Wissenswertes

Legionellen im Biofilm bekämpfen

Legionellen (z.B. Legionella pneumophila) stellen ein wasserhygienisches Problem dar, welches oftmals unterschätzt wird. Sie sind außerdem Auslöser der Legionärskrankheit (Legionellose).

Legionellen siedeln sich in den sogenannten Biofilmen an, die z.B. durch eine physikalische Wärmebehandlung (thermische Behandlung) gar nicht bekämpft werden können. Auch UV Behandlung hat eine weniger starke Desinfektionskraft als der in unseren DESINFECT Produkten vorhandene Wirkstoff Natriumhypochlorit.

Die Folge: Der Biofilm schützt die Legionellen vor der Wirkung der Desinfektionsmittel und diese können sich weiter vermehren.

Hinweis: Weit verbreitet sind Produkte, die den Wirkstoff Wasserstoffperoxid enthalten. Bei Wasserstoffperoxid ist laut aktueller Trinkwasserverordnung (UBA-Liste) als Verwendungszweck nur die Oxidation genannt, nicht jedoch die Desinfektion!

Zur Bekämpfung des Biofilms samt der darin enthaltener Legionellen, Pseudomonaden und anderen pathogenen Keimen, stellen DESINFECT Produkte mit dem darin enthaltenen Wirkstoff Natriumhypochlorit eine der wirksamsten Methoden dar, die im Trinkwasser zur Bekämpfung von Viren und Bakterien eingesetzt werden können.
Dieses liegt an der chemischen Beschaffenheit: Im Wasser gelöst,  vermag Natriumhypochlorit die Schutzschichten selbst schleimbildender Mikroorganismen zu durchdringen (Denaturalisation) und Legionellen, Pseudomonaden und andere pathogene Keime abzutöten. Dieses führt nicht nur zur Wachstumshemmung des Biofilms sondern entfernt sogar bereits aufgewachsene Biofilme! Außerdem ist eine DEPOT-Wirksamkeit gegeben und effektiv Viren und Bakterien bekämpft!

Entstehung von Biofilmen und die effektive Bekämpfung

Rechtliche Grundlagen

Keime kommen überall in unserem Trinkwasser vor. Normalerweise werden die Grenzwerte gem. Anlage 1 zu §5 Abs. 2 und 3 der TVO 2001 nicht überschritten. Der Wasserversorger ist verantwortlich für die Einhaltung dieser Werte bis zum Übergabepunkt, der Wasseruhr.
In der Anlage 1 (zu § 5 Abs. 2 und 3) Mikrobiologische Parameter Teil I: „Allgemeine Anforderungen an Wasser für den menschlichen Gebrauch“ werden als Grenzwerte in 100ml Probenwasser für Escherichia coli (E. coli),
Enterokokken und Coliforme Bakterien die Anzahl der eben genannten Keime mit NULL festgelegt.

 

Als gesetzliche Grundlage für diese Grenzwerte ist der §5 der TVO 2001 festgelegt:

§ 5
(1) Im Wasser für den menschlichen Gebrauch dürfen Krankheitserreger im Sinne des § 2 Nr. 1 des Infektionsschutzgesetzes nicht in Konzentrationen enthalten sein, die eine Schädigung der menschlichen Gesundheit besorgen lassen.
(2) Im Wasser für den menschlichen Gebrauch dürfen die in Anlage 1 Teil I festgesetzten Grenzwerte für mikrobiologische Parameter nicht überschritten werden.

 

Hinter der Wasseruhr tritt das Wasser nunmehr in ein Leitungsnetz, z.B. einer Hausinstallation, in dem zumeist seit Erbauung dieses Netzes keinerlei Sanierungsmaßnahmen durchgeführt wurden. Die Mikroorganismen in diesen Leitungssystemen werden normalerweise durch die Strömung des Wassers auch aus selbigen wieder ausgetragen, so dass es nur zu Kontaminationen in Stagnationswasser kommen sollte, die durch Ausspülen beseitigt werden könnten.

