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Glasionomerzement

Glasionomerzement (Abkürzung GIZ) ist ein zahnfarbener dentaler Zement, der aus einem Fluoraluminiumsilikatglas als Pulver und einer wässrigen Polyacrylsäure als Flüssigkeit besteht. Beim Anmischen härtet er über eine Säure-Base-Reaktion aus und geht dabei eine chemische, adhäsive Verbindung mit Zahnschmelz und Dentin ein – ohne dass ein separater Haftvermittler (Bonder) aufgetragen werden muss. Eine Besonderheit des Materials ist die kontinuierliche Abgabe von Fluorid an die Zahnhartsubstanz. Glasionomerzement wird unter anderem für Füllungen, als Unterfüllung, zum Befestigen von Kronen sowie in der Kinderzahnheilkunde eingesetzt und grenzt sich damit von der lichthärtenden Kompositfüllung ab.

Zusammensetzung und Abbindereaktion

Glasionomerzement gehört chemisch zur Gruppe der Glaspolyalkenoat-Zemente. Das Pulver ist ein fein gemahlenes Kalzium-Aluminium-Fluorosilikatglas, die Flüssigkeit eine wässrige Lösung einer Polyalkensäure, in der Regel Polyacrylsäure, häufig zusammen mit Weinsäure. Werden Pulver und Flüssigkeit vermischt, greift die Säure die Oberfläche der Glaspartikel an und setzt Metallionen frei – vor allem Kalzium- und Aluminium-Ionen sowie Fluorid. Es handelt sich also um eine klassische Säure-Base-Reaktion.

Der Flüssigkeit wird häufig Weinsäure (Tartrat) zugesetzt. Sie beeinflusst den Ablauf der Reaktion, indem sie die Verarbeitungszeit verlängert und anschließend das Abbinden beschleunigt – der Behandler gewinnt also Zeit zum Einbringen des Materials, ohne dass die spätere Aushärtung leidet. Weil bei der Reaktion Wasser eine tragende Rolle spielt, ist der Wasserhaushalt des Zements entscheidend: Nimmt das noch nicht ausgereifte Material zu viel Wasser auf oder trocknet es zu früh aus, verschlechtern sich seine Eigenschaften. Deshalb wird die frische Füllung üblicherweise mit einem Überzug (etwa einem Lack) vor Feuchtigkeit und Austrocknung geschützt.

Die freigesetzten mehrwertigen Kationen vernetzen die langen Polysäureketten und bilden so ein festes Gerüst, in das die nicht vollständig aufgelösten Glaskerne eingebettet bleiben. Zunächst sorgen Kalzium-Ionen für die erste Erhärtung, im weiteren Verlauf übernehmen die dreiwertigen Aluminium-Ionen die stabilere Vernetzung. Dieser Prozess ist mit dem klinischen Aushärten nicht abgeschlossen: Der Zement reift über Stunden bis Tage weiter nach, gewinnt an Festigkeit und wird zunehmend unempfindlicher gegenüber Feuchtigkeit. In der frühen Phase ist das Material dagegen empfindlich sowohl gegen Wasseraufnahme als auch gegen Austrocknung, weshalb die frisch gelegte Füllung geschützt werden muss. Die schematische Darstellung fasst die Abbindereaktion und die Fluoridabgabe zusammen.

Materialklassen

Glasionomerzemente werden in der Zahnheilkunde seit Jahrzehnten verwendet und sind in der Fachliteratur ausführlich beschrieben. Aus dem ursprünglichen konventionellen Material haben sich verschiedene Weiterentwicklungen ergeben, die einzelne Schwächen des Ausgangswerkstoffs ausgleichen sollen, ohne dessen Grundeigenschaften – chemische Haftung und Fluoridabgabe – aufzugeben.

Unter dem Oberbegriff Glasionomerzement werden mehrere Varianten zusammengefasst, die sich in Zusammensetzung und Eigenschaften unterscheiden. Der konventionelle Glasionomerzement härtet rein über die Säure-Base-Reaktion aus. Beim kunststoffmodifizierten Glasionomerzement (englisch resin-modified glass-ionomer cement, RMGIC) sind zusätzlich lichthärtende Kunststoffanteile eingebaut, sodass eine Aushärtung auch über eine Polymerisation mit der Zahnarztlampe möglich ist; das verbessert die anfängliche Festigkeit und die Verarbeitung. Hochvisköse (kondensierbare) Glasionomerzemente sind speziell für belastete Kaubereiche und für die ART-Technik entwickelt worden.

