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Sicherheit auf Zeit

Mikrofiltration über endständige Sterilfilter gewährleistet keimfreies Trinkwasser in hygienisch sensiblen Risikobereichen

Operationssaal mit endständigen Filtern an den Ausläufen.

Pflegeeinrichtung mit Filter-Ausläufen.

Biofilme bestehen aus miteinander verbundenen Mikroorganismen (Bakterien, Algen, Pilze...). Sie haften an wasserberührten Oberflächen und sind gekennzeichnet durch die Bildung einer schleimartigen Schutzmatrix. Die Grafik zeigt die Phasen der Biofilm-Bildung.

 

Wasser ist ein elementarer Bestandteil der Hygiene. Es kann jedoch zum Überträger von Erregern werden, wenn die Installation nicht bestimmungsgemäß geplant, gebaut oder betrieben wird. Vermehren sich bestimmte Bakterien in den Versorgungsnetzen oder Armaturen, können diese u. U. schwere Infektionen verursachen, gerade bei Menschen mit erhöhter Infektanfälligkeit wie z. B. in medizinischen Einrichtungen. Endständige Wasserfilter gewährleisten ein keimfreies Trinkwasser an der Entnahmestelle.

Biofilm ist in vielen Fällen der Grund für erhöhtes Bakterienwachstum. Er bildet sich natürlicherweise in Armaturen und Leitungssystemen und besteht aus miteinander verbundenen Mikroorganismen (Bakterien, Algen, Pilze...). Biofilme haften an wasserberührten Oberflächen und kennzeichnen sich durch die Bildung einer schleimartigen Schutzmatrix. Studien haben wiederholt gezeigt, dass Oberflächen unabhängig vom eingesetzten Material (Kupfer, PVC-C, Edelstahl, Polypropylen...) nach wenigen Wochen bzw. Monaten Biofilme aufweisen.
99,5 % der Bakterien einer Trinkwasser-Installation leben innerhalb des Bio­films, denn hier finden sie vorteilhafte Wachstumsbedingungen vor (Wasser, Umgebungstemperatur, Nährstoffe...). Bei günstigen Voraussetzungen wächst der Bio­film und es werden regelmäßig Teile freigesetzt, die weite Bereiche der Trinkwasseranlage kontaminieren können.
Zahlreiche Faktoren begünstigen innerhalb von Trinkwasser-Installationen die Entstehung von bakteriellen Biofilmen. Zu nennen sind hier vor allem Totleitungen, wenig durchströmte Bypass-Leitungen, geringe Strömungsgeschwindigkeiten, Stagnation durch Betriebsunterbrechungen oder Schmutzeintrag von außen, zum Beispiel im Zuge von Baumaßnahmen. Die Risikofaktoren gelten gleichermaßen für alte wie auch für neue nach den anerkannten Regeln der Technik erstellte Trinkwasseranlagen.
Gefährdet sind insbesondere auch Entnahmearmaturen im Luft/Wasser-Grenzbereich. Durch stagnierendes, sich erwärmendes Wasser im Armaturenkörper oder durch die Ansammlung von Schmutz und Kalk bei gleichzeitigem Vorhandensein von Sauerstoff in Strahlreglern oder Luftsprudlern wird die Ansiedlung von Bakterien wie Legionella spp. oder insbesondere Pseudomonas aeruginosa begüns­tigt. Je ausgeprägter der Biofilm, desto höher kann die Bakterienkonzentration im ausgegebenen Trinkwasser sein.

Europaweit jährlich 4,1 Mio. Krankenhausinfektionen
Die Deutsche Gesellschaft für Krankenhaushygiene (DGKH) geht von 900 000 nosokomialen (im Krankenhaus erworbenen) Infektionen jährlich in Deutschland aus, von denen bis zu 30 000 tödlich verlaufen. Das heißt, einer von zwanzig stationär behandelten Patienten infiziert sich im Krankenhaus (5 % aller Patienten). Das Europäische Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (ECDC) schätzt, dass europaweit 4,1 Mio. Patienten jährlich von Krankenhausinfektionen betroffen sind, davon 37 000 mit tödlichem Ausgang. Aber auch in öffentlichen und gewerblichen Einrichtungen bestehen Risiken. Laut einer Auswertung der European Working Group for Legionella Infections (EWGLI) aus dem Jahr 2011 waren 24 % von 4277 europaweit gemeldeten Legionellose-Erkrankungen reiseassoziiert. Das heißt, 1034 Fälle standen im Zusammenhang mit Hotels, Campingplätzen oder anderen Unterkünften. Im Vergleich: In europäischen Gesundheitseinrichtungen wurden im selben Jahr „nur“ 301 Legionellose-Erkrankungen gemeldet.

