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Biokompatibilität von Zahnersatz

Beim Zahnersatz ist die Kontaktsituation eine andere als bei der Füllung: Kronen, Brücken, Modellgussgerüste, Teleskopkronen und Prothesenbasen liegen teils auf Zahnhartsubstanz, teils auf der Schleimhaut auf. Dieser Eintrag ordnet die gebräuchlichen Werkstoffe des festsitzenden und herausnehmbaren Zahnersatzes danach, was ihre Verträglichkeit trägt und wo die bekannten Einschränkungen liegen. Die Begriffsgrundlagen, die Prüfsystematik und der rechtliche Rahmen stehen im Übersichtseintrag zur Biokompatibilität in der Zahnmedizin; die direkten und indirekten Füllungswerkstoffe behandelt der Eintrag zur Biokompatibilität von Füllungsmaterialien.

Dentallegierungen

Für metallische Werkstoffe des festsitzenden und herausnehmbaren Zahnersatzes gilt ISO 22674. Die Norm legt Anforderungen und Prüfverfahren für Metalle und Legierungen fest, die mit oder ohne keramische Verblendung eingesetzt werden, und regelt zusätzlich Verpackung, Kennzeichnung und Gebrauchsanweisung. Amalgamlegierungen, Lote und kieferorthopädische Metalle sind von ihrem Anwendungsbereich ausdrücklich ausgenommen und in eigenen Normen geregelt. Seit der Ausgabe von 2022 verlangt die Norm, die Legierungszusammensetzung auf der Packung anzugeben — eine der ausdrücklich benannten Neuerungen dieser Ausgabe. Für Patientinnen und Patienten ist das praktisch bedeutsam: Woraus ein Gerüst besteht, ist damit dokumentierbar und nicht Verhandlungssache.

ISO 22674 trennt zwei Begriffe, die in der Alltagssprache durcheinandergehen. Als Edelmetall gilt ein Metall, das Gold, ein Metall der Platingruppe und/oder Rhenium enthält; als unedles Metall gilt jedes metallische Element mit Ausnahme der Edelmetalle und des Silbers. Daraus folgt zweierlei: Nickel ist normseitig ein unedles Metall, Palladium dagegen als Metall der Platingruppe ein Edelmetall. „Edel“ ist in diesem Zusammenhang eine werkstoffkundliche Einordnung nach Elementgruppe — keine Aussage darüber, wie verträglich eine Legierung im Mund ist.

Auch der Begriff des gefährlichen Elements ist eigens gefasst. Die Norm definiert ihn als Element, das für sein Potenzial bekannt ist, eine unerwünschte biologische Wirkung hervorzurufen, und stellt in derselben Begriffsbestimmung ausdrücklich klar, dass das Vorliegen eines solchen Elements in einer Dentallegierung — ob als Legierungszusatz oder als Verunreinigung — nicht bedeutet, dass die Legierung selbst gefährlich ist. Nach dieser Begriffsbestimmung kommt es nicht darauf an, welches Element in einer Legierung steckt, sondern ob und in welcher Form es an die Mundhöhle abgegeben wird. Eigene qualitative und quantitative Anforderungen an die biologische Sicherheit enthält ISO 22674 nicht; sie verweist dafür auf ISO 10993-1 und ISO 7405. Anforderungen an gefährliche Elemente und an die Biokompatibilität stehen dennoch als eigene Abschnitte in der Norm — die Prüfung selbst ist ausgelagert, nicht die Pflicht.

Wie viel ein Werkstoff tatsächlich abgibt, klärt die Korrosionsprüfung nach ISO 10271. Diese Norm stellt mehrere Verfahren nebeneinander: ein statisches Immersionsverfahren, ein elektrochemisches Verfahren, ein statisches Immersionsverfahren mit wiederholter Analyse, zwei Sulfid-Anlauftests sowie ein Verfahren zur Spaltkorrosion. ISO 22674 greift daraus das statische Siebentage-Immersionsverfahren heraus. Dass gleich mehrere Verfahren nebeneinanderstehen, hat einen sachlichen Grund, den die Norm selbst nennt: Werkstoffe, Anwendungen und Umgebungsbedingungen im Mund sind so verschieden, dass sich kein einzelner Test für alle Situationen festlegen lässt. Hinzu kommt, dass sich die Korrosionsrate der meisten dentalen Metallwerkstoffe über die Zeit ändert — genau dafür wurde das Verfahren mit wiederholter Analyse ergänzt. Die zahnmedizinischen Grundlagen dazu behandelt der Eintrag zur Korrosion.

