lebende Organismen Nahrung aufnehmen, diese in körpereigene Stoffe umwandelt und Wachstum und Vermehrung ermöglichen und anschließend Abfallprodukte ausscheiden. Dieser Prozess endet, wenn ein Biozid die Strukturen des Lebewesens zerstört oder seine Stoffwechselprozesse unterbindet. Eine Ausnahme stellen Viren Viren, abgeleitet aus dem Lateinischen (virus = Schleim, Saft, Gift) werden in der Mikrobiologie genetische Elemente in Form von Nukleinsäuren dar, die keinen eigenen Stoffwechsel haben und sich in fremden Wirtszellen vermehren können.
Biozide Wirkstoffe wirken einzeln oder in Kombination gegen Schadorganismen. Die Vielzahl unterschiedlicher Wirkstoffe können entweder nach dem Zielorganismus oder dem Wirkungsmechanismus unterschieden werden. Je nach Zielorganismus werden biozide Wirkstoffe z. B. in Algizide Algizide sind Wirkstoffe oder Wirkstoffkombinationen zum Abtöten von Algen. Diese algiziden Zusätze gehören zur Gruppe der Biozide und werden entweder (gegen Algen Algen stellen keine systematische Bezeichnung dar und sind pflanzenartige Lebewesen, die aber nicht den Pflanzen zugeordnet werden können. Sie umfassen ), Akarizide ( Milben Milben (lat. Acari) gehören zu den Spinnentieren. In Gebäuden und Wohnungen ist vor allem die Hausstaubmilbe (lat. Dermatophagoides pteronyssinus) und ), Bakterizide Bakterizide sind Stoffe, die aufgrund ihrer chemischen Struktur gezielt Bakterien innerhalb oder außerhalb des Organismus abtöten. Man unterscheidet dabei Antiseptika (gegen Bakterien Der Begriff Bakterien (Bacteria) ist aus dem altgriechischem (bakterion = Stäbchen) abgeleitet und wird in der Mikrobiologie traditionell für alle ), Fungizide (von lateinisch fungus = Pilz und caedere = töten, vernichten) gehören zur Gruppe der Biozide. Es sind Substanzen unterschiedlicher chemischer (gegen Pilze Pilze sind chlorophyllfreie Organismen mit heterotropher Ernährungsweise (Ernährung durch Aufnahme organischer Nahrung), die sich durch Sporen verbreiten und vermehren. Alle ), Mikrobizide (gegen Keime) und Insektizide Insektizide sind chemische Substanzen, die Insekten und deren Entwicklungsstadien abtöten, vertreiben oder hemmen. Sie müssen mit Bedacht eingesetzt werden, da (gegen Insekten) usw. unterschieden. Hierbei wird zwischen Produkten mit einer primären bioziden Wirkung wie z. B. ein Holzschutzmittel Holzschutzmittel beinhalten Wirkstoffe, mit denen holzzerstörende oder holzentwertende/ holzverfärbende Organismen (Pilze, Insekten etc.) davon abgehalten werden sollen, Holz oder Holzwerkstoffe oder ein Desinfektionsmittel unterschieden und Produkten ohne primäre biozide Wirkung wie z. B. eine Topf- oder Filmkonservierung einer Fassadenfarbe. Während die Topfkonservierung die flüssige Farbe im Eimer vor Pilz- und/oder Bakterienbefall schützt, richtet sich die Filmkonservierung primär gegen Algen und Pilze sowie Bakterien aus der Umwelt (Außenluft) in der fertigen Fassadenbeschichtung. Fungizide haben eine Besonderheit, da nicht alle fungiziden Wirkstoffe gegen alle Pilze wie z. B. Hefen, Schimmelpilze Pilze sind weit verbreitete Organismen auf der Erde und besiedeln unterschiedlichste Substrate, auf oder in denen sie auf Grund ihrer oder Holzzerstörende Pilze Fast alle holzzerstörenden Pilze gehören zur Gruppe der Basidiomyceten. Sie besitzen ein vielfach verzweigtes System von Zellfäden (Hyphen), die in gleichermaßen wirken.
