In China hieß es „Qi“, das Symbol für Gesundheit. In Ägypten hieß es „Ankh“, das Symbol für ewiges Leben. Für die Phönizier war der Bezug gleichbedeutend mit Aphrodite – der Göttin der Liebe und Schönheit.
Diese alten Zivilisationen bezogen sich auf Kupfer, ein Material, das Kulturen weltweit seit über 5.000 Jahren als lebenswichtig für unsere Gesundheit anerkennen. Wenn Grippeviren, Bakterien wie E. coli, Superbugs wie MRSA oder sogar Coronaviren auf den meisten harten Oberflächen landen, können sie bis zu vier bis fünf Tage überleben. Landen sie jedoch auf Kupfer und Kupferlegierungen wie Messing, beginnen sie innerhalb von Minuten abzusterben und sind innerhalb weniger Stunden nicht mehr nachweisbar.
„Wir haben gesehen, wie Viren einfach auseinanderfallen“, sagt Bill Keevil, Professor für Umweltgesundheitswesen an der Universität Southampton. „Sie landen auf Kupfer und werden dort zersetzt.“ Kein Wunder, dass die Menschen in Indien seit Jahrtausenden aus Kupferbechern trinken. Auch hier in den USA wird unser Trinkwasser über eine Kupferleitung zugeführt. Kupfer ist ein natürliches, passives, antimikrobielles Material. Es kann seine Oberfläche selbststerilisieren, ohne dass Strom oder Bleichmittel benötigt werden.
Kupfer erlebte während der Industriellen Revolution einen Boom als Werkstoff für Gegenstände, Einrichtungsgegenstände und Gebäude. Kupfer wird noch immer häufig in Stromnetzen verwendet – der Kupfermarkt wächst sogar, da das Material ein so effektiver Leiter ist. Allerdings wurde das Material im 20. Jahrhundert durch eine Welle neuer Materialien aus vielen Bauanwendungen verdrängt. Kunststoffe, gehärtetes Glas, Aluminium und Edelstahl sind die Materialien der Moderne – sie werden für alles verwendet, von der Architektur bis hin zu Apple-Produkten. Türklinken und Handläufe aus Messing kamen aus der Mode, da Architekten und Designer sich für eleganter aussehende (und oft günstigere) Materialien entschieden.
Keevil ist überzeugt, dass es an der Zeit ist, Kupfer wieder in den öffentlichen Raum und insbesondere in Krankenhäuser zu bringen. Angesichts einer unausweichlichen Zukunft voller globaler Pandemien sollten wir Kupfer im Gesundheitswesen, im öffentlichen Nahverkehr und sogar in unseren eigenen vier Wänden einsetzen. Und obwohl es zu spät ist, COVID-19 zu stoppen, ist es nicht zu früh, über unsere nächste Pandemie nachzudenken. Die Vorteile von Kupfer, quantifiziert
Wir hätten es kommen sehen müssen, und tatsächlich hat es jemand getan.
1983 verfasste die Medizinforscherin Phyllis J. Kuhn die erste kritische Stellungnahme zum Kupferschwund, den sie in Krankenhäusern beobachtet hatte. Während einer Hygieneübung im Hamot Medical Center in Pittsburgh wischten Studenten verschiedene Oberflächen im Krankenhaus ab, darunter Toilettenschüsseln und Türklinken. Kuhn fiel auf, dass die Toiletten frei von Mikroben waren, während einige Armaturen besonders schmutzig waren und sich auf Agarplatten gefährliche Bakterien bildeten.
„Glatte und glänzende Türklinken und Drückerplatten aus Edelstahl wirken an einer Krankenhaustür beruhigend sauber. Im Gegensatz dazu wirken Türklinken und Drückerplatten aus angelaufenem Messing schmutzig und verunreinigend“, schrieb sie damals. „Aber selbst angelaufenes Messing – eine Legierung aus typischerweise 67 % Kupfer und 33 % Zink – [tötet Bakterien ab], während Edelstahl – etwa 88 % Eisen und 12 % Chrom – das Bakterienwachstum kaum hemmt.“
Sie schloss ihre Arbeit mit einer einfachen Schlussfolgerung, die für das gesamte Gesundheitssystem verständlich ist: „Wenn Ihr Krankenhaus renoviert wird, versuchen Sie, alte Messingbeschläge zu erhalten oder erneuern zu lassen. Wenn Sie Edelstahlbeschläge haben, stellen Sie sicher, dass diese täglich desinfiziert werden, insbesondere in Intensivpflegebereichen.“
Jahrzehnte später, und zugegebenermaßen mit finanzieller Unterstützung der Copper Development Association (einer Industrievereinigung der Kupferindustrie), hat Keevil Kuhns Forschung weiter vorangetrieben. In seinem Labor arbeitete er mit einigen der gefürchtetsten Krankheitserreger der Welt und zeigte, dass Kupfer nicht nur Bakterien, sondern auch Viren effizient abtötet.
