Legionellen

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.

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Lebensbedingungen

Die optimalen Lebensbedingungen für Legionellen sind:

• Süß- und Salzwasser
• Temperaturbereich 25 - 50°C
• Frischwassernachspeisung
• lange Verweilzeit

Vorkommen von Legionellen

Legionellen kommen dort vor, wo mit erwärmtem Wasser optimale Bedingungen für die Vermehrung gegeben sind. Dieses kann beispielsweise der Fall sein in

• Warmwassererzeugungs- und Warmwasserverteilungsanlagen
• Schwimmbädern
• Luftwäschern in Klimaanlagen
• Kühltürmen
• Biofilmen
• Krankenhäusern
• Schulduschen

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.

Die im Wasser vorhandenen Legionellen führen nicht zu einer direkten Gesundheitsgefährdung. Erst die Aufnahme von Erregern durch Einatmen bakterienhaltigen Wassers als Aerosol (Aspiration bzw. Inhalation z. B. beim Duschen, bei Klimaanlagen oder in Whirlpools) kann zur Erkrankung führen.

Eine Gesundheitsgefährdung durch Trinken von Wasser, in dem sich Legionellen befinden, besteht bei Personen mit normalem Immunsystem nicht.

Eine Übertragung von Legionellosen wird insbesondere mit folgenden technischen Systemen in Verbindung gebracht: Warmwasserversorgungen (z. B. in Wohnhäusern, Krankenhäusern, Heimen, Hotels), raumlufttechnische Anlagen (Klimaanlagen), Luftbefeuchter, Badebecken, insbesondere Warmsprudelbecken (Whirlpools), sowie sonstige Anlagen, die einen Spray von Wassertröpfchen erzeugen.

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 verstorbenen Veteranen zu isolieren.

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 (= koloniebildende 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.

Maßnahmen zur Legionellenverminderung

Das Aachener Konzept

Das Aachener Konzept ist ein gemeinsam vom Klinikum Aachen mit der Firma KRYSCHI Wasserhygiene bereits 1987 entwickeltes Verfahren zum Schutz gegen Legionellen durch Bestrahlung mit UV-Licht 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.

Ultrafiltration

Bei der Ultrafiltration werden die Erreger mechanisch aus dem Wasser entfernt. Die Module bestehen aus gebündelten, an beiden Enden in Hüllrohre eingegossene schlauchförmige Ultrafiltrations-Membranen. Die Porenweite der Membran beträgt 0,01 bis 0,05 µm. Alles was größer ist, kann die Membran nichr durchdringen. Um die Trennwirkung zu erreichen wird das Wasser durch die Wandung der Membran-Kapillare nach außen geleitet. Durch das umgebende Hüllrohr des Moduls wird das Reinwasser aufgefangen und als bakterienfreies und virenarmes Wasser durch den seitlichen Anschluss zum Versorgungssystem geleitet. Das Gerät muss regelmäßig gereinigt werden.

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 -je nach Region ab 60°C entstehende- Kalkausfall große Probleme im Rohrnetz.

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 führen ebenfalls nicht zuverlässig zu dem gewünschten Erfolg. Mittlerweile hat sich auch stabilisiertes Wasserstoffperoxid (H₂O₂) - als Oxidationsmittel gem. Trinkwasserverordnung zugelassen - als gut funktionierendes Desinfektionsmittel 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.

Elektrochemische Desinfektion

Dieses Verfahren nutzt die Oxidationskraft des Wassers selbst durch Aufspaltung der Moleküle durch die Elektrodiaphragmalyse. Unter Zuführung von geringen Mengen Kochsalz in der gesteuerten Elektrolyse,entstehen das Oxidationsmedium "unterchlorige Säure" Dieses Medium besitzt eine sehr stark keimabtötende Wirkung und baut Biofilme im Rohrleitungssystem ab. Dabei ist auf pH-Neutralität zu achten, da sonst ggf. Rohrkorrosion im Trinkwassersystem entstehen kann.

Das Verfahren ist allerdings sehr umstritten und nach den Regeln der Technik im Allgemeinen nicht zulässig. Darüber hinaus können als Nebenprodukt Trihalogenmethane (THM) entstehen, die im Verdacht stehen, Krebs zu erzeugen.

Mikrobizide Kontakt-Desinfektion

Ein weiteres Verfahren zur Legionellenbekämpfung unter Nutzung der mikrobiziden Kontakt-Wirkung von metallischem Silber ist durch die TU Dresden in Zusammenarbeit mit Firma silvertex entwickelt worden. Eine signifikante Reduzierung der Einsiedelung und Vermehrung von Legionellen in wasserführenden Systemen wird durch das Einbringen spezieller silberhaltiger textiler Systeme (Abstandsgewirke) erreicht. Die mikrobizide Wirkung besteht in einer Kontaktreaktion gegen und der Übertragung von Metallionen auf Mikroorganismen, mit einer hohen Wirksamkeit gegenüber pathogenen wassergängigen Mikroorganismen wie Bakterien. Das Verfahren erfordert keinen zusätzlichen Energieaufwand oder chemische Zusätze. Beim Einsatz in Behälter- bzw. Tanksystemen sind keine zusätzlichen technischen Installationen notwendig. Aufgrund der flexiblen Struktur passt sich das Abstandsgewirke an unterschiedliche Profile (z.B. Rohrleitungen) an sodass sie an den "Außenseiten" durch den Anpassungsdruck über eine höhere Materialdichte verfügt, was genau in diesen Bereichen zu einer höheren Wirkungsdichte und damit einer besonderen Wirksamkeit gegenüber einer "Koloniebildung" bzw. dem Aufwachsen eines Biofilms führt.

Bitte beachten Sie den Hinweis zu Gesundheitsthemen!