Mit Nanotechnologie zur neuen Sauberkeit

von Thomas Edelmann
12.03.2015

„Sauber ist schön und gut. Sauber ist hell und brav lieb. Sauber ist oben und hier. Schmutzig ist hässlich und anderswo.“ So beginnt Christian Enzensberger seinen 1968 erschienenen poetischen Text „Größerer Versuch über den Schmutz“. Als die Pioniere der Moderne in den 1920er Jahren für eine neue Architektur kämpften, geschah dies auch mit dem Wunsch nach einem gesünderen Städtebau, der der Hygiene verbunden war. Die Forderung nach mehr Licht, Luft und Sonne bedeutete die Abkehr von der innerstädtischen Mietskaserne mit mehreren Hinterhöfen und dunklen Räumen ohne Bad oder Toilette. Erst im Nachkriegswohnungsbau wurden diese Standards langsam etabliert.
Im vergangenen Jahr thematisierte Rem Koolhaas anlässlich der Architekturbiennale in Venedig in seiner Ausstellung „Fundamentals“ die Elemente des modernen Bauens. Deren Wandlung, Effizienzsteigerung und rationalisierte Fertigung ging nicht selten einher mit einer gestalterischen Verarmung. Auch der Toilette widmete Koolhaas einen Raum. Er zeigte Beispiele von den Anfängen der Chariot-Latrine, wie sie sich in den römischen Caracalla-Thermen fanden, über Studien des Toiletten-Forschers Alexander Kira aus den 1970er Jahren bis hin zum zeitgenössischen japanischen Washlet mit Musik und Duft und sensorgesteuerten WC-Deckel. Die Toilette sei heute eine „grundlegende Zone der Interaktion zwischen Menschen und Architektur auf höchst intimer Ebene“, heißt es dazu im Katalog der Biennale. Der Architekt Bernard Rudofsky befand über die Toilette bereits in den 1980er Jahren: Die Sache sei „viel zu delikat, als dass man sie Installateuren und Gastroenterologen überlassen sollte.“

Hightech-Beschichtungen gegen den Schmutz

Seit den 1960er und 1980er Jahren ist nicht nur Zeit vergangen, auch die Annäherung an das Gestaltungsthema Toilette erfolgt heute unter veränderten Prämissen. Eine davon lautet: Hygiene im Handumdrehen, die andere: nachhaltige Ressourcenverwendung. Im privaten Umfeld erklären viele mit einem Cocktail aus möglichst aggressiven Putzmitteln den allgegenwärtigen Bakterien und Viren den Krieg. Viel hilft viel, lautet da stets die Devise, was Hersteller von Haushaltschemikalien erfreut. Gerade in und um die Toilette entwickelt sich ein regelrechter Kult der Keimfreiheit. Reinigungsprozeduren sollen im privaten Umfeld, erst recht aber in öffentlichen Bereichen wenig Zeit kosten. Zugleich sollte aus Umweltschutzgründen möglichst wenig mit giftigen Reinigungschemikalien hantiert werden, denn deren Abbauprodukte belasten die Gewässer und dringen bis ins Grundwasser vor.
Sämtliche Sanitärhersteller bieten inzwischen für die meisten ihrer Produktlinien optional eine Nanobeschichtung an. Bei Duravit heißt sie „WonderGliss“ und wurde mit „Nanogate“ entwickelt. Bei Keramag gibt es neben der Beschichtung „KeraClean“ auch die porenfreie Glasur „KeraTec“. Villeroy und Boch bietet „CeramicPlus“ als Extra an. Neben Beschichtungen, die die Reinigung erleichtern, werden auch antibakteriell wirkende angeboten, mitunter in Kombination. Toto stattet seine Washlets optional mit „Actilight“-Technik aus, einer Kombination aus pflegeleichter Beschichtung, intelligenter Spülung und Zersetzung von Schmutzpartikeln mit UV-Licht aus dem Toilettendeckel.