In seiner Arbeit taucht Keevil eine Kupferplatte in Alkohol, um sie zu sterilisieren. Anschließend taucht er sie in Aceton, um alle Fremdöle zu entfernen. Anschließend träufelt er etwas Krankheitserreger auf die Oberfläche. Innerhalb weniger Augenblicke ist sie trocken. Die Probe bleibt einige Minuten bis einige Tage stehen. Anschließend schüttelt er sie in einer Box voller Glasperlen und einer Flüssigkeit. Die Perlen schabten Bakterien und Viren in die Flüssigkeit, und die Flüssigkeit kann beprobt werden, um ihr Vorhandensein nachzuweisen. In anderen Fällen hat er Mikroskopiemethoden entwickelt, mit denen er die Zerstörung eines Krankheitserregers durch Kupfer beobachten und aufzeichnen konnte, sobald es auf die Oberfläche trifft.
Der Effekt sehe aus wie Magie, sagt er, doch das Phänomen sei wissenschaftlich gut erforscht. Trifft ein Virus oder Bakterium auf die Platte, wird diese mit Kupferionen überschwemmt. Diese Ionen dringen wie Geschosse in Zellen und Viren ein. Das Kupfer tötet die Krankheitserreger nicht nur ab, sondern zerstört sie bis hin zu den darin enthaltenen Nukleinsäuren, den reproduktiven Bauplänen.
„Es besteht keine Chance auf Mutation [oder Evolution], da alle Gene zerstört werden“, sagt Keevil. „Das ist einer der wahren Vorteile von Kupfer.“ Anders ausgedrückt: Die Verwendung von Kupfer birgt nicht das Risiko, beispielsweise zu viele Antibiotika zu verschreiben. Es ist einfach eine gute Idee.
In Praxistests beweist Kupfer seinen Wert. Außerhalb des Labors haben andere Forscher untersucht, ob Kupfer im medizinischen Alltag einen Unterschied macht – dazu gehören natürlich Krankenhaustürklinken, aber auch Krankenhausbetten, Armlehnen von Besucherstühlen und sogar Infusionsständer. 2015 verglichen Forscher im Rahmen eines Stipendiums des Verteidigungsministeriums die Infektionsraten in drei Krankenhäusern und stellten fest, dass der Einsatz von Kupferlegierungen in drei Krankenhäusern die Infektionsraten um 58 % senkte. Eine ähnliche Studie wurde 2016 auf einer pädiatrischen Intensivstation durchgeführt und zeigte eine ähnlich beeindruckende Senkung der Infektionsrate.
Doch wie sieht es mit den Kosten aus? Kupfer ist immer teurer als Kunststoff oder Aluminium und oft sogar teurer als Stahl. Angesichts der Tatsache, dass Krankenhausinfektionen das Gesundheitssystem jährlich bis zu 45 Milliarden Dollar kosten – und bis zu 90.000 Todesopfer fordern –, sind die Kosten für eine Kupferaufrüstung vergleichsweise gering.
Keevil, der keine Fördermittel mehr von der Kupferindustrie erhält, ist der Ansicht, dass die Verantwortung für die Wahl von Kupfer bei neuen Bauprojekten bei den Architekten liegt. Kupfer war die erste (und bislang letzte) antimikrobielle Metalloberfläche, die von der EPA zugelassen wurde. (Unternehmen der Silberindustrie versuchten erfolglos, die antimikrobielle Wirkung zu deklarieren, was tatsächlich zu einer Geldstrafe der EPA führte.) Kupferindustrieverbände haben bisher über 400 Kupferlegierungen bei der EPA registriert. „Wir haben gezeigt, dass Kupfer-Nickel Bakterien und Viren genauso gut abtötet wie Messing“, sagt er. Und Kupfer-Nickel muss nicht wie eine alte Trompete aussehen; es ist von Edelstahl nicht zu unterscheiden.
Für die übrigen Gebäude weltweit, deren alte Kupferarmaturen noch nicht entfernt wurden, hat Keevil einen Rat: „Entfernen Sie sie auf keinen Fall. Das sind die besten Dinge, die Sie haben.“
Veröffentlichungszeit: 25. November 2021