Fungizide Wirkstoffe z. B. gegen Schimmelpilze zielen in der Regel gegen vitale Zellen wie z. B. Myzel Das Myzel (auch Myzelium oder im Plural Myzelien genannt) ist ein Pilzgeflecht und wird durch die Gesamtheit eines aus verzweigten oder Hyphen (aus dem griech. = das Gewebte) meistens verwendet für fadenförmige, evtl. verzweigte, Schimmelpilzzelle. Die Hyphen dienen der Ernährung oder der . Schimmelpilzsporen werden mit diesen Wirkstoffen nicht abgetötet, da diese Sporen Der Begriff Sporen ist aus dem Griechischen abgeleitet und bedeutet so viel wie das Säen, die Saat oder der Samen. meistens widerstandsfähiger sind als die Mikroorganismen, von denen diese abstammen und weil Sporen nicht stoffwechselaktiv sind. Einige von ihnen können ihren Stoffwechsel vollständig einstellen und benötigen weder Wasser, Nährstoffe Nährstoffe dürfen weder mit den Begriffen Nährboden oder Nährmedien verwechselt werden. Mit Nährstoffe werden die Partikel bezeichnet, die sich als oder Sauerstoff. Sporen können aber nur abgetötet werden, wenn diese keimen oder der Wirkstoff ausdrücklich „sporizid“ ist. Hierzu muss der biozide Wirkstoff eine Reduzierung der Sporen um 3 logarithmische Dekaden bewirken.
Je nach Anwendung und Herausforderungen kommen häufig Breitband-Biozide zum Einsatz, also eine Kombination unterschiedlicher biozider Wirkstoffe in unterschiedlichen Anteilen.
Werden Biozide dagegen nach ihrem Wirkungsmechanismus unterschieden, unterteilt man oxidierende und nicht oxidierende Wirkstoffe. Der Wirkungsmechanismus von oxidierenden Bioziden basiert in der Regel auf der Freisetzung hochreaktiver sauerstoffhaltiger Moleküle. Die Ionen und Radikale zeichnen sich durch eine schnelle Reaktion aus und zersetzen sich unmittelbar nach der Reaktion. Typische Vertreter sind z. B. Wasserstoffperoxid Starkes, im flüssigen Aggregatzustand befindliches Oxidationsmittel auf der Basis von Wasserstoff und Sauerstoff (H2O2). Wird als Desinfektionsmittel nur in stark , Peressigsäure Chemisch auf der Essigsäure basierendes, stechend riechendes Peroxid. Sie wird u. a. als Desinfektionsmittel eingesetzt. , Hypochlorit Hypochlorite werden zum Bleichen und Desinfizieren verwendet. In der Bauwerkssanierung setzt man Hypochlorit gegen Pilze und Algen ein, womit man , Chlordioxid und Ozon Sauerstoffmolekül aus drei Sauerstoffatomen (O3), das unter Bildung von biatomarem Sauerstoff (O2) zerfällt. Ozon wird unter anderem zum oxidativen Abbau . Die meisten dieser Wirkstoffe können gegen nahezu alle Mikroorganismen wie Algen, Pilze, Bakterien und Viren eingesetzt werden.