Die Natur als Vorbild

Die meisten dieser veredelten Oberflächen sind nach dem Vorbild des selbstreinigenden Lotosblattes entwickelt worden und heute beinahe schon Standard. Die neuen Beschichtungen wirken auf den ersten Blick äußerst glatt, erst unter dem Elektronenmikroskop zeigt sich ihre große, zerklüftete Oberfläche. Beginnend in den 1980er Jahren vollzog sich ein rascher Übergang von der biologischen Erforschung und der physikalischen Erklärung bis hin zur industriellen Anwendung. Aus universitären Forschungsinstituten entstanden einige Unternehmen mit Prozess- und Produktions-Knowhow. Zudem gilt Nanotechnologie als Wachstumsmarkt, dessen Erforschung EU-weit gefördert wird. Das Umweltbundesamt hat zu den extrem kleinen Partikeln, die biologische Barrieren zum Teil überwinden können, bislang kein abschließendes Urteil gefällt. Über Anreicherung und Wechselwirkungen mit anderen Stoffen ist schlicht zu wenig bekannt. In der Natur bestehen die selbstreinigenden Oberflächen aus nano- und mikroskaligen Kristallen aus Lipiden, die durch Selbstorganisation auf der Cuticula entstehen, der obersten Schutzhaut der Pflanze. Für die Anwendung im Bad werden feinkörnige und spröde Partikel aus Quarzsand oder Aluminiumoxid in eine kunststoffartige integriert, die nicht größer als 20 Nanometer sind. Die so entstehende, vernetzte Struktur wirkt abweisend auf Wasser wie Schmutz.

Randlos und kratzfest heißt die Devise

Damit es auch künftig im WC „panta rhei“ („Alles fließt“) heißen kann, setzen die Hersteller auf eine neue Art der Wasserzuleitung. Als zeitgenössisch anspruchsvolle Toilettenkonstruktion gilt derzeit eine, die möglichst frei von Hohlräumen ist, denn diese erschweren die Reinigung. Während einst der dezente Spülrand als Nonplusultra galt, soll heute das WC möglichst randlos sein. Toto bietet das randlose WC bereits seit 2002 an, europäische Hersteller stehen in Sachen randloses WC dem japanischen Anbieter in nichts mehr nach. Geberit bietet beispielsweise das Modell "AquaClean" mit spülrandloser Keramik und mit TurboFlush-Spültechnik. Auch Villeroy & Boch bietet eine randlose Toilette namens "Subway 2.0" und das "ViClean-U+ Tiefspülklosett spülrandlos". Oft werden die randlosen WCs auch noch mit einer Nano-Beschichtung versehen.

In den Naturwissenschaften wird die Nano-Beschichtung weiter erforscht. Bislang konnte man nämlich mit Scheuerpulver oder einem kratzenden Schwamm die praktische Beschichtung rasch zerstören. Ein britisches Team von der University College in London hat nun unter der Leitung von Ivan Parkin eine kratzfeste Nano-Oberfläche im Labormaßstab erschaffen. Bis zur Serienreife dürfte es noch ein, zwei Messen dauern. Christian Enzensberger übrigens befand gegen Ende seines Essays: „… sauber ist mächtig, sauber geht nie mehr weg: so seid belehrt.“

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Von den steinigen Anfängen bis zur Moderne: Eine Chariot-Latrine und ein zeitgenössisches WC auf der Ausstellung „Fundamentals“. Foto © Francesco Galli, Courtesy la Biennale di Venezia

Mit der veredelten Keramikglasur „CeramicPlus” von Villeroy & Boch sollen Wasser, Schmutz und ölhaltige Substanzen so leicht abperlen, sodass keine aggressiven Putzmittel benötigt werden. Foto © Villeroy & Boch

Nach jedem Toilettengang schließt sich der Toilettendeckel des „Neorest AC Washlets“ von Toto. Die WC-Brille wird eine Stunde lang mit UV-Licht bestrahlt und so gereinigt. Foto © Toto

Das Modell „Darling New“ soll mit seiner spülrandlosen Wasserführung besonders pflegeleicht sein. Foto © Duravit

Bei der randlosen Toiletten können sich weniger Bakterien im WC ansiedeln – und das bei Villeroy & Boch mit einem Wasserverbrauch von nur drei Litern pro Spülung. Foto © Villeroy & Boch

Mit der antibakteriellen Glasur „AntiBac” von Villeroy & Boch sollen fast keine Bakterien mehr auf der Oberfläche zurückbleiben. Foto © Villeroy & Boch

Wasser und Schmutzpartikel ziehen sich auf Oberflächen wie „CeramicPlus” von Villeroy & Boch zu einem Tropfen zusammen und perlen von der Keramik ab. Foto © Villeroy & Boch

Mit der spülrandlosen WC-Technik „DirectFlush” von Villeroy & Boch wird verhindert, dass Wasser überspritzt.
Foto © Villeroy & Boch