Kobalt-Chrom-Legierungen sind der Standardwerkstoff für Modellgussgerüste und werden auch für Kronen- und Brückengerüste verwendet. Ihre Beständigkeit beruht auf der Passivschicht, die der hohe Chromanteil an der Oberfläche ausbildet. Nickelhaltige Nichtedelmetall-Legierungen funktionieren nach demselben Prinzip. Edelmetalllegierungen wiederum verdanken ihre geringe Korrosionsneigung dem Edelmetallanteil selbst. Allen drei Gruppen gemeinsam ist, dass die Verträglichkeit nicht am Namen der Legierung hängt, sondern an der Stabilität dieser Oberfläche und an der Menge der freigesetzten Ionen.

Titan ist in diesem Zusammenhang als Implantatwerkstoff bekannt, wird aber ebenso als Gerüstwerkstoff für Kronen, Brücken und Prothesenbasen eingesetzt. ISO 22674 bezieht sich normativ auf die Werkstoffnormen für unlegiertes Titan und für die Titan-Aluminium-Vanadium-Legierung; damit steht prothetisches Titan innerhalb desselben Anforderungsrahmens wie die übrigen Dentallegierungen. Eine systematische Übersicht, die Titan und PEEK als Alternativen zu Kobalt-Chrom für Modellgussgerüste untersucht hat, kommt zu einem doppelten Befund: Beide Werkstoffe zeigten eine für den klinischen Einsatz ausreichende Biokompatibilität, fielen mechanisch gegenüber Kobalt-Chrom aber zurück — Haltekräfte und Ermüdungsverhalten lagen niedriger, bei Titan zusätzlich die Steifigkeit. Die Übersicht stuft beide als vielversprechend ein und hält zugleich fest, dass belastbare Langzeitdaten fehlen. Der prothetische und der implantologische Einsatz von Titan sind fachlich zu trennen; die Fragen rund um das Implantat behandelt der zugehörige Eintrag.

Seit der Ausgabe von 2022 erfasst ISO 22674 ausdrücklich auch Produkte aus additiver und subtraktiver Fertigung und hat ihre Begriffsbestimmungen dafür erweitert. Gefräste und gedruckte Gerüste sind damit nicht mehr ein Sonderfall neben der Gusstechnik, sondern regulärer Gegenstand derselben Anforderungen. Für die Verträglichkeitsbeurteilung ändert das nichts am Maßstab — wohl aber daran, dass er nun für alle gebräuchlichen Herstellungswege gleichermaßen gilt.

Die Verträglichkeit metallischer Werkstoffe hängt davon ab, wie stabil die Passivschicht ist und wie wenig Ionen sie an die Mundhöhle abgibt. Nickel, Kobalt, Chrom, Gold und Palladium gehören zu den Dentalmetallen, die in einer systematischen Übersicht mit Metaanalyse als auslösende Metalle bei Trägerinnen und Trägern intraoraler Restaurationen beschrieben wurden; eine belastbare Häufigkeitsangabe ließ sich dort wegen sehr großer Unterschiede zwischen den Studien allerdings nicht ableiten. Dieselbe Arbeit hebt einen Punkt eigens hervor: Eine allergische Reaktion von einer bloßen Reizreaktion zu unterscheiden, ist entscheidend — die Beschwerden sind unspezifisch, und die Konsequenzen für die Behandlung können sich unterscheiden. Nickel gilt als das mit Abstand häufigste Kontaktallergen überhaupt; eine daraus abgeleitete Zahl für Dentallegierungen gibt die Datenlage nicht her. Wo Beschwerden auftreten, ist die Abklärung Sache der Zahnärztin oder des Zahnarztes gemeinsam mit der Dermatologie, nicht des Werkstoffdatenblatts.

