Legionellen
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||
| Legionella | ||||||||||
| (Brenner et al., 1979) | ||||||||||
| Arten (Auswahl) | ||||||||||
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Die Legionellen (Legionella) stellen eine Gattung stäbchenförmiger Bakterien in der Familie der Legionellaceae dar. Es sind im Wasser lebende gramnegative nicht sporenbildende Bakterien, die durch ein oder mehrere polare oder subpolare Flagellen (Geißeln) beweglich sind. Alle Legionellen sind als potenziell humanpathogen anzusehen. Zur Zeit kennt man mehr als 48 Arten und 70 Serogruppen. Die für Erkrankungen des Menschen bedeutsamste Art ist Legionella pneumophila (Anteil von etwa 70-90 %, je nach Region), sie ist Erreger der Legionellose oder Legionärskrankheit.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Lebensbedingungen
Die optimalen Lebensbedingungen für Legionellen sind:
- Süß- und Salzwasser
- Temperaturbereich 25 - 50°C
- Frischwassernachspeisung
- lange Verweilzeit
[Bearbeiten] Vorkommen von Legionellen
Legionellen kommen dort vor, wo mit erwärmtem Wasser optimale Bedingungen für die Vermehrung gegeben sind. Dieses sind:
- Warmwassererzeugungs- und Warmwasserverteilungsanlagen
- in „älteren“ Schwimmbädern
- Luftwäscher in Klimaanlagen
- Kühltürme
- in Biofilmen
- in Krankenhäusern
[Bearbeiten] Übertragung der Legionellen auf den Menschen
Eine Übertragung von Legionellen ist prinzipiell durch Kontakt mit Leitungswasser möglich, wenn die Legionellen in die tiefen Lungenabschnitte gelangen. Dies kann auf zwei Wegen geschehen: Erstens, durch Aspiration winziger Wassermengen (= Mikro-Aspiration) und, zweitens, durch Inhalation von feinsten Wassertröpfchen (= Aerosole).
[Bearbeiten] Maßnahmen zur Verminderung des Legionellenwachstums
Für die Errichtung und den Betrieb von Trinkwassererwärmungs- und Trinkwasserleitungsanlagen gilt das DVGW Arbeitsblatt W 551 über die "Technischen Maßnahmen zur Verringerung des Legionellenwachstums" vom April 2004. Danach muss am Austritt von Warmwassererzeugungsanlagen ständig eine Temperatur von mindestens 60 °C gehalten werden. Bei Anlagen mit Zirkulationsleitungen darf die Warmwassertemperatur im System nicht um mehr als 5 °C gegenüber der Austrittstemperatur absinken. Somit muss die Rücklauftemperatur der Zirkulation in den Warmwasserbereiter mindestens 55 °C betragen.
Dies stellt eine der technischen Herausforderungen bei der Nutzung von Geothermie und Wärmepumpen zur Brauchwassererwärmung dar.
Bei einem Gehalt von 100 KBE (= keimbildende Einheiten)/100ml gilt das Trinkwasser als kontaminiert (geringes Infektionsrisiko). Handlungsbedarf ist geboten. Ab einer Kontamination von > 10.000 KBE/100 ml spricht das W551 von einer "extrem hohen Kontamination" und fordert unverzüglich Sofortmaßnahmen wie z.B. eine Desinfektion des Leitungsnetzes oder die Verhängung eines Duschverbots.
[Bearbeiten] Maßnahmen zur Legionellenverminderung
[Bearbeiten] Das Aachener Konzept
Das Aachener Konzept ist ein gemeinsam vom Klinikum Aachen mit der Firma KRYSCHI Wasserhygiene (www.kryschi.de)bereits 1987 entwickeltes Verfahren zum Schutz gegen Legionellen und hat sich nachweislich bewährt. Es ist nach dem Technischen Regelwerk DVGW W551 (Ausgabe April 2004) die einzige Alternative zu den thermischen Lösungen. Es wird dort eingesetzt, wo die erhöhten Temperaturen nicht möglich oder nicht gewünscht sind. Wesentlicher Bestandteil des Aachener Konzeptes sind die heißwasseroptimierten UV-Geräte der Firma KRYSCHI Wasserhygiene (Originalgeräte.
