Periodische Desinfektion löst das Legionellenproblem nicht
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Legionellen beschäftigen Immobilienbesitzer bereits seit Jahren. Die Stäbchenbakterien sind zwar natürlicher Inhaltsstoff des Trinkwassers, doch vermehren sie sich bei entsprechenden Voraussetzungen wie stagnierendem Wasser oder Temperaturen von zwischen 20 und 45°C im oft weit verzweigten Rohrleitungssystem sprunghaft. Mit Wassertröpfchen oder Dampf können sie in die Lunge des Menschen gelangen, beispielsweise beim Duschen. Das kann bei älteren und immungeschwächten Menschen zur Legionärskrankheit, einer schweren Lungenentzündung führen, die nicht selten tödlich verläuft.
Um Legionellenwerte oberhalb des Grenz- oder Maßnahmenwerts von 100 KBE / 100 ml (koloniebildenden Einheiten pro Milliliter) zu vermeiden, ist die präventive thermische Desinfektion, d.h. die zeitweise auf über 70 Grad erhöhte Warmwassertemperatur, oft im Vorfeld anstehender Legionellenprüfungen, eine gängige Praxis vieler Hausbesitzer. Doch dieser kosmetische Trick als Alternative zu einem sach- und fachgerechten Betrieb der Trinkwasserinstallation löst das Legionellenproblem nicht, ist schädlich für das Leitungssystem eines Gebäudes und kann die Dichtigkeit der Rohrinstallation gefährden. Denn die Temperaturschwankungen führen zu unterschiedlicher Ausdehnung und Schrumpfung der Werkstoffe und lassen so sämtliche warmwasserführenden Komponenten vorzeitig altern mit der Folge, dass dies zu undichten Stellen und Wasserschäden an der Installation führen kann.
Zudem ist so gut wie unmöglich, die hohen Temperaturen von über 70 °C über einen ausreichend langen Zeitraum im gesamten Verteilsystem bis zur letzten Entnahmestelle sicherzustellen. Das wäre aber Voraussetzung, um sämtliche Legionellen wirkungsvoll zu reduzieren. Erschwerend kommt hinzu, dass Legionellen Schutz im Inneren des Biofilms finden, der sich in Wasserleitungen immer bildet, und so die Spülungen überleben. Studien der ETH und Eawag haben bewiesen, dass Legionellen Temperaturen von 70°C sogar über eine Stunde durchaus überleben können. So waren nach 60 Minuten bei 70 Grad noch ein Viertel aller Legionellen nachweisbar.
Spülungen mit Heißwasser sind also nur sehr begrenzt wirksam und müssten laufend wiederholt werden, um das Problem der Verkeimung über einen längeren Zeitraum einzudämmen. In Bereichen in denen das zuvor erwärmte Wasser abkühlt, entsteht durch den Biofilm und die überlebenden Legionellen immer wieder ein Potenzial des Wachstums und damit eine erneute Kontamination durch hohe Legionellenkonzentrationen. Aus dem öffentlichen Trinkwassernetz werden laufend neue Keime und ein reiches Nährstoffangebot ins Gebäude eingespült. Das heiße Wasser führt zudem zu starker Kalkausfällung und in der Folge zu Verkrustungen, die wiederum einen idealen Nährboden für Biofilm und Mikroorganismen bilden. Ein weiteres oft auftretendes Problem: durch die thermische Desinfektion der Warmwasserleitung erwärmt sich der Kaltwasserstrang ebenfalls auf über 25 Grad. Grund ist die räumliche Nähe der beiden Leitungen in einem Schacht und/oder eine schlechte Isolation. So können auch in der Kaltwasserleitung plötzlich Legionellen in großer Zahl auftauchen, das Problem breitet sich aus.
Nachhaltige Nährstoffreduktion statt wiederholter Desinfektion
Statt nur die Symptome zu bekämpfen, muss man das Problem an der Wurzel anpacken. Eine dauerhafte Reduktion von Mikroorganismen und Nährstoffen aus dem Stadtnetz ist der einzige Weg, um Biofilme im Leitungsnetz und somit auch dem Befall durch Krankheitserreger wie Legionellen langfristig zu reduzieren. Seccua setzt dabei auf vorsorgende und pflegende Maßnahmen, um Trinkwasserhygiene sicherzustellen.
Durch den Einbau einer Seccua-Ultrafiltration direkt am Hauseingang der Wasserleitung werden Krankheitserreger, Trüb- und Schwebstoffe daran gehindert, in das Leitungssystem des Hauses einzudringen. Das Wasser wird durch eine High-Tech-Membran gefiltert, die aus der Medizintechnik stammt. Die patentierte Nanotechnologie verfügt über Filterporen, die nur 20 Millionstel Millimeter Durchmesser haben.