Werkstoff	Anwendung	Was die Verträglichkeit trägt	Bekannte Einschränkung
Kobalt-Chrom-Legierungen	Modellgussgerüste, Kronen- und Brückengerüste	Passivschicht durch den hohen Chromanteil; Zusammensetzung muss nach ISO 22674 auf der Packung deklariert sein	Kobalt und Chrom zählen zu den Dentalmetallen, die im Epikutantest auffällig werden können
Nickelhaltige Nichtedelmetall-Legierungen	Kronen- und Brückengerüste, Gussarbeiten	Korrosionsbeständigkeit über die Passivschicht der Legierungsbestandteile	Nickel gilt als das mit Abstand häufigste Kontaktallergen; die Legierungszusammensetzung muss nach ISO 22674 auf der Packung deklariert sein
Edelmetalllegierungen	Kronen, Brücken, Inlays, Gerüste	Geringe Korrosionsneigung der Edelmetallanteile	Auch Gold und Palladium finden sich unter den im Epikutantest auffälligen Dentalmetallen
Titan als Gerüstwerkstoff	Kronen- und Brückengerüste, Prothesenbasen, Modellgussgerüste	Stabile Oxidschicht; normativ über die Werkstoffnormen für unlegiertes Titan und die Titanlegierung in ISO 22674 eingebunden	Geringere Steifigkeit, niedrigere Haltekräfte und Ermüdungsfestigkeit als Kobalt-Chrom; Langzeitdaten begrenzt

Keramiken und Prothesenkunststoffe

Keramische Werkstoffe sind chemisch weitgehend stabil. Ihre Anforderungen und Prüfverfahren stehen in ISO 6872, die für festsitzende vollkeramische und metallkeramische Restaurationen gilt. Auch diese Norm enthält keine eigenen Anforderungen an die biologische Sicherheit, sondern verweist dafür auf ISO 10993-1 und ISO 7405. Unter ihren Prüfverfahren stehen zwei, die unmittelbar mit der Verträglichkeit zu tun haben: die chemische Löslichkeit — also die Frage, wie viel sich aus der Keramik überhaupt herauslösen lässt — und die Radioaktivität der Dentalkeramik. Für Abbauprodukte aus Keramiken gibt es mit ISO 10993-14 einen eigenen Normteil.

Verblend- und Glaskeramik kommen bei Verblendungen, Kronen, Teilkronen und Einlagefüllungen zum Einsatz. Eine werkstoffeigene Verträglichkeitseinschränkung ist für sie nicht belegt; ihre praktische Grenze ist eine mechanische. Wie belastbar Glaskeramik im Einzelfall ist, hängt stark von der Indikation ab; der Eintrag zum Keramikinlay beschreibt das für die Einlagefüllung. Lithiumdisilikat ist eine im Zahnersatz gebräuchliche Glaskeramik und wird sowohl verblendet als auch unverblendet verarbeitet.

Zirkondioxid ist eine Oxidkeramik mit sehr geringer Löslichkeit und wird für Gerüste, monolithische Kronen und Brücken sowie Aufbauteile verwendet. Seine bekannte Einschränkung ist keine toxikologische, sondern eine werkstoffkundliche: Yttriumstabilisiertes Zirkondioxid kann unter Feuchtigkeit und Wärme über die Zeit seine Kristallstruktur verändern — die sogenannte Niedertemperaturdegradation. Dass dieser Punkt inzwischen in der Norm verankert ist, zeigt die Ausgabe 2024 von ISO 6872: Sie wurde ausdrücklich um einen Anhang zur Prüfung der hydrothermalen Stabilität von yttriumstabilisiertem tetragonalem Zirkondioxid erweitert. Damit ist die Alterungsfrage von einer Laborbeobachtung zu einem in der Norm beschriebenen Prüfverfahren geworden.