Das Problem: Der Biofilm

An diesem Punkt ist der Biofilm zu berücksichtigen, der ähnlich wie ein Anker die Mikroorganismen vor dem Ausspülen aus dem Leitungssystem bewahrt und ihnen einen „Strömungsschutz“ für die ungehinderte Vermehrung bietet.
Der Biofilm leistet diese Aufgabe sowohl für nicht pathogene als auch für pathogene Keime. Zur Entstehung eines Biofilms bedarf es folgender Faktoren:
1. einer wasserberührten Oberfläche
2. ausreichend Wasser
3. Mikroorganismen
4. Nährstoffe
Die wasserberührte Oberfläche stellt das Kupferrohr, der Trinkwasserschlauch aber auch die Oberfläche von Getränkeautomaten, die mit dem Trinkwasser in unmittelbaren Kontakt kommen, dar. Die Nährstoffe sind in Form von Huminsäuren, Mikroorganismen und Abbauprodukten der Biofilme im Wasser vorhanden. Die Bildung eines Biofilms selbst in neu verlegten und gereinigten Rohren vollzieht sich in sehr kurzer Zeit.

Die Beseitigung des Biofilms

Es gibt mehrere Desinfektionsverfahren, die zur Beseitigung der Mikroorganismen und auch des Biofilms zur Anwendung kommen. Hier unterscheidet man zum einen die physikalischen Verfahren wie die thermische Behandlung und den Einsatz von UV Strahlung und die chemische Behandlung.
Die physikalische Wärmebehandlung (thermische Behandlung) zerstört bei ca. 73°C die mikroorganismen in dem Biofilm, der selber aber nicht angegriffen wird. D.h., dass nach erfolgter thermischer Behandlung es sehr schnell zu einer Neubesiedlung des vorhandenen nährstoffreichen Biofilms kommt und somit diese Maßnahme mit dem Nachteil eines enormen Energieaufwandes und der Gefahr der Verbrühung in kurzen Abständen immer wieder ausgeführt werden muss.
Bei den chemischen Methoden sind zum einen die proteolytischen zu nennen, die durch die Zersetzung von Proteinen durch starke Alkalien wirken (Einsatz von Natronlauge). Diese Behandlung eines Biofilms muss mit heißer Natronlauge erfolgen und ist sehr zeitaufwändig, da der gesamte Biofilm von der Oberfläche her aufgelöst werden muss.
Weiterhin gibt es organische Biozide, die lediglich an der Oberfläche der Biofilme wirken können und in diese nicht eindringen. Somit können sich die pathogenen Mikroorganismen, geschützt durch die EPS Matrix weiterhin vermehren und bei Loslösung eines solchen Partikels in hohen Konzentrationen an den Menschen gelangen.
Bei dem verbreitet als Desinfektionsmittel eingesetzten Oxidationsmittel Wasserstoffperoxid handelt es sich um ein sehr schwaches Desinfektionsmittel, dessen Wirkung stark pH – abhängig ist. Ein pH-Wert über 7 lässt das Redoxpotential dieses Oxidationsmittels bereits soweit sinken, dass es nicht mehr hinreichend desinfizierend wirkt. Die schlechte Ausspülbarkeit dieses nicht nach TVO 2001 zugelassenen Desinfektionsmittels und die mögliche Resistenzbildung durch das in allen Organismen vorkommende Enzym Katalase erlauben nicht in allen Fällen eine sichere Desinfektion einer Trinkwasseranlage. Konservierungsmittel wie kolloidales Silber wird durch Reaktion mit der EPS sofort inaktiviert. Somit gelangt es nicht bis zu allen Mikroorganismen. Der Biofilm wird nicht abgebaut.

Es verbleiben noch die nach TVO 2001 zugelassenen Desinfektionsmittel und -verfahren, Ozon, Chlor und Chlordioxid, UV-Strahlung sowie Natriumhypochlorit.

Ozon ist ein hochgiftiges Gas und nur durch Anlagen herzustellen. Seine Handhabbarkeit ist daher auf den unmittelbaren Wasserwerksbereich eingeschränkt, da es dem Wasser vollständig wieder entzogen werden muss.

Der Einsatz von allgemeinem Chlorlösungen können nur in Kaltwassersystemen eingeimpft werden.  Des weiteren kommt es zu erheblichen Geruchs- und Geschmacksbeeinträchtigung durch die Bildung von Chlorphenolen. Der Abbau von Biofilmen durch allgem. Chlorlösungen ist nicht gegeben. Die Bildung von AOX-Verbindungen ist ferner bei der Ableitung des anfallenden Spülwassers in die Kanalisation hinsichtlich der zulässigen Grenzwerte zu beachten.

Chlordioxid kann ebenfalls nur in Kaltwassersystemen eingeimpft werden. Durch die Tatsache, dass nur ein sehr kleiner Teil des Kaltwassers in das Warmwassersystem geleitet wird, ist die Wirksamkeit ebenfalls nicht in jedem System ausreichend. Der Biofilm wird nicht in ausreichendem Maße bekämpft. Selbst wenn das System gut ausgebaut ist, dauert es sehr lange, bis sämtlicher Biofilm abgebaut ist. Chlordioxid ist ein sehr giftiges Gas. Achtung Gefahrstoff. Personen die damit arbeiten, müssen spezielle Schulungen durch die Berufsgenossenschaft absolvieren. Ferner müssen die Räume, in den solche Anlagen betrieben werden, speziell dafür ausgerüstet sein.
Auch die UV Bestrahlung kann nicht wirkungsvoll den Biofilm bekämpfen. Das UV Licht wirkt nur dort, wo es einstrahlt. In der UV-Kammer werden die durch das Trinkwasser eingetragenen Mikroorganismen zerstört und in Strömungsrichtung dem Biofilm wiederum als Nahrungsergänzung zugeführt, so dass sich dieser sogar besser entwickeln kann als ohne Einsatz einer UV Lampe. Die nach TVO 2001 zulässige UV-Desinfektion zeigt keinerlei Depotwirkung und wird daher von der TVO 2001 für diese Maßnahme im Einsatz mit Depotwirkung auch ausgeschlossen.

 

Als letztendlich verbleibendes zugelassenes Desinfektionsmittel laut TVO 2001 ist hier das in den DESINFECT®-Produkten verwendete Natriumhypochlorit zu nennen.

Natriumhypochlorit kann in Kalt- und Warmwasser eingeimpft werden. Es gelangt durch Diffusion bis an bzw. in den Biofilm und durchdringt diesen. Natriumhypochlorit verbraucht sich nur langsam und kann die Mikroorganismen sicher abtöten.  Weiterhin bewirkt Natriumhypochlorit durch chemische Reaktion die Ablösung des gesamten Biofilms im leitungsnetz. Eine Geruchs- und Geschmacksbeeinträchtigung ist nicht gegeben.
Natriumhypochlorit ist kennzeichnungsfrei! Es handelt sich nicht um Gefahrstoff. Ein Umgang mit Natriumhypochlorit ist sicher und bedarf keiner speziellen Schulungen.

Die nach TVO 2001 zulässige Natriumhypochlorit-Desinfektion zeigt eine gute Depotwirkung und wird daher für diese Maßnahme im Einsatz mit Depotwirkung empfohlen.

Die Herstellung von Natriumhypochlorit ist durch Kammerzellenelektrolyse oder Diaphragmalyse Verfahren möglich. Es handelt sich um ein Herstellverfahren nach DIN EN 901:2013 und damit um zugelassene Stoffe für die Herstellung von Natriumhypochlorit nach §11 TVO 2001 sowie DVGW Arbeitsblatt 551 und 229.