IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 17/2000, Seite 27 ff.

SANITÄRTECHNIK

Systeme der Trinkwasserdesinfektion

Prof. Dr. Dieter Kreysig, Dipl. Kfm. Rolf Jacobs Teil 1

Dass es mit der Hygiene in öffentlichen Sanitäreinrichtungen nicht besonders weit her ist, zeigten die von Prof. Dr. Harald Platen, Fachhochschule Gießen-Friedberg, und Dr. Heino Steinmetz, BIO-DATA GmbH Linden, durchgeführten Untersuchungen (siehe IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 23/99, S. 32 ff). Ebenfalls um Hygiene, diesmal aber innerhalb von Trinkwasserinstallationen, geht es bei den umfangreichen, in diesem Beitrag geschilderten Zusammenhängen.

Trinkwasserhygiene

Anforderungen an das Trinkwasser

Von den Wasserwerken Deutschlands wird Trinkwasser als Lebensmittel in der gesetzlich vorgeschriebenen Qualität (Trinkwasserverordnung) bis zur Übergabestelle (Wasserzähler) innerhalb eines Gebäudes geliefert.

Das Trinkwasser der Wasserwerke wird kontinuierlich allen erforderlichen laboranalytischen Tests unterworfen, um die Einhaltung der Grenzwerte der TVO (Trinkwasserverordnung) zu garantieren.

Die Gewährleistung, insbesondere der hygienisch einwandfreien Beschaffenheit des Trinkwassers innerhalb der wasserführenden Systeme in Gebäuden bis zur letzten Zapfstelle liegt jedoch in der Verantwortung des Eigentümers/Betreibers und ist im Rahmen der Trinkwasserverordnung auch geregelt. Die Übergabestelle von den Wasserversorgern zu den Gebäudebetreibern wird durch den Wasserzähler definiert. Dies bedeutet im Wesentlichen, dass der Eigentümer/Betreiber dafür Sorge tragen muss, Wasser mit Trinkwasserqualität in seinem Gebäude zu erhalten. Dies ist durch mikrobiologische Beprobungen zu kontrollieren. Im Falle erwiesener gebäudeinterner Kontamination ist er verpflichtet, das aufgenommene Wasser mittels betriebs- und / oder verfahrenstechnischer Maßnahmen (Desinfektion) in Trinkwasserqualität zu überführen. Während der gesamten Betriebszeit ist das Wasser in diesem hygienisierten Zustand zu halten.

In weit ausgedehnten Leitungssystemen öffentlich-gewerblicher Gebäude, wie sie in Krankenhäusern, Altenheimen, Schwimmbädern u. ä. vorkommen, ist der ursprüngliche Hygienegrad des Trinkwassers infolge mikrobiologischer Kontamination nicht immer vorhanden.

Die mikrobiologische Kontamination in diesen gebäudeinternen Leitungssystemen wird u. a. durch höhere Temperaturen (> 20°C), hohe Leitungsquerschnitte mit langen Wegstrecken, Stagnationsphasen sowie Kurzschlüsse Kaltwasser / Warmwasser usw. begünstigt. Die daraus resultierende Belastung des Trinkwassers mit wassergängigen pathogenen Keimen ist unübersehbar. Zum Schutz der Trinkwasserverbraucher (Badegäste, Patienten, Altenheimbewohner usw.) vor solchen Krankheitserregern (wie Legionellen, Pseudomonaden, atypische Mykobakterien, Cryptosporidien usw.) sind entsprechende gebäudeangepasste regelmäßige Untersuchungen und im Bedarfsfall Desinfektionsmaßnahmen erforderlich.

Keimbelastungen

Mit dem Trinkwasser aus dem Versorgungsnetz gelangen für den Menschen zunächst ungefährliche (apathogene) Mikroorganismen in die sanitären Rohrleitungssysteme von Gebäuden. Diese zulässige Keimbelastung des Trinkwassers ist durch die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung geregelt. Innerhalb eines Gebäudes können sich jedoch unter installationstypischen, strömungstechnischen, thermischen und anderen Einflüssen beträchtliche Populationen entwickeln. Dies trifft auch auf möglicherweise vereinzelt in das System eingeschwemmte pathogene Keime zu.

Diese Populationen besiedeln die wasserbenetzten Innenoberflächen des Installationssystems und wachsen im Laufe der Zeit zu sogenannten Biofilmen auf. Aus diesem Biofilm werden ständig Keime in das fließende Wasser abgegeben und gelangen somit auch zu den Entnahmestellen und letztlich zu den Verbrauchern.

Zur Einschätzung einer gesundheitlichen Gefährdung durch z. B. Duschen, Filter u. ä. müssen an den gefährdeten Orten Proben genommen und mikrobiologische Untersuchungen durchgeführt werden. Die ermittelte Koloniezahl ist ein Maß für die mikrobiologische Belastung.