Bei Prothesenkunststoffen kehrt die Restmonomer-Frage wieder, die schon von den Kompositen her bekannt ist. ISO 20795-1 klassifiziert die Prothesenbasispolymere und legt ihre Anforderungen fest; erfasst sind neben PMMA unter anderem auch schlagzäh modifizierte Methacrylate, Polycarbonate, Polysulfone und Polyacetale. Die biologische Bewertung überlässt auch diese Norm ISO 10993-1 und ISO 7405. Das Restmonomer selbst behandelt sie jedoch nicht als Randthema: Der Gehalt an verbliebenem Methylmethacrylat im auspolymerisierten Werkstoff ist ein eigener Prüfgegenstand mit eigenem Prüfverfahren, und für seine Bestimmung enthält die Norm einen eigenen Anhang mit einem chromatographischen Verfahren. Restmonomer ist damit eine gemessene, festgelegte Größe und keine Ermessensfrage des Herstellers.

Ein Unterschied zu den Legierungen: Anders als ISO 22674 verpflichtet ISO 20795-1 die Hersteller nicht dazu, Einzelheiten der Zusammensetzung offenzulegen — sie weist lediglich darauf hin, dass nationale oder internationale Stellen solche Angaben verlangen können. Wer wissen möchte, woraus eine Prothesenbasis besteht, hat es also normseitig schwerer als bei einem Metallgerüst. Wie viel Restmonomer in der fertigen Arbeit verbleibt, hängt vom Herstellungsweg ab. Eine systematische Übersicht mit Metaanalyse von In-vitro-Untersuchungen zur künstlichen Alterung von PMMA-Prothesenbasen fand die freigesetzten Restmonomermengen über alle geprüften Herstellungsverfahren hinweg niedrig; industriell gefräste Ronden zeigten die höchste Biegefestigkeit und die geringste Veränderung durch Alterung, gedruckte Werkstoffe nahmen mehr Wasser auf. Ein weiterer systematischer Überblick zu digital gefertigten Teilprothesen bestätigt für gefräste PMMA-Ronden die günstigeren Materialeigenschaften und die glattere Oberfläche gegenüber heißpolymerisiertem Kunststoff. Beides sind Laborbefunde; sie beschreiben Werkstoffeigenschaften, nicht klinische Beschwerdehäufigkeiten.

Dieselbe Werkstoffgruppe trägt auch die Schienenkunststoffe. Eine Aufbissschiene besteht aus demselben Materialtyp wie eine Prothesenbasis oder ein Provisorium, wird aber anders getragen. Dass die Schiene regelmäßig herausgenommen, gereinigt und kontrolliert wird, ist deshalb kein Komfortdetail, sondern trägt unmittelbar zur Verträglichkeit bei. Für kieferorthopädische Basispolymere gilt mit ISO 20795-2 ein eigener Teil derselben Normenreihe.

Konfektionierte Prothesenzähne sind ein eigener Werkstoff mit einer eigenen Norm. ISO 22112 regelt Einteilung, Anforderungen und Prüfverfahren für industriell gefertigte künstliche Zähne und unterscheidet dabei Keramikzähne und Kunststoffzähne. Geprüft werden Oberflächenbeschaffenheit, Porosität, Farbstabilität, Formbeständigkeit und die Verbindung zum Prothesenkunststoff. Für Keramikzähne prüft die Norm zusätzlich die Radioaktivität und die Thermoschockbeständigkeit. Der Verbund zwischen Zahn und Basis ist dabei nicht nur eine technische Frage: Löst sich diese Verbindung, entsteht ein Spalt, in dem sich Beläge sammeln. Die Verbindung beider Welten ist auch normativ angelegt — ISO 20795-1 prüft den Verbund zu Kunststoffzähnen und verweist dafür normativ auf ISO 22112, und ISO 22112 verweist zurück.