Materialklasse	Aushärtung	Eigenschaften	Typische Indikation
Konventioneller GIZ	Säure-Base-Reaktion	Chemische Haftung, Fluoridabgabe, geringere Festigkeit, feuchtigkeitsempfindlich in der Frühphase	Unterfüllung, Milchzahnfüllung, Befestigung, Zahnhalsfüllung
Kunststoffmodifizierter GIZ (RMGIC)	Säure-Base-Reaktion und Lichthärtung	Bessere Anfangsfestigkeit, günstigere Verarbeitung, weiterhin Fluoridabgabe	Zahnhalsfüllung, Milchzahnfüllung, Unterfüllung
Hochvisköser GIZ	Säure-Base-Reaktion	Höhere Verdichtbarkeit, für die ART-Technik optimiert	Füllungen ohne Bohrer (ART), Versorgung in einfachen Behandlungssituationen

Eigenschaften

Das charakteristische Merkmal von Glasionomerzement ist die Abgabe von Fluorid an die umgebende Zahnhartsubstanz. Die Freisetzung ist unmittelbar nach dem Legen am höchsten und geht anschließend auf ein niedrigeres, aber anhaltendes Niveau zurück. Zusätzlich kann das Material Fluorid aus der Umgebung, etwa aus fluoridhaltiger Zahnpasta, wieder aufnehmen und später erneut abgeben; dieser Effekt wird als Wiederaufladung (Recharge) bezeichnet. Dem Fluorid wird eine schützende Wirkung im Grenzbereich zwischen Füllung und Zahn zugeschrieben.

Ein weiterer Vorteil ist die chemische Haftung: Glasionomerzement bindet über eine Ionenbindung an das Kalzium der Zahnhartsubstanz und haftet dadurch an Zahnschmelz und Dentin, ohne dass die Zahnoberfläche mit Säure vorbehandelt und ein Bonder aufgetragen werden muss. Der Wärmeausdehnungskoeffizient liegt nahe an dem der Zahnhartsubstanz, sodass Temperaturschwankungen im Mund weniger Spannungen am Füllungsrand erzeugen.

Als vorteilhaft gilt zudem die gute Gewebeverträglichkeit des Materials. Die chemische Bindung an die Zahnhartsubstanz entsteht ohne vorheriges Anätzen und wird als selbsthaftend beschrieben; sie trägt dazu bei, dass der Übergang zwischen Füllung und Zahn dicht bleibt. Die Fluoridabgabe ist ein gemeinsames Merkmal aller Glasionomer-Varianten, also sowohl der konventionellen als auch der kunststoffmodifizierten Zemente.

Diesen Stärken stehen klare Grenzen gegenüber. Glasionomerzement ist weniger druck- und biegefest, spröder und weniger abrasionsstabil als Komposit und hält daher starker Kaubelastung schlechter stand. Auch die ästhetischen Möglichkeiten sind begrenzt: Farbanpassung, Politur und Oberflächenglanz erreichen nicht das Niveau moderner Komposite. Für stark sichtbare Frontzahnbereiche mit hohen ästhetischen Ansprüchen ist das Material daher nur eingeschränkt geeignet.

Für die Materialauswahl bedeutet dieses Profil, dass Glasionomerzement dort seine Stärken ausspielt, wo weniger die maximale Kaubelastung, sondern die dichte Randgestaltung, die Fluoridabgabe und eine unkomplizierte Verarbeitung im Vordergrund stehen. In Bereichen mit hoher mechanischer Beanspruchung oder besonderen ästhetischen Ansprüchen wird die Wahl dagegen häufiger zugunsten anderer Materialien ausfallen.

Anwendungsgebiete

Aus dem Eigenschaftsprofil – chemische Haftung, Fluoridabgabe, aber begrenzte Belastbarkeit – ergeben sich die typischen Einsatzgebiete des Glasionomerzements:

• Zahnhalsfüllungen: Versorgung von Defekten im Bereich des Zahnhalses, etwa bei Zahnhalskaries oder freiliegenden Zahnhälsen; die chemische Haftung ist hier besonders vorteilhaft.
• Milchzahnfüllungen: häufig gewähltes Material bei Milchzahnkaries, da die Verarbeitung vergleichsweise unempfindlich ist und Fluorid abgegeben wird.
• Unterfüllung und Liner: als schützende Schicht unter einer Komposit- oder anderen Füllung, unter anderem zur Abdeckung tiefer Kavitäten.
• Befestigungszement: zum dauerhaften Einsetzen (Zementieren) von Kronen, Brücken und ähnlichem Zahnersatz, auch bei CAD/CAM-gefertigten Restaurationen.
• ART-Technik: in der atraumatischen restaurativen Behandlung (Atraumatic Restorative Treatment) werden weiche Karies-Anteile mit Handinstrumenten entfernt und die Kavität mit hochviskösem Glasionomerzement gefüllt – ein Vorgehen für Situationen ohne oder mit eingeschränkter Bohrmöglichkeit.

Die ART-Technik ist als minimalinvasives Vorgehen konzipiert: Da auf rotierende Instrumente weitgehend verzichtet wird, lässt sie sich auch unter einfachen Bedingungen anwenden. Wie lange auf diese Weise gelegte Füllungen halten, ist im Vergleich zur konventionellen Fülltechnik systematisch untersucht worden.

Weil das Material chemisch abdichtet und Fluorid freisetzt, spielt es außerdem eine Rolle bei der Versorgung von Defekten, bei denen der Schutz des Füllungsrandes vor Sekundärkaries im Vordergrund steht, sowie bei Läsionen im Bereich der Wurzelkaries.