Ein gebräuchliches Biozid ist Wasserstoffperoxid (H2O2), das lt. Dr. Constanze Messal u. a. im Vergleich zu anderen Peroxiden ein eher schwaches Oxidationsmittel darstellt, dessen Wirkung im sauren Milieu sehr effektiv ist. Dafür verliert Wasserstoffperoxid insbesondere im alkalischen Milieu ohne eine weitere Stabilisierung schnell seine oxidative Wirkung. Durch Katalyse wird ein hoch reaktives Hydroxylradikal produziert, von dem überwiegend die biozide Wirkung ausgeht. Dieses greift Makromoleküle, DNS und Proteine in den Mikroorganismen an. Allerdings haben einige Mikroorganismen Abwehrstrategien entwickelt und können durch spezielle Enzyme Enzyme sind spezialisierte organische Substanzen, meist Polymere aus Aminosäuren, die als Biokatalysatoren wirken und im Stoffwechsel der Lebewesen fast alle (Katalasen, Peroxidasen) Wasserstoffperoxid inaktivieren. Um dies zu verhindern, sind Konzentrationen von über 5% H2O2 notwendig und/oder die Zugabe von Fruchtsäuren. Durch diese kann z. B. die Aktivität der Katalase innerhalb der Zellen gehemmt oder verzögert werden. Ein ebenfalls gebräuchliches Biozid ist Peressigsäure. Das Wirkungsspektrum reicht gegenüber Hefen, Schimmelpilzen, Viren und Bakteriophagen Als Bakteriophagen (oder in Kurzform Phagen vom griechischen Wort phagein = fressen) werden Viren bezeichnet, deren Wirte Bakterien sind. Während sowie Bakterien inklusive Mykobakterien Mykobakterien gehören zur Gattung gram-positiver, unbeweglicher Bakterien, die der Actinomyceten-Gruppe zugeordnet werden. Das charakteristische Merkmal der Mykobakterien ist ihre Zellwand, . Peressigsäure ist ein beliebtes Desinfektionsmittel im Rahmen der Sanierung Der Begriff Sanierung im Kontext der Schimmelpilzsanierung beschreibt die Beseitigung von Gefahren, Gefährdungen oder Belästigungen durch mikrobiellen Befall bis hin von fäkalienhaltigen Wasserschäden. Wasserstoffperoxid und Peressigsäure sind relativ pH- und temperaturunabhängig.
Nicht oxidierende Biozide entfalten ihre Wirkung deutlich langsamer und zersetzen sich erst bei der Reaktion mit dem Zielorganismus. Daher werden diese Biozide selektiv gegen spezifische Mikroorganismen eingesetzt und wenn eine länger anhaltende Depotwirkung erreicht werden soll. Typische Vertreter sind z. B. Aldehyde Aldehyde bezeichnen eine Klasse organischer Verbindungen, die beispielsweise für die Herstellung von Kunststoffen, Farbstoffen, Lebensmittelzusatzstoffen und anderen chemischen Verbindungen von , Alkohole Alkoholverbindungen wie Isopropanol oder Ethanol werden im Rahmen der Schimmelpilzsanierung zu Reinigungs- und Desinfektionszwecken eingesetzt. Allerdings entfalten sie ihre Wirkung und oberflächenaktive Substanzen wie z. B. quaternäre Ammoniumverbindungen oder Chlorhexidin. Die gezielte Formulierung von Algiziden, Bakteriziden, Fungiziden oder Viruziden hat allerdings den Nachteil, dass z. B. gegenüber Breitband-Biozide Wirkstofflücken auftreten können.
Nach Messal u. a. können Biozide neben Zielorganismus oder Wirkungsmechanismus auch nach der Angriffsfläche des Wirkstoffes in elektrophil-aktiv und membranaktiv unterschieden werden. Elektrophil-aktive Biozide wie z. B. Aldehyde verfügen in ihrer chemischen Struktur über nukleophile Bestandteile, die innerhalb der Zelle reagieren und im Ergebnis lebenswichtige Enzyme der Mikroorganismen inaktivieren können. Allerdings sind diese Vorgänge reversibel. Die meisten Mikroorganismen können die Wirkung durch die Bildung von Schutzproteinen und Enzymen hemmen oder verzögern und Schäden reparieren. Somit ist deren Wirkung zeitlich begrenzt. Membranaktive Biozide wie z. B. Alkohole, Phenolderivate, Säuren oder quaternäre Ammoniumverbindungen umhüllen zunächst die Zellwand Eine Zellwand ist eine aus Polymeren aufgebaute Hülle, die in der Regel die Zellen von Bakterien, Archaeen, Pflanzen und Pilzen , um anschließend die äußere Zellmembran zu zerstören. Dadurch kann der Wirkstoff bis in die so genannte Cytoplasma-Membran vordringen und die semipermeablen Eigenschaften zerstören, so dass die Zellen abgetötet werden.