Weichbleibende Unterfütterungsmaterialien sind der Sonderfall unter den Prothesenkunststoffen. Sie werden auf die Prothesenbasis aufgebracht, um die Belastung der darunterliegenden Schleimhaut zu verringern, und sind dabei bewusst elastisch. ISO 10139 regelt sie in zwei Teilen — für den kurzzeitigen und für den langfristigen Gebrauch, wobei „langfristig“ hier normativ als Anwendung über mehr als dreißig Tage definiert ist. Der langfristige Teil verlangt unter anderem eine Prüfung der Härte nach vierundzwanzig Stunden und nach dreißig Tagen sowie Prüfungen von Haftverbund, Wasseraufnahme und Löslichkeit. Die Härte wird zu zwei Zeitpunkten gemessen; die Norm rechnet damit, dass diese Werkstoffe sich verändern.

Genau daraus ergibt sich die bekannte klinische Einschränkung. Weichbleibende Unterfütterungen haben ungünstigere physikalische Eigenschaften als harte Prothesenkunststoffe, und das begünstigt Belagbildung und die Besiedlung mit Hefepilzen der Gattung Candida — mit der Prothesenstomatitis als möglicher Folge. Das beschreiben mehrere systematische Übersichten übereinstimmend; neuere Arbeiten untersuchen, ob sich antimikrobielle Zusätze in das Material einbringen lassen, bewegen sich dabei aber überwiegend im Laborversuch und verändern je nach Konzentration die mechanischen Eigenschaften. Für die Praxis heißt das nüchtern: Eine weichbleibende Unterfütterung ist kein Dauerzustand, sondern ein Werkstoff mit begrenzter Standzeit, der regelmäßige Kontrolle, gründliche Reinigung und rechtzeitige Erneuerung braucht. Nicht das Material ist das Problem, sondern ein zu lange belassenes Material.

PEEK schließlich ist ein chemisch weitgehend inertes Hochleistungspolymer, das für Gerüste, Aufbauteile und herausnehmbaren Zahnersatz verwendet wird. Seine geringe Oberflächenaktivität ist zugleich sein technischer Nachteil: Oberflächenmodifikationen sollen die Zellanlagerung und den Verbund verbessern, kontrollierte klinische Studien dazu sind noch begrenzt. In der bereits genannten systematischen Übersicht zu Gerüstwerkstoffen für Modellgussarbeiten zeigte PEEK — wie Titan — eine für den klinischen Einsatz ausreichende Biokompatibilität, blieb bei Haltekraft und Ermüdungsverhalten aber hinter Kobalt-Chrom zurück.

Werkstoff	Anwendung	Was die Verträglichkeit trägt	Bekannte Einschränkung
Verblend- und Glaskeramik	Verblendungen, Kronen, Teilkronen, Einlagefüllungen	Chemisch stabile Silikatkeramik; Anforderungen nach ISO 6872, einschließlich Prüfung der chemischen Löslichkeit	Keine werkstoffeigene Verträglichkeitseinschränkung belegt; Abbauprodukte aus Keramiken sind mit ISO 10993-14 ein eigener Prüfgegenstand
Lithiumdisilikat	Kronen, Teilkronen, kleinere Brücken, Einlagefüllungen	Chemisch stabile Glaskeramik mit geringer Löslichkeit	Belastbarkeit stark indikationsabhängig; die Grenze ist mechanisch, nicht toxikologisch
Zirkondioxid	Gerüste, monolithische Kronen und Brücken, Aufbauteile	Sehr stabile Oxidkeramik mit geringer Löslichkeit	Alterung der yttriumstabilisierten Keramik unter Feuchtigkeit (Niedertemperaturdegradation); seit 2024 eigener Prüfanhang in ISO 6872
PMMA und verwandte Prothesenkunststoffe, einschließlich Schienenkunststoffen	Prothesenbasen, Provisorien, Aufbissschienen	Klassifiziert nach ISO 20795-1, mit eigenem Prüfverfahren für verbliebenes Monomer	Zusammensetzung muss normseitig nicht deklariert werden; Wasseraufnahme und Oberflächengüte je nach Herstellungsweg unterschiedlich
Prothesenzähne	Konfektionierte Keramik- und Kunststoffzähne in herausnehmbarem Zahnersatz	Eigene Werkstoffnorm ISO 22112 mit Prüfungen zu Oberfläche, Porosität, Farbstabilität und Verbund zur Prothesenbasis	Nachlassender Verbund zur Basis schafft Spalten, in denen sich Beläge sammeln; bei Keramikzähnen zusätzlich Thermoschock geprüft
Weichbleibende Unterfütterungsmaterialien	Abfedernde Schicht auf der Prothesenbasis bei empfindlicher Schleimhaut	ISO 10139 prüft Härte zu zwei Zeitpunkten sowie Haftverbund, Wasseraufnahme und Löslichkeit — die Alterung ist eingeplant	Ungünstigere physikalische Eigenschaften begünstigen Belagbildung und Candida-Besiedlung; begrenzte Standzeit, regelmäßige Erneuerung nötig
PEEK	Gerüste, Aufbauteile, herausnehmbarer Zahnersatz	Chemisch weitgehend inertes Hochleistungspolymer	Geringe Oberflächenaktivität; Oberflächenmodifikationen sollen die Zellanlagerung verbessern, kontrollierte klinische Studien sind noch begrenzt

