Legionellen
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| Legionellaceae | ||||||||||
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Legionella pneumophila |
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| Systematik | ||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||
| Legionella | ||||||||||
| (Brenner et al., 1979) | ||||||||||
| Arten | ||||||||||
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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 kann beispielsweise der Fall sein in
- Warmwassererzeugungs- und Warmwasserverteilungsanlagen
- Schwimmbädern
- Luftwäschern in Klimaanlagen
- Kühltürmen
- Biofilmen
- Krankenhäusern
- Schulduschen
- Totleitungen
- Wassertanks
- Kaltwasserleitungen mit Wärmeeinwirkung von außen oder mit langen Stillstandszeiten, z. B. mäßig genutzte Feuerlöschleitungen mit Trinkwasseranbindung
[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.
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.
[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 verstorbenen Veteranen zu isolieren. Mittlerweile sind Ergebnisse erstanden, wonach auch nachweislich Opfer in den frühen 1900er Jahren zu beklagen sind.
[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 (= 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.
[Bearbeiten] Maßnahmen zur Legionellenverminderung
[Bearbeiten] Antibiose
Mittel der Wahl ist das Makrolidantibiotikum Clarithromycin (2x500 mg als Kurzinfusion)
[Bearbeiten] 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.
Das Konzept verlangt dezentral eingesetzte UV-Geräte. Es sind die Änderungen (August 2007) in der UBA Liste zu §11 Trinkwasserverordnung Teil II zu beachten.
Vorteil hier ist der Nichteinsatz von Wasserzusäten, nachteilig ist die fehlernde Deoptwirkung zu nennen.
[Bearbeiten] 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 nicht 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.
[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 vollem Desinfektionsvolumenstrom eine sichere legionellenfreie Versorgung von Warmwasserverteilungssystemen zu. Allerdings bereitet der -je nach Region ab 60°C entstehende- Kalkausfall große Probleme im Rohrnetz.
Bei der thermischen Desinfektion in Heimen etc. muss die Verbrühungsgefahr beachtet weden.
Die thermische Desinfektion erfasst naturgemäß nur das Warmwassernetz. Legionellen können sich aber auch massiv im Kaltwasser vermehren, weil sich in modernen beheizten Gebäuden das Kaltwasser auf über 20°C erwärmen kann. Liegen zusätzlich bauliche Mängel vor (zu groß dimensionierte Leitungsrohre, Verlegung in Versorgungssträngen mit schlecht isolierten Warmwasserleitungen oder Heizungsrohren) kann die Kaltwassertemperatur auf über 25°C ansteigen.
[Bearbeiten] Chemische Desinfektion
Eine permanente Desinfektion kann auch mit dafür zugelassenen Chemikalien durchgeführt werden, dabei sind Grenzwerte und die Bildung von Desinfektionsnebenprodukten zu beachten (siehe Liste des Umweltbundesamtes zu §11 Trinkwasserverordnung Teil Ic). Bei einer Stoßdesinfektion werden Chemikalien in hohen Konzentrationen eingesetzt, die anschließend durch Spülung wieder aus dem Leitungsnetz entfernt werden. Während der Maßnahme ist sicherzustellen, dass kein Trinkwasser entnommen wird. Bei der Stoßdesinfektion können auch Desinfektionsmittel eingesetzt werden, die nicht vom Umweltbundesamt gelistet sind, wie z.B. Wasserstoffperoxid (H2O2).
[Bearbeiten] Elektrolytische Herstellung von Chlor vor Ort
Diese Verfahren arbeiten mit Elektrolysezellen und produzieren Chlorgas oder "unterchlorige Säure" (Natriumhypochlorit).
Die Herstellung von neutralem Natriumhypochlorit durch elektrochemische Aktivierung mittels Membranzellenelektrolyse (Bezeichnung für das so hergestellte Desinfektionsmittel ist Anolyt) vor Ort ist ein neues Verfahren und seit August 2007 in die Liste zu §11 TrinkwV 2001 Teil II aufgenommen. Das Verfahren wird im Arbeitsblatt W229 des DVGW beschrieben (Abschnitt 6.5.2). Die hergestellte Natriumhypochlorit-Lösung muss laut Liste zu §11 TrinkwV 2001 Teil Ic die Reinheitsanforderungen der DIN EN 901 erfüllen.
Anolyt ist in der Lage Biofilm abzubauen. Neutrales Anolyt enthält nur geringe Mengen an Chlorgas (Cl2) und bildet daher merkbare Mengen an THM nur bei starkem Überschuss von Acetylverbindungen (Eiweiße, Biofilmmatrix), die mit Cl2 stufenweise zu THM umgesetzt werden (haloforme Reaktion). Nach Abbau oberflächlicher Biofilmschichten sind THM in Anolyt dotierten Wasser nicht mehr nachweisbar.
[Bearbeiten] Mikrobizide Kontakt-Wirkung
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 antimikrobiellen Wirkung besteht als Folge der Übertragung von Metallionen auf Mikroorganismen, des oligodynamischen Effektes. 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.
Zur Desinfektion von Trinkwasser dürfen in Deutschland nur Desinfektionsmittel eingesetzt werden, die in der vom Umweltbundesamt geführten Liste (Teil Ic) zu §11 Trinkwasserverordnung aufgeführt sind. Das sind: Kalzium- und Natriumhypochlorit, Chlor, Chlordioxid und Ozon (Stand August 2007).
[Bearbeiten] Weblinks
- Legionellenproblematik im Trinkwasser (FLUGS-Fachinformationsdienst am Helmholtz Zentrum München, Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt
- Kryschi – Legionellenbekämpfung durch UV-Desinfektion/Aachener-Konzept
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