Risikobereiche und Empfehlungen
Mit verfahrenstechnischen Desinfektionsmaßnahmen ist eine vollständige und dauerhafte Beseitigung sämtlicher Krankheitserreger im Trinkwasser nicht möglich. Dies belegen verschiedene Studien. Zudem sind diese Verfahren aufwendig und mit zahlreichen Risiken behaftet. Durch die hohen Temperaturen kommt es zu einer außergewöhnlichen Belastung und Korrosionsgefahr der verwendeten Installationsmaterialien sowie zu erhöhtem Kalkausfall. Gleichzeitig ist ein hoher organisatorischer Aufwand notwendig, um die Sicherheit, z. B. vor Verbrühung an den Entnahmestellen, zu gewährleisten. Oder es ist aus technischen Gründen nicht möglich, die erforderliche Temperatur am Leitungsende zu erreichen. Auch die chemische Desinfektion ist mit einer Vielzahl von Risiken behaftet. Die oftmals langen Reaktions- bzw. Einwirkzeiten der Desinfektionsmittel können bis zu 24 Stunden betragen und die Nutzung muss in dieser Zeit vollständig unterbrochen werden. Die Desinfektionswirkung hängt zudem stark von der Konzentration, der Temperatur und dem pH-Wert ab, sodass eine hundertprozentige Eliminierung der Bakterien oftmals nicht gewährleistet ist, zumal Bakterien schnell eine Resistenz gegen die eingesetzten Mittel entwickeln. Die größtenteils stark oxidierenden Substanzen können schon bei einmaliger Anwendung eine Schädigung der in der Trinkwasser-Installation eingesetzten Werkstoffe (Metalle, Kunststoffe und Elastomere) verursachen oder im schlimmsten Fall ein Gesundheitsrisiko für den Nutzer darstellen, wenn Restchemikalien (z. B. in Gummi) verbleiben oder sich gesundheitsschädliche Verbindungen bzw. Desinfektionsnebenprodukte bilden. Um die Nutzer in Hochrisikobereichen von medizinischen Einrichtungen vor wassergängigen Erregern zu schützen, können endständige Sterilfilter eingesetzt werden.
In vielen Gesundheitseinrichtungen kommen, in Anlehnung an die Empfehlung der WHO (Weltgesundheitsorganisation), sogenannte Wassersicherheitspläne bzw. Water safety plans (WSP) zum Einsatz. Diese Wassersicherheitspläne sehen typischerweise drei Risikobereiche mit unterschiedlichen Anforderungen an die mikrobiologische Wasserqualität vor.

  • Risikobereich 1:  Zu diesem Bereich zählen Stationen, in denen besonders gefährdete Patienten behandelt werden, beispielsweise Intensivstation, Hämatologie/Onkologie oder Neonatologie.
  • Risikobereich 2: Die Stationen dieses Bereichs beherbergen Patienten mit einem mittleren Risiko, beispielsweise Weaning-Stationen oder periphere Stationen.
  • Risikobereich 3: Hierunter fallen Patienten, deren Infektionsrisiko weitgehend dem der Normalbevölkerung entspricht.