Klinische Bedeutung

Wer sich zwischen einem metallgestützten und einem metallfreien Zahnersatz entscheiden soll, erwartet eine klare Auskunft darüber, welches Material das bessere ist. Dazu liegt eine Cochrane-Übersicht zu metallfreien Werkstoffen für festsitzenden Zahnersatz vor. Sie wertete neun randomisierte Studien mit insgesamt 448 Teilnehmerinnen und Teilnehmern aus und kam zu folgendem Ergebnis: Es gibt weder ausreichende Belege dafür noch dagegen, dass metallfreie Werkstoffe metallkeramischen oder herkömmlichen Versorgungen überlegen sind. Die gesamte Evidenz wurde als von sehr niedriger Qualität eingestuft. Die Autoren empfehlen, die Materialentscheidung bis auf Weiteres auf die klinische Erfahrung und die individuellen Umstände und Wünsche der Patientin oder des Patienten zu stützen — und halten gut angelegte Studien für dringend nötig.

Über alle Werkstoffgruppen hinweg zeigt sich dasselbe Muster wie bei den Füllungsmaterialien: Die Werkstoffnormen regeln Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften und Prüfverfahren, verweisen für die biologische Bewertung aber einheitlich auf ISO 10993-1 und ISO 7405. Die Verträglichkeit wird also nicht in der Materialnorm entschieden, sondern in der Risikobewertung des einzelnen Produkts. Was die Normen darüber hinaus leisten, ist die Absicherung einzelner Punkte: die Deklaration der Legierungszusammensetzung, das Korrosionsverhalten, die chemische Löslichkeit der Keramik, das verbliebene Monomer im Kunststoff, die Alterung der weichbleibenden Auflage.

Für den Alltag folgen daraus drei nüchterne Konsequenzen. Erstens: Beschwerden im Mund sind unspezifisch — Brennen, Rötung oder Missempfinden erlauben für sich genommen keinen Rückschluss auf eine Materialunverträglichkeit, und die Unterscheidung zwischen einer Reizreaktion und einer echten Allergie gehört in fachliche Hände. Zweitens: Vor einem Werkstoffwechsel steht die Abklärung. Da die Behandlung im Entfernen des auslösenden Metalls besteht, ist die klinische Relevanz zu sichern, bevor endgültig behandelt wird. Drittens: Neben der Werkstofffrage wirkt sich die Pflege auf die Verträglichkeit im Alltag aus. Auf herausnehmbarem Zahnersatz, der unzureichend gereinigt wird, sammelt sich Plaque; bei einer Prothese mit weichbleibender Unterfütterung kommt die Besiedlung mit Candida hinzu. Beides kann die Schleimhaut reizen und zu einer Prothesenstomatitis führen. Das gilt für die Teleskopkrone ebenso wie für die Klammerprothese. Auch die Befestigung festsitzenden Zahnersatzes ist eine eigene Werkstofffrage, die der Eintrag zum adhäsiven Zementieren behandelt.

Literatur

Literatur und Quellenangaben

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Aktualisiert am: 16. September 2026

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