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Bovines Knochenersatzmaterial

Bovines Knochenersatzmaterial ist ein aus Rinderknochen gewonnenes, rein anorganisches Aufbaumaterial für den Kieferknochen. Nach vollständiger Entfernung aller organischen Bestandteile liegt es als deproteiniertes bovines Knochenmineral (DBBM) vor und besteht im Kern aus karbonathaltigem Hydroxylapatit. Es dient nicht als körpereigener Knochen, sondern als osteokonduktives Leitgerüst: eine poröse Struktur, an der körpereigene Knochenzellen entlangwachsen und neuen Knochen bilden können. Damit gehört es zu den xenogenen Knochenersatzmaterialien (Xenograft) – also zu Materialien tierischen Ursprungs.

Dieser Beitrag vertieft speziell den bovinen (Rinder-)Ursprung und dessen Besonderheiten. Die allgemeine Einordnung der xenogenen Materialgruppe – einschließlich der porcinen, equinen und phykogenen Knochenersatzmaterialien – ist im übergeordneten Xenograft-Beitrag beschrieben. Fragen dazu, welches Material bei welchem Eingriff sinnvoll ist und wie ein Knochenaufbau abläuft, behandelt der Ratgeber Knochenersatzmaterial sowie der Lexikoneintrag Augmentation.

Herstellung und Aufbereitung

Ausgangsstoff ist spongiöser Rinderknochen. Natürlicher Knochen besteht aus einer organischen Matrix (überwiegend Kollagen und Zellbestandteile) und einer mineralischen Phase aus Kalziumphosphat. Bei der Herstellung von bovinem Knochenersatzmaterial wird die organische Matrix vollständig entfernt – dieser Schritt wird als Deproteinierung bezeichnet. Zurück bleibt allein das Knochenmineral, ein anorganisches Gerüst, das die natürliche poröse Architektur des Ursprungsknochens weitgehend bewahrt.

Für die Deproteinierung kommen thermische und chemische Verfahren zum Einsatz. Entscheidend für die späteren Materialeigenschaften ist die verwendete Temperatur. Bei niedrigeren Temperaturen aufbereitetes Material – wie das bekannteste bovine Präparat – behält eine naturnahe, feinkristalline Struktur mit sehr großer innerer Oberfläche. Wird das Mineral dagegen bei hohen Temperaturen gesintert, nimmt die Kristallinität zu, die Kristalle vergrößern sich und die spezifische Oberfläche verringert sich. Handelsübliche Knochenersatzmaterialien können sich dementsprechend in Kristallinität, Kristallgröße und Porosität deutlich unterscheiden.

Praktisch bedeutet das: Niedertemperatur-Präparate ähneln in ihrer Nanostruktur dem natürlichen Knochenmineral, während stärker gesinterte, hochkristalline Materialien tendenziell härter und noch langsamer umbaubar sind. Beide Wege führen zu einem organikfreien Mineralgerüst, unterscheiden sich aber in Oberfläche und Umbauverhalten. Zu den niedertemperatur-behandelten Handelspräparaten zählt etwa Bio-Oss, zu den bei hoher Temperatur gesinterten unter anderem cerabone und Endobon.

Struktur und Eigenschaften

Bovines Knochenersatzmaterial ist osteokonduktiv: Es besitzt keine eigene knochenbildende Aktivität, stellt aber ein Gerüst bereit, an dem einwachsende Blutgefäße, Bindegewebe und knochenbildende Zellen entlangwandern und neuen Knochen anlagern. Die aus dem Ursprungsknochen erhaltene, untereinander verbundene Porenstruktur und die große innere Oberfläche begünstigen dieses Einwachsen. Die verbundenen Poren lassen Blutgefäße einsprossen, was Voraussetzung für die Knochenbildung im Inneren des Aufbaus ist. An der Oberfläche von implantiertem deproteiniertem Rinderknochenmineral können sich knochenbezogene Matrixproteine anlagern, wodurch das Material eng in den neu gebildeten Knochen eingebunden werden kann – ein Hinweis darauf, dass das Gerüst nicht als Fremdkörper abgekapselt, sondern in den lebenden Knochen integriert wird.