Vergleich mit Komposit

Glasionomerzement und Komposit sind die beiden wichtigsten zahnfarbenen Füllungsmaterialien, unterscheiden sich aber grundlegend. Komposit ist ein lichthärtender Kunststoff mit Füllkörpern, der über eine Schmelz-Ätz-Technik und einen Bonder mikromechanisch verankert wird, sehr fest und gut polierbar ist und dadurch für belastete und sichtbare Bereiche bevorzugt wird. Glasionomerzement punktet dagegen mit chemischer Haftung ohne Bonder und mit Fluoridabgabe, ist aber weniger belastbar. Systematische Untersuchungen zum Vergleich beider Materialien liegen sowohl für Zahnhalsdefekte als auch für Seitenzähne und Milchzähne vor.

Merkmal	Glasionomerzement	Komposit
Haftung am Zahn	chemisch (adhäsiv), ohne separaten Bonder	mikromechanisch, mit Ätztechnik und Bonder
Fluoridabgabe	ja, mit Wiederaufladung	gering bis keine
Ästhetik	begrenzt	sehr gut, farblich anpassbar und polierbar
Festigkeit und Abrasion	geringer, spröder	hoch, kaustabil
Bevorzugte Indikation	Zahnhals, Milchzahn, Unterfüllung, Befestigung	belastete und sichtbare Füllungen

Für Zahnhalsdefekte (nicht kariös bedingte zervikale Läsionen) wurde die Langzeitbewährung von kunststoffmodifiziertem Glasionomerzement und Komposit über mehrere Jahre klinisch untersucht; beide Materialgruppen zeigten sich in dieser Indikation als gangbare Optionen. Auch für Milchmolaren ist der Vergleich beider Materialien Gegenstand systematischer Auswertungen. Für den kaubelasteten Seitenzahnbereich der bleibenden Zähne wurden zudem hochvisköse Glasionomerzemente und Komposit hinsichtlich ihrer Versagensraten gegenübergestellt. Insgesamt bestätigen diese Auswertungen das grundsätzliche Bild: Die Materialwahl richtet sich nach Lage und Belastung des Defekts, nach ästhetischem Anspruch und nach der Behandlungssituation.

Kosten und Kassenleistung

Glasionomerzement zählt zu den plastischen Füllungsmaterialien, die im Rahmen der gesetzlichen Krankenversicherung (GKV) als Regelversorgung erbracht werden können. Für plastische Füllungen im Frontzahnbereich sowie für Füllungen an Milchzähnen ist eine zahnfarbene Versorgung Bestandteil der Regelleistung, sodass hier in der Regel keine Zuzahlung für das Material anfällt. Im Seitenzahnbereich hängt es vom Befund und vom gewählten Material ab, ob eine Füllung vollständig von der Kasse übernommen wird oder ob für eine höherwertige Versorgung eine private Zuzahlung vereinbart wird.

Weil die genaue Abrechnung vom Einzelfall abhängt, sollte der konkrete Kostenrahmen vor der Behandlung mit der Zahnarztpraxis besprochen werden. Bei geplanten Eigenanteilen klärt ein Heil- und Kostenplan, welcher Anteil von der Krankenkasse getragen wird.

Glasionomerzement ist damit ein vielseitiges Material, das durch seine chemische Haftung und die Fluoridabgabe besondere Stärken in der Kinderzahnheilkunde, bei Zahnhalsdefekten und als Unterfüllung ausspielt, während für hochbelastete und ästhetisch anspruchsvolle Restaurationen weiterhin Komposit oder andere Materialien bevorzugt werden.

Literatur

Quellen und weiterführende Literatur

• Sidhu SK, Nicholson JW. A Review of Glass-Ionomer Cements for Clinical Dentistry. J Funct Biomater. 2016;7(3):16. doi:10.3390/jfb7030016
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• Frencken JE, Liang S, Zhang Q. Survival estimates of atraumatic restorative treatment versus traditional restorative treatment: a systematic review with meta-analyses. Br Dent J. 2021. doi:10.1038/s41415-021-2701-0
• Fagundes TC, Barata TJE, Bresciani E, et al. Seven-Year Clinical Performance of Resin Composite Versus Resin-Modified Glass Ionomer Restorations in Noncarious Cervical Lesions. Oper Dent. 2014;39(6):578–587. doi:10.2341/13-054-c
• Mickenautsch S, Yengopal V. Failure Rate of Direct High-Viscosity Glass-Ionomer Versus Hybrid Resin Composite Restorations in Posterior Permanent Teeth – a Systematic Review. Open Dent J. 2015;9:438–448. doi:10.2174/1874210601509010438
• Jones G, Taylor G. Glass ionomer or composite resin for primary molars. Evid Based Dent. 2018;19(3):86–87. doi:10.1038/sj.ebd.6401328

Aktualisiert am: 15. Juli 2026

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