Wie funktioniert ein Autoklav?

Wie funktioniert ein Autoklav?

Die Begriffe „Autoklav“ und „Sterilisator“ sind synonym und bedeuten dasselbe. „Autoklav“ ist ein Begriff, der vor allem in Laboren verwendet wird, während „Sterilisator“ häufiger im medizinischen und pharmazeutischen Bereich verwendet wird.

Die Begriffe „Autoklav“ und „Sterilisator“ sind synonym und bedeuten dasselbe. „Autoklav“ ist ein Begriff, der hauptsächlich in Laboren verwendet wird, während „Sterilisator“ häufiger im medizinischen und pharmazeutischen Bereich verwendet wird.

Was ist ein Autoklav?

Ein wirksamer Autoklav oder Sterilisator muss trockenen Sattdampf enthalten. Um dies zu erreichen, muss Luft sowohl aus der Beladung als auch aus der Kammer entfernt werden, was auf verschiedene Weise erfolgen kann. Bei Gegenständen mit hoher Masse und geringer Oberfläche (d. h. die hauptsächlich aus festen Bereichen bestehen, die wenig oder keine Lufteinschlüsse enthalten, wie z. B. Medien in Flaschen) ist nur eine geringe Luftentfernung erforderlich, was durch automatisches Entlüften erleichtert werden kann. Hier kann die Luft die Kammer durch eine Entlüftungsöffnung verlassen, während Dampf entweder aus einer integrierten Quelle (Aufwärtsbewegung) oder einer externen Zufuhr (Abwärtsbewegung) in die Kammer eintritt, wobei sich die Entlüftungsöffnung erst schließt, wenn die gesamte Luft aus der Kammer entfernt ist. Diese Methode kann durch „Freesteaming“ weiter verbessert werden, bei dem die Entlüftungsöffnung für eine festgelegte Zeit offen bleibt. Der turbulente Dampf strömt dann durch die Entlüftungsöffnung und drückt die eingeschlossene Luft aus dem Autoklav. Bei hartnäckigeren Beladungen, die zahlreiche Lufteinschlüsse enthalten, wie beispielsweise verpackte Instrumente oder Textilien, ist eine effektivere Methode der Luftentfernung unerlässlich.

Die bei weitem effektivste Methode zur Luftentfernung ist ein Vakuumsystem, bei dem vor der Dampfeinleitung ein Vakuum in der Kammer erzeugt wird, wodurch der größte Teil der Luft vor dem Freesteaming und/oder Vakuumpulsieren entfernt wird. Sobald die gesamte Luft aus der Beladung und der Kammer entfernt ist, steigen die Temperatur und der Druck im Behälter an, bis die voreingestellte Temperatur erreicht ist. Um eine typische Sterilisationstemperatur von 121 °C oder mehr zu erreichen, muss der Dampf auf mindestens 1,1 bar G unter Druck gesetzt werden. Da die verwendeten Drücke über 0,5 bar G liegen, wird die Autoklavenanlage als Drucksystem klassifiziert und muss nach strengen technischen Normen wie PED97/23EC/PD5500/ASME usw. konstruiert sein.

Die Erzeugung der erforderlichen Temperatur in der Kammer kann auf verschiedene Weise erfolgen:

  • Dampf kann über eine interne Dampfquelle, wie beispielsweise einen integrierten Edelstahl-Dampferzeuger, in die Kammer eingeleitet werden. Dieser kann in das Autoklavgehäuse eingebaut oder bei größeren Autoklaven als separate externe Einheit geliefert werden.
  • Einige Labore oder Krankenhäuser verfügen vor Ort über eine eigene direkte Dampfquelle, die ebenfalls in die Kammer eingeleitet wird.
  • In einigen Autoklaven sind Heizelemente in den Boden der Kammer eingebaut, und das Wasser wird erhitzt, bis es kocht und Dampf erzeugt.

Der Hauptvorteil der Verwendung eines Dampferzeugers (oder der Direktdampfmethode) besteht darin, dass die Zykluszeiten erheblich verkürzt werden können, da der Dampf sofort verfügbar ist. Bei einfachen Autoklaven wird das Wasser manuell nachgefüllt, indem Wasser in den Behälter gegossen wird, während einige Autoklaven an eine direkte Wasserversorgung angeschlossen sind und der Wasserstand automatisch aufrechterhalten wird. Einige der kleineren Geräte von Astell sind mit einem integrierten Wassertank erhältlich, der nach dem Befüllen bis zu 20 Zyklen wiederholt durchlaufen kann, bevor er wieder aufgefüllt werden muss. In ZSVA-Anwendungen ist es erforderlich, dass es sich um trockenen Sattdampf mit bekannter Trockenheit und bekanntem Gehalt an nicht kondensierbaren Gasen handelt, z. B. im Vereinigten Königreich Dampf mit Werten innerhalb der in HTM2010 festgelegten Spezifikation.

Wenn die gewünschte Temperatur für die erforderliche Zeit erreicht ist, wird die Dampfzufuhr entweder durch Abschalten der Stromversorgung der Heizelemente oder durch Unterbrechen der Dampfzufuhr beendet. Dadurch sinken Temperatur und Druck allmählich ab. Bei Geräten mit einem Vakuumsystem kann die Vakuumpumpe zum Abführen des Dampfes verwendet werden (d. h. wenn eine Trocknung erforderlich ist).

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