Für hochgradig immunsupprimierte Patienten empfiehlt das Robert-Koch-Institut die Verwendung sterilen oder steril filtrierten Wassers. Dies betrifft in der Regel die Patienten des Risikobereichs 1. Auch das zur Endoskopieaufbereitung oder zur Wundspülung verwendete Wasser sollte laut Robert-Koch-Institut frei von humanpathogenen Keimen sein.
Die Deutsche Gesellschaft für Krankenhaushygiene (DGKH) gibt sogar vor, dass medizinische Einrichtungen mit hohem Risiko – sofern nicht routinemäßig endständige Filter verwenden werden – in ausreichender Zahl diese Wasserfilter vorhalten müssen. Ziel ist es, zentrale Bereiche im Falle eines Ausbruchs von P. aeruginosa umgehend mit endständigen Filtern ausstatten zu können. Als medizinische Einrichtungen mit hohem Risiko gelten Intensivstationen, Transplantationsstationen, Hämato-Onkologie, Neonatologie, Mukoviszidose- und Verbrennungsstationen.
Doch wie die Zahlen belegen, ist nicht nur der Gesundheitsbereich, sondern auch der öffentliche Bereich betroffen. So hält auch das DVGW-Arbeitsblatt W 556: „Hygienisch-mikrobielle Auffälligkeiten in Trinkwasser-Installationen; Methodik und Maßnahmen zu deren Behebung“ fest, dass Bakterienfilter eine zulässige Sofortmaßnahme bei festgestellten Kontaminationen darstellen.
Auch im Privatbereich können die Filter zum Einsatz kommen, wenn es zum Beispiel zu einem Legionellenbefall in einem Wohnhaus kommt oder auch als Vorsorgemaßnahme bei Personen, die eine geschwächte Immunabwehr aufgrund bestimmter Therapien oder Behandlungen aufweisen.

Worauf bei endständigen Wasserfiltern zu achten ist
Generell ist bei endständigen Wasserfiltern auf vier Dinge zu achten: die Standzeit, die Filtrationsoberfläche, die Größe sowie der Montageaufwand. Außerdem sollten geprüfte Testergebnisse zur Bakterienretention vorliegen.

Standzeit
Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl von Anbietern, bei denen sich die Standzeit teilweise stark unterscheidet: Einerseits sollte man den Aufwand zum Auswechseln der Filter berücksichtigen, denn je öfter ein Filter gewechselt werden muss, des­to mehr Zeit und Personal ist dafür nötig. Zu lang sollte die Standzeit andererseits aber auch nicht sein, denn eine zu lange Standzeit birgt Risiken. Die Erklärung:
In den meisten Fällen werden die Filter kurativ, d. h. bei einer Kontamination, und nicht präventiv eingesetzt. Das bedeutet, dass die Trinkwasser-Installation bereits eine erhöhte Anzahl an pathogenen Bakterien enthält. Wenn in diesem Fall ein Filter eine Laufzeit von mehreren Monaten (wie z. B. 6 Monaten) besitzt, wird die Bakterienkonzentration vor dem Filter seitens der Trinkwasser-Installation bzw. der Armatur erheblich erhöht. Dies führt dazu, dass sich die Bildung von Biofilm in der Trinkwasser-Installation Ausmaße annimmt, die kaum noch zu beseitigen sind.
Handelt es sich um einen präventiven Filtereinsatz, so entsteht das Risiko, die eventuell intakte Trinkwasser-Installation dadurch langfristig zu kontaminieren. Mittlere Filterstandzeiten ermöglichen, die im und vor dem Filter zurückgehaltenen Bakterien regelmäßig durch den Wechsel zu entfernen. Die Standzeit ist also so zu wählen, dass sie lang genug ist, um den Wechselaufwand so gering wie möglich zu halten und kurz genug ist, um die Kontamination der Trinkwasser-Installation nicht irreversibel zu verschlechtern.

Filtrationsoberfläche
Die Filtrationsoberfläche variiert stark, je nach Hersteller und eingesetztem Verfahren (flache Membran vs. Hohlfasermembran): Während Filter mit flacher Membran oftmals eine Oberfläche von ca. 500 cm² besitzen, können Filter mit Hohlfasermembranen das Dreifache erreichen, bei gleicher Produktgröße. Generell gilt, dass große Filtrationsoberflächen auch größere Wassermengen filtern können und so eine bessere Durchflussmenge an der Entnahmestelle erreicht werden kann. Außerdem kann eine große Filtrationsoberfläche größere Mengen an Bakterien und Schmutzpartikeln aufnehmen und setzt sich nicht so schnell zu.

