Autoklavieren: physikalisches Sterilisationsverfahren mit vielen Vorzügen
Zuletzt aktualisiert: 02. März 2026
Der Begriff „autoklavieren“ leitet sich vom lateinischen Wort „autoclavis“ ab, was „selbstverschließend“ bedeutet. Er bezeichnet ein bestimmtes physikalisches Sterilisationsverfahren. Dieses zielt darauf ab, bei geeigneten Materialien, Geräten oder Produkten den Zustand der Sterilität herzustellen. Dazu dient eine Kombination aus Wasserdampf, hohen Temperaturen sowie erhöhtem Druck.
Der Prozess läuft in der Regel in einem sogenannten Autoklav ab. Hierbei handelt es sich um einen speziellen druckdichten Behälter, dessen Funktionsweise sich mit einem Schnellkochtopf vergleichen lässt. Nach ordnungsgemäßem Ablauf des Verfahrens sind Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze, Sporen oder Viren zuverlässig inaktiviert. Das Ziel ist ein Sterility Assurance Level (SAL) von mindestens 10⁻⁶, was bedeutet, dass die theoretische Wahrscheinlichkeit einer Kontamination bei unter eins zu einer Million liegt.
Wie läuft der Autoklavierprozess ab?
Der Autoklavierprozess besteht aus folgenden Phasen, die nacheinander ablaufen:
- Beladungsphase: Zunächst ist es erforderlich, den Autoklaven mit den zu sterilisierenden Objekten zu beladen. Wichtig ist hier eine geeignete Anordnung, die sicherstellt, dass der Dampf alle Oberflächen erreichen kann.
- Entlüftungsphase: Diese Phase dient der vollständigen Entfernung von Luft (Kondensat-Entfernung), da Luftnester die Übertragung der Wärme behindern und die Sterilisationswirkung verhindern würden. Das geschieht entweder durch Dampfeinströmung oder Vakuumzyklen.
- Aufheizphase: In dieser Phase, die die sogenannte Steigzeit umfasst, wird die Sterilisiertemperatur im Innenraum aufgebaut. Ihr folgt die Ausgleichszeit, bis auch das Innere des Sterilisierguts die erforderliche Temperatur erreicht hat. Zum Einsatz kommt dafür gesättigter Wasserdampf.
- Sterilisationsphase: Sind die definierten Parameter bezüglich Temperatur und Druck erreicht, beginnt die eigentliche Sterilisation. Der Vorgang läuft typischerweise unter Einhaltung von Standardparametern – etwa 121 Grad Celsius über eine Haltezeit von 15 Minuten bei entsprechendem Überdruck – ab.
- Abkühlphase: Nach dem Ende der festgelegten Sterilisationszeit erfolgen der kontrollierte Dampfablass und Druckabbau. Dabei kühlt das Sterilisiergut ab. Um verbleibende Restfeuchtigkeit zu entfernen, kann zudem das Trocknen der Objekte erforderlich sein.
Welche Vorzüge bietet das Autoklavieren?
Der Autoklavierprozess vereint eine Reihe von Vorteilen. Bei Berücksichtigung aller Parameter ist das Verfahren hochwirksam und das sogar gegen resistente Sporen. Gleichzeitig ist kein zusätzliches Sterilisationsmittel erforderlich, wobei ausschließlich Wasserdampf als natürliches Medium fungiert. Dementsprechend kann es zu keiner Belastung durch chemische Rückstände kommen. Zudem eignet sich das Autoklavierverfahren für zahlreiche Materialien.
In welchen Branchen kommt das Verfahren zum Einsatz?
Das Autoklavierverfahren kommt heute in zahlreichen Bereichen zum Einsatz, bei denen Sterilität entscheidend ist:
- Pharmaindustrie: Sterilisierung von Behältern, Geräten und Verschlüssen.
- Medizintechnik: Aufbereitung von Implantaten und chirurgischen Instrumenten.
- Lebensmittelindustrie: Gesundheitlich unbedenkliches Haltbarmachen von Nahrung.
- Labore: Abtöten von Mikroorganismen auf Abfallprodukten oder Geräten.
- Biotechnologie: Sterilisation von Bioreaktoren, Kulturmedien und Laborgeräten.
Was für Materialien sind autoklavierbar?
Materialien, die für die Sterilisation in einem Autoklaven geeignet sind, heißen autoklavierbar. Glas ist in der Regel autoklavierbar, solange es sich um Borosilikatglas handelt. Gleiches gilt für korrosionsbeständige Metalle.
Ferner sind viele Elastomere sowie hochtemperaturbeständige Kunststoffe autoklavierbar. Während Polypropylen (PP) aufgrund seines höheren Schmelzpunktes sehr gut geeignet ist, erfordert die Sterilisation von Polyethylen (PE) im Autoklaven spezielle Materialtypen (wie HDPE) oder angepasste Prozessparameter, da Standard-LDPE den hohen Temperaturen von 121 Grad Celsius oft nicht standhält. Materialien wie Polystyrol (PS) oder Polyvinylchlorid (PVC) lassen sich nicht auf diese Art sterilisieren. Ebenso ungeeignet sind organische Lösungsmittel oder brennbare Materialien.
Abgrenzung zwischen Autoklav und Sterilisator
Die Begriffe Autoklav und Sterilisator finden teilweise synonym Verwendung, was fachlich jedoch unpräzise ist. Sterilisator ist der Oberbegriff für Geräte zur Abtötung von Mikroorganismen. Hierzu zählen etwa Gas-, Heißluft- oder eben Dampfsterilisatoren – also Autoklaven. Somit ist zwar jeder Autoklav ein Sterilisator, jedoch nicht jeder Sterilisator ein Autoklav.