Das herausragende Merkmal ist die sehr langsame und insgesamt geringe Resorption. Anders als schnell abbaubare Materialien verbleibt das bovine Mineral über lange Zeiträume im Gewebe. Auch elf Jahre nach einer Sinusbodenelevation können in Gewebeproben noch Partikel des deproteinierten Rinderknochenminerals nachweisbar sein, eingebettet in vitalen Knochen. Diese Langzeitpersistenz ist der Grund für die hohe Volumenstabilität: Das aufgebaute Knochenvolumen bleibt über Jahre erhalten und schrumpft nur wenig – ein Vorteil, wenn ein Volumen dauerhaft gestützt werden soll, etwa unter einer Kieferhöhlenschleimhaut oder an einem Alveolarknochen.

Beziehung zum Hydroxylapatit

Chemisch entspricht deproteiniertes bovines Knochenmineral weitgehend einem karbonathaltigen Hydroxylapatit – es lässt sich also als natürlich gewonnenes, bovines Hydroxylapatit verstehen. Der Unterschied zu synthetisch hergestelltem Hydroxylapatit liegt weniger in der Grundformel als in Herkunft und Feinstruktur: Das bovine Material bewahrt die gewachsene, biologische Porenarchitektur des Ursprungsknochens, während synthetische Keramiken definiert und reproduzierbar hergestellt werden.

Deutlicher ist die Abgrenzung zum Beta-Trikalziumphosphat (β-TCP): Dieses synthetische Kalziumphosphat ist bewusst so aufgebaut, dass es im Körper vergleichsweise rasch resorbiert und durch körpereigenen Knochen ersetzt wird. Bovines Hydroxylapatit steht am anderen Ende dieses Spektrums – es bleibt lange formstabil. Herkunft und Resorptionsverhalten sind damit die wesentlichen Merkmale, an denen sich die Materialklassen unterscheiden.

Anwendungsgebiete

Nach der AWMF-Leitlinie zu implantologischen Indikationen für Knochenersatzmaterialien wird bovines Knochenersatzmaterial überall dort eingesetzt, wo Kieferknochen aufgebaut oder ein Volumen dauerhaft gestützt werden soll, damit später ein Implantat sicher osseointegrieren kann. Als typische Indikationen nennt die Leitlinie die Sinusbodenelevation (Anhebung des Kieferhöhlenbodens im seitlichen Oberkiefer), die laterale Augmentation zur Verbreiterung eines schmalen Kieferkamms sowie den Kieferkammerhalt nach einer Zahnentfernung (Socket und Ridge Preservation).

Häufig wird das Material im Rahmen einer gesteuerten Knochenregeneration (GBR) mit einer Barrieremembran kombiniert, etwa einer Kollagenmembran, oder mit körpereigenem Knochen gemischt. Gerade in Situationen, in denen ein aufgebautes Volumen über lange Zeit gestützt werden soll, wird die geringe Resorption zum Vorteil: Das Gerüst bleibt als formgebende Struktur erhalten, während sich neuer Knochen darum herum bildet. Die Mischung mit körpereigenem Knochen wird in der Literatur zur Sinusbodenelevation und zur lateralen Augmentation als Variante untersucht, um den knochenbildenden Anteil zu erhöhen. Welches Vorgehen im Einzelfall geeignet ist und wie der jeweilige Eingriff im Detail abläuft, ist Thema der Ratgeberseiten zu Knochenersatzmaterial und Augmentation; dieser Lexikoneintrag gibt bewusst nur den Überblick.

Wissenschaftliche Datenlage

Bovines deproteiniertes Knochenmineral gehört zu den am gründlichsten dokumentierten Knochenersatzmaterialien der zahnärztlichen Chirurgie. Für die zentralen Indikationen liegen systematische Übersichtsarbeiten und kontrollierte Studien vor. Bei der Sinusbodenelevation führt der Einsatz des bovinen Materials – allein oder in Mischung mit körpereigenem Knochen – in der Regel zu einer zuverlässigen Knochenneubildung. Im histomorphometrischen Vergleich mit körpereigenem Knochen lassen sich verschiedene Biomaterialien als Augmentationsmaterial im Sinusboden einordnen.