Größe
Die Größe der Wasserfilter spielt schon allein aus hygienischer Sicht eine große Rolle: Denn je näher der Filter am Ablaufventil ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit für Rückkontamination durch Wasserspritzer. Auch bei starker Einschränkung der Bewegungsfreiheit des Nutzers können Keime durch Berührung von außen auf den Filter gelangen und die bakteriologische Unbedenklichkeit des entnommenen Wassers gefährden. Die Auslaufhöhe der Armatur wird nämlich durch die Größe des an-
gebrachten Filters reduziert. Aus diesen Gründen ist ein kompakter Filteraufbau von essenzieller Bedeutung. Interessant in diesem Zusammenhang sind auch sogenannte Filter-Ausläufe, die die Auslauf-
höhe der Armatur nicht verändern, da sie den herkömmlichen Auslauf einfach ersetzen.

Montage
Um den Aufwand für den Austausch der Filter bei laufendem Betrieb so gering wie möglich zu halten, sollte die Montage und Demontage der Filter so einfach wie möglich sein. Die meisten marktüblichen Filter werden mit Schnellkupplungen angebracht. Es gibt auch Modelle, wie zum Beispiel Filter-Handbrausen, die direkt im Brauseschlauch verschraubt werden können. Hier wird keine Schnellkupplung benötigt.
Für den Praxiseinsatz ist zudem relevant, dass ein zu verwendender Filter mit den gängigen chemischen und thermischen Desinfektionsmaßnahmen kompatibel ist. Generell verkürzen Desinfektionsverfahren die Standzeit von Filtern, da die im Laufe der thermischen oder chemischen Desinfektion ausgeschwemmten Schmutzpartikel vom Wasserfilter aufgenommen werden. Es wird empfohlen, die Filter nach einem solchen Desinfektionsverfahren auszutauschen.
Die erstmalige Montage eines endständigen Wasserfilters erfolgt in der Regel durch das technische Personal der entsprechenden Einrichtung. In jedem Fall sollte aber eine Einführung durch den Hygienebeauftragten vor Ort erfolgen, um äußere Kontaminationen des Filters zu vermeiden und eine korrekte Anbringung zu garantieren. Schon eine kleine Undichtigkeit zwischen beispielsweise Schnellkupplung und Filter kann dazu führen, dass Bakterien austreten. Bei sterilen Filtern sind besondere Vorsichtsmaßnahmen einzuhalten, denn hier darf gar kein Handkontakt vor der Anbringung erfolgen (der Filter verbleibt bis zum Schluss in seiner Verpackung). Die Dokumentation der Filter ist, je nach Hersteller, unterschiedlich. Die Mehrheit arbeitet mit Etiketten direkt auf dem Filter, auf denen das Datum der Anbringung sowie der Wechselzeitpunkt vermerkt sind. Meist sind die Filter doppelt etikettiert: Ein Etikett verbleibt auf dem Filter, das andere dient der internen Dokumentation zur Rückverfolgbarkeit. So kann auch im Nachhinein festgestellt werden, welche Entnahmestelle wann und wie lange mit welchem Filter versehen wurde.

Text und Bilder: Kuhfuss Delabie

www.kuhfuss-delabie.de


 

Endständige Filter für die Sanitärinstallation
Der Hersteller Kuhfuss Delabie bietet unter dem Namen „BIOFIL“ eine komplette Produkt­reihe von Wasserfiltern (Kartuschen, Handbrausen und Ausläufe) zur einmaligen Verwendung an. Die Durchflussmenge liegt bei 8 (Filter-Ausläufe) bzw. 12 l/min (Filter-Handbrausen und -Kartuschen). Die Bakterienfilter sind in den Kategorien non-steril (maximale Standzeit 62 Tage, für nicht-medizinische Anwendungen) oder steril (maximale Standzeit 62 Tage, für medizinische/sterile Bereiche) erhältlich. Der Hersteller setzt für die Filter die Hohlfasermembrantechnologie ein, die Bakterien und Schwebstoffe mit einer Größe von mehr als 0,1 Mikrometer herausfiltert. Mit dieser Porengröße wird eine Wasserqualität ohne mikroorganische Beeinträchtigungen gewährleistet, und das bei einem sehr kompakten Filteraufbau. Die „BIOFIL“-Wasserfilter sind gemäß Standardtestverfahren ASTM F838 validiert.

 

 

 


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