Um Trinkwasseranlagen in Bestandsgebäuden wirkungsvoll zu sanieren und das Legionellenproblem in den Griff zu bekommen, erarbeitete Seccua mit Partnern zusammen ein dreistufiges Verfahren. Im ersten Schritt wird die Trinkwasserinstallation umfassend gereinigt und desinfiziert, um so den Biofilm und die Keimbelastung signifikant zu reduzieren. Ein hydraulischer Abgleich stellt als zweiter Schritt einen normgerechten Betrieb der Warmwasserversorgung sicher. Zuletzt erfolgt im dritten Schritt der Einbau einer Ultrafiltrationsanlage von Seccua am Hauswassereingang, die als wirkungsvolle Barriere den erneuten Eintrag von Mikroorganismen wie Amöben und Legionellen aus dem öffentlichen Trinkwassersysztem signifikant reduziert.
Bei Neubauten gilt: Was nicht ins Leitungsnetz des Gebäudes eingetragen wird, kann dort auch nicht zu gefährdenden Konzentrationen heranwachsen. Deshalb wird die Seccua-Anlage dort vor Erstbefüllung des Leitungsnetzes des Neubaus am Hauswassereingang eingebaut. Somit steht von Anfang an ausschließlich ultrafiltriertes Wasser zur Verfügung, was eine Besiedlung durch Mikroorganismen wie Legionellen nahezu ausschließt. Gemeinsam mit wissenschaftlichen Forschungspartnern des Ultra-F-Projekts der TU Dresden soll hierfür bis Ende 2023 der wissenschaftliche Nachweis erfolgen.
Periodic disinfection does not solve the legionella problem
Legionella has been a concern for property owners for years. Although the rod-shaped bacteria are a natural constituent of drinking water, they multiply rapidly under the right conditions, such as stagnant water or temperatures of between 20 and 45°C in the often widely branched piping system. They can enter the human lungs with water droplets or steam, for example when showering. In elderly and immunocompromised people, this can lead to Legionnaires‘ disease, a severe pneumonia that is often fatal.
To avoid Legionella levels above the limit or measure value of 100 CFU / 100 ml (colony-forming units per millilitre) stipulated in the German Drinking Water Ordinance, preventive thermal disinfection, i.e. temporarily raising the hot water temperature to over 70 degrees, often in advance of upcoming Legionella tests, is a common practice of many homeowners. However, this cosmetic trick as an alternative to proper and professional operation of the drinking water installation does not solve the legionella problem, is harmful to the pipe system of a building and can endanger the tightness of the pipe installation. This is because the temperature fluctuations lead to different expansion and shrinkage of the materials and thus cause all hot water-carrying components to age prematurely with the result that this can lead to leaks and water damage to the installation.
In addition, it is virtually impossible to ensure the high temperatures of over 70 °C for a sufficiently long period of time in the entire piping system up to the last tapping point. But this would be a precondition for effectively reducing all legionella. To make matters worse, Legionella find protection inside the biofilm that always forms in water pipes, and thus survive the flushes. Studies by the ETH Zurich and Eawag have shown that Legionella can survive temperatures of 70°C even for more than an hour. After 60 minutes at 70°C, a quarter of all legionella were still detectable.
Flushing with hot water is therefore only effective to a very limited extent and would have to be repeated continuously in order to control the problem of contamination over a longer period of time. In areas where the previously heated water cools down, the biofilm and the surviving legionella always create a potential for growth and thus renewed contamination through high legionella concentrations. New germs and a rich supply of nutrients are constantly being flushed into the building from the public drinking water network. The hot water also leads to heavy lime precipitation and subsequently to incrustations, which in turn form an ideal breeding ground for biofilm and microorganisms. Another problem that often occurs is that the thermal disinfection of the hot water line also heats up the cold water line to over 20 degrees. The reason for this is the spatial proximity of the two pipes in a shaft and/or poor insulation. Thus, legionella can suddenly appear in large numbers in the cold water pipe as well, and the problem spreads.
Sustainable nutrient reduction instead of repeated disinfection
Instead of just fighting the symptoms, you have to tackle the problem at its root. A permanent reduction of microorganisms and nutrients from the municipal network is the only way to reduce biofilms in the pipe network and thus also the infestation by pathogens such as Legionella in the long term. Seccua focuses on preventive and maintenance measures to ensure drinking water hygiene.
By installing a Seccua ultrafiltration directly at the house entrance of the water pipe, pathogens, turbid and suspended matter are prevented from entering the house’s piping system. The water is filtered through a high-tech membrane that originates from medical technology. The patented nanotechnology has filter pores that are only 20 millionths of a millimetre in diameter.
In order to effectively sanitise drinking water systems in existing buildings and get the legionella problem under control, Seccua workes with partners to develop a three-step process. In the first step, the drinking water installation is comprehensively cleaned and disinfected in order to significantly reduce the biofilm and the germ load. In the second step, hydraulic balancing ensures that the hot water supply is operated in accordance with the standards. Finally, in the third step, an ultrafiltration system from Seccua is installed at the domestic water inlet, which acts as an effective barrier to significantly reduce the reintroduction of microorganisms such as amoebae and legionella from the public drinking water system.
In new buildings, the rule is: what does not enter the building’s pipe network cannot grow to dangerous concentrations there. For this reason, the Seccua system is installed at the house water inlet before the new building’s pipe network is filled for the first time. This means that only ultra-filtered water is available right from the start, which virtually rules out colonisation by microorganisms such as Legionella. Together with scientific research partners of the Ultra-F project of the TU Dresden, scientific proof of this is to be provided by the end of 2023.