Auch für die laterale Kieferkammaugmentation und für den Kieferkammerhalt nach Zahnentfernung ist die Wirksamkeit in systematischen Übersichtsarbeiten untersucht. Die vorliegende Evidenz stützt den Einsatz qualitativ; konkrete Erfolgs- oder Resorptionsprozentzahlen hängen jedoch stark von Indikation, Defekt und Nachbeobachtungszeit ab und werden hier bewusst nicht verallgemeinert.

Sicherheit und Zertifizierung

Weil das Material tierischen Ursprungs ist, ist die Frage nach der Sicherheit berechtigt. Durch die vollständige Deproteinierung werden gerade jene organischen Bestandteile entfernt, an die ein theoretisches Übertragungsrisiko – etwa des BSE-Erregers – geknüpft wäre. Zur tatsächlichen Wirksamkeit der Prion-Inaktivierung durch die Herstellungsverfahren liegen bislang keine belastbaren Studien vor, sodass sich ein Restrisiko nicht sicher ausschließen lässt. Nach einer älteren rechnerischen Risikoabschätzung senkt das Herstellungsverfahren das kalkulierte Restrisiko auf ein vernachlässigbares Maß.

Bovines Knochenersatzmaterial wird als zertifiziertes Medizinprodukt in Verkehr gebracht und unterliegt den entsprechenden regulatorischen Anforderungen an Herkunft, Aufbereitung und Rückverfolgbarkeit. In der langjährigen klinischen Anwendung hat sich das Material als gut verträglich erwiesen.

Materialvergleich im Überblick

Die folgende Übersicht ordnet bovines Knochenersatzmaterial im Verhältnis zu den beiden wichtigsten alternativen Materialklassen ein. Sie ersetzt keine individuelle Beratung, sondern verdeutlicht die grundsätzlichen Unterschiede in Herkunft und Verhalten.

Merkmal	Bovines DBBM	Synthetisches Hydroxylapatit	Beta-Trikalziumphosphat
Herkunft	Rinderknochen, deproteiniert (xenogen)	Synthetisch (alloplastisch)	Synthetisch (alloplastisch)
Grundsubstanz	Karbonathaltiges Hydroxylapatit	Reines Hydroxylapatit	Beta-Trikalziumphosphat
Resorption	Sehr langsam bis kaum	Sehr langsam	Vergleichsweise rasch
Volumenstabilität	Hoch, langfristig	Hoch	Geringer, da abbauend
Typische Nutzung	Volumenerhalt, Sinuslift, laterale Augmentation	Langfristige Volumenstütze	Defekte, bei denen zügiger Umbau erwünscht ist

Kosten und Kassenleistung

Für bovines Knochenersatzmaterial selbst gibt es keine eigene Gebührenziffer. Das Material wird zahnärztlich als Auslage (Materialkosten) berechnet, während der chirurgische Aufbau nach den üblichen Positionen für Augmentationseingriffe abgerechnet wird. In der Regel handelt es sich beim Knochenaufbau um eine Privatleistung; eine Kostenübernahme durch die gesetzliche Krankenversicherung ist die Ausnahme und an enge Voraussetzungen gebunden.

Die konkrete Höhe hängt von Menge, Indikation und Umfang des Eingriffs ab. Eine belastbare Einordnung der Kosten sowie der Abrechnung finden Sie auf den Ratgeberseiten zu Knochenersatzmaterial und Augmentation, die dieses Thema vertiefen.

Literatur

Quellen und weiterführende Literatur

• AWMF-Leitlinienregister, Registernummer 083-009: S2k-Leitlinie „Implantologische Indikationen für die Anwendung von Knochenersatzmaterialien“, Deutsche Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde (DGZMK) und Deutsche Gesellschaft für Implantologie im Zahn-, Mund- und Kieferbereich (DGI), Version 2.0, 2020, gültig bis 06/2025 (in Überarbeitung). register.awmf.org/de/leitlinien/detail/083-009
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Aktualisiert am: 28. September 2026

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