Als Koloniezahl (Anzahl koloniebildender Einheiten, KBE) wird die Zahl der mit 6- bis 8-facher Lupenvergrößerung sichtbaren Kolonien bezeichnet, die sich aus den in 1 ml des zu untersuchenden Wassers befindlichen Mikroorganismen in Plattenguss-Kulturen bei einer entsprechenden Bebrütungstemperatur nach einer vorgegebenen Bebrütungszeit bilden.

Der Biofilm

Wassergängige Mikroorganismen neigen zur Besiedelung von wasserkontaktierten Oberflächen. Je rauer diese sind (korrodierte verzinkte Stahlrohre, Verkalkung) und je größer deren spezifische Oberfläche ist, desto leichter erfolgt die Besiedelung und desto stabiler ist die Haftung der sich bildenden Kolonien auf dem Untergrund. Materialien, die über ihre Oberfläche bioverwertbare Stoffe abgeben bzw. die selbst bioverwertbar sind (organische Stoffe wie eine Reihe Gummi- und Kunststoffsorten, pflanzliche Fasern, Fett usw.), begünstigen diesen Effekt enorm. Aufwachsungen aus Kalkablagerungen und Rost (Eisenoxidhydrate) sind ein geradezu idealer Untergrund für mikrobielle Besiedlungen. Wasserinhaltsstoffe wie Kohlendioxid, Sauerstoff, Härtebildner und sonstige Mineralien, Eigenschaftsparameter wie pH-Wert, Leitfähigkeit, biologisch verwertbare Wasserinhaltsstoffe (BSB-Wert), sauerstoffzehrende Stoffe (CSB-Wert), Temperatur usw. beeinflussen ebenfalls die Art, das Ausmaß und die Geschwindigkeit solcher Besiedelungen.

Nach F. Tiefenbrunner besteht ein Biofilm aus einheitlichen oder gemischten Kolonien von Mikroorganismen, die miteinander verbunden sind, aber insgesamt an einem Substratum anhaften und vollständig oder teilweise in eine von dem Organismus produzierte polymere organische Masse (Schleim), sogenannte extrazelluläre Polymersubstanz (EPS), eingebunden sind. Die Schichtdicke beträgt einige µm.

Der Biofilm hat keine gleichmäßige Oberflächenstruktur und kann neben den Mikroorganismenzellen abiotische (nicht lebende) und anorganische Bestandteile in größeren Mengen enthalten, die ebenfalls durch die von den Bakterien gebildeten Schleime (EPS) im Gesamtverband zusammengehalten werden.

Einzellern und kleineren Tieren (Amöben, Ciliaten, Flagellaten usw.) dient der Biofilm als Nahrungsgrundlage und Schutz, wobei sich auch bei optimalen Bedingungen immer mehr Zysten (Dauerformen) dieser Organismen auf oder in dem Biofilm niederlassen.

Resistentere Spezies werden bevorzugt an der Oberfläche aufwachsen, schleimschichtbildende Arten können dabei darunterliegende Populationen sogar schützend bedecken. Im entwickelten Stadium ist die Gesamtheit der vegetierenden Spezies und Kolonien zu einem einheitlichen, die fragliche Oberfläche bedeckenden Film, dem "Biofilm", zusammengewachsen und muss als ein einziger "Quasi-Organismus" betrachtet werden, der in sich selbst und mit seiner Umgebung kollektiv wechselwirkt und darin eine hohe Anpassung und Existenzdynamik entwickelt.

Im Biofilm siedelnde Spezies, darunter auch pathogene, emittieren sowohl als Vital- wie auch Dauerformen ständig in das Wasser und sind damit eine permanent aktive Kontaminationsquelle für die Beeinträchtigung der ursprünglich einwandfreien hygienischen Qualität des Wassers.

Tabelle 1: Legionella pneumophila

Legionella pneumophila

Beschreibung:
Legionella pneumophila, gramnegativ (spezieller Färbungstest),strikt aerob (sauerstoffabhängig). Stäbchenform 2 - 20 µm lang, Durchmesser 0,3 - 0,9 µm, begeißelt (kleine Fäden), befähigt zur Fortbewegung, polar oder lateral, nicht säurefest.

Existenzbedingungen:
Lebensfähige Isolate aus Wasser bei 6 - 65 °C, pH zwischen 5 - 8,5; ausgeprägtes Wachstum bei 25 - 48 °C, optimal bei 36 °C und pH 6,8 - 7,0.

Nährsubstrat:
Kohlenstoff-Quelle sind Aminosäuren, lebensnotwendig Cystein; darüber hinaus Zusatzstoffe wie Kalzium, Magnesium, Eisen, Zink.

Generationszeiten:
Optimum (Labor) bei ( 2,8 ...  3,9) Std.
nativ, vergesellschaftet mit