[Bearbeiten] Ultrafiltration
Die Module bestehen aus gebündelten, an beiden Enden in Hüllrohre eingegossene schlauchförmige Ultrafiltrations-Membranen. Die Rückhalterate der Membran beträgt 0,2 µm. Alles was größer ist wird dem Wasser entzogen. Durch die Art des Gesamtaufbaus des Moduls fließt das Rohwasser in die Membranen ein. Um die Trennwirkung zu erreichen wird der gerade Durchfluss hydraulisch oder elektromechanisch (je nach System) gesperrt und das Wasser durch die Wandung der Membran-Kapillare nach außen geleitet. Durch das umgebende Hüllrohr des Moduls wird das Reinwasser aufgefangen und als absolut bakterienfreies und virenarmes Wasser durch den seitlichen Anschluss zum Versorgungssystem geleitet. Die Reinigungsintervalle sind belastungsabhängig geregelt.
[Bearbeiten] Thermische Desinfektion
Legionellen werden bei einer Temperatur von mehr als 70 °C in kurzer Zeit abgetötet. Bei der thermischen Desinfektion wird daher das gesamte Leitungsnetz inklusive der Entnahmearmaturen für mindestens drei Minuten auf mehr als 71 °C aufgeheizt. Eine ständige Desinfektion mit anschließender Kühlung durch das nachströmende Kaltwasser lässt bei voller Desinfektionsvolumenstromdesinfektion eine sichere legionellenfreie Versorgung von Warmwasserverteilungssystemen zu. Allerdings bereitet der hohe -ab 60°C entstehende- Kalkausfall große Probleme im Rohrnetz.
Nachtrag: Legionellen sterben ab einer Temperatur von 60 °C innerhalb weniger Minuten ab, bei 70 °C und mehr innerhalb weniger Sekunden. Bei Wasserspeichern wie z. B. Boilern ist eine konstante Temperatur von 60 °C (besser 61-62 °C) ausreichend um die Legionellen sicher abzutöten (wenn der gesamte Boilerinhalt mit einer Temperatur von 70°C beaufschlagt wird). Siehe dazu auch: http://enius.de/schadstoffe/legionellen.html
Problematisch bei der thermischen Variante sind: Ab einer Temperatur von 60°C kommt es zur verstärkten Ausfällung von Kalk. Selbst in Gebieten mit geringer Wasserhärte ist die damit eintretende sukzessive Verkalkung von Speichern ein Thema. Eine Zapftemperatur von 60°C (also an der Entnahmestelle (Wasserhahn, Dusche)) birgt ein großes Verbrühungsrisiko und würde gleichzeitig eine höhere Temperatur im Speicher benötigen, da es je nach Länge des Leitungssystems Temperaturverluste gibt. Eine Speichertemperatur von 60°C bedeutet somit eine Zapftemperatur von weniger als 60°C, weshalb keine sichere Dekontamination gewährleistet werden kann.
Untersuchungen oder vielmehr Erfahrungen von Haustechnikern haben gezeigt, dass eine Temperatur von über 65, sogar 70°C gewählt werden muss, um bei der thermischen Methode einen momentanen Erfolg verzeichnen zu können. Bei einer Temperatur von mehr als 65°C kommt es jedoch in verzinkten Leitungen (die doch sehr weit verbreitet sind) zur sogenannten "Potenzialumkehr". Das heißt: Die in der Verzinkung enthaltenen Salze werden sukzessive ausgelöst und es kommt zu Lochfraß.
Dichtungen, Ventile, Kunststoffleitungen leiden bei höheren Temperaturen, wodurch ihre Lebensdauer reduziert wird.
Die thermische Methode hat den Nachteil, dass sie keine dauerhafte Lösung darstellt, da Legionellen ebenso ein natürlicher Bestandteil des Wassers sind, wie andere mikrobiologischen Inhaltsstoffe, welche den sog. Biofilm bilden. Es ist somit nicht gewährleistet, dass nicht eine kritische Zahl an Legionellen innerhalb von Tagen oder wenigen Wochen nach Durchführung der "Aufheizung" wieder vorhanden ist. Der Betreiber einer Anlage, der einzig die "thermische Desinfektion" durchführt hat somit keine Gewähr einer länger andauernden Legionellenfreiheit seines Systems.
So einfach die Lösung mittels Installation von "Legionellenschaltungen" ist, so wenig Sicherheit bietet sie. Angesichts stetig wachsender Erfahrungen im Umgang mit diesen Lebewesen kann das Verlassen auf diese Lösungsvariante problematisch werden.
[Bearbeiten] Chemische Desinfektion
Eine Desinfektion kann auch mit Chemikalien durchgeführt werden. Dabei ist sicherzustellen, dass kein Wasser als Trinkwasser entnommen wird, sofern es sich nicht um trinkwasserkonforme Chemikalien handelt. Unter den gemäß deutscher Trinkwasserverordnung zugelassenen Desinfektionsmitteln wird oft Chlordioxid eingesetzt. Eine nachhaltige Desinfektion wird dadurch, im Gegensatz zur Chlorung und elektrochemischen Verfahren, erreicht, da der Biofilm in den Leitungen durch die nach der Trinkwasserverordnung erlaubten Zugaben nachweislich sukzessive abgebaut wird. Stoßdesinfektion mit Chlordioxid führen kurzfristig ebenfalls zum Erfolg, jedoch ist von diesen aufgrund von Korrosion dauerhaft abzuraten. Stoßchlorungen führten ebenfalls nicht zu dem gewünschten Erfolg. Mittlerweile hat sich auch stabilisiertes Wasserstoffperoxyd, als Oxidationsmittel gem. Trinkwasserverordnung zugelassen, als sehr gut funktionierendes Produkt bewährt. Aufgrund des breiten Wirkspektrums eigenet sich H2O2 besonders gut zur Beseitigung von Biofilmen und entfernt damit den Nährboden für Keime. Da Wasserstoffperoxid aber gemäß Trinkwasserverordnung nicht als Desinfektionsmittel eingesetzt werden darf, kann eine Behandlung in Trinkwassernetzen nur dann erfolgen, wenn während der Behandlung dem Netz kein Trinkwasser entnommen wird.
[Bearbeiten] Elektrochemische Desinfektion
Neuere Verfahren nutzen die Oxidationskraft des Wassers selbst durch Aufspaltung der Moleküle durch die Elektrodiaphragmalyse. Unter Zuführung von geringen Mengen Kochsalz entstehen Oxidantien, wie zum Beispiel Chlor, Wasserstoffperoxid etc., die eine keimabtötende Wirkung haben, und Biofilme in geringen Maßen abbauen. Dabei ist auf pH-Neutralität zu achten, da sonst ggf. Rohrkorrosion im Trinkwassersystem entstehen kann.
[Bearbeiten] Geschichte
Legionellen wurden erstmals im Juli 1976 im Bellevue-Standfort Hotel in Philadelphia entdeckt. Dort erkrankten beim 58. Kongress ehemaliger amerikanischer Soldaten (American Legion) 180 von 4400 Delegierten. Die Krankheit forderte 29 Opfer, und obwohl der Kongress am 22. Juli startete, bemerkte das Gesundheitsamt erst am 2. August, dass eine Epidemie grassierte. Natürlich starteten sofort Untersuchungen, dennoch dauerte es bis Januar 1977, als es den Forschern gelang, das Bakterium aus Lungengewebe eines verstorbenden Veteranen zu isolieren.
[Bearbeiten] Linksammlung
- Legionellen-Infektionen durch das Trinkwasser (FLUGS-fachinformationsdienst am GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit
- Ärztliche Informationen (Merkblatt) des Robert-Koch-Instituts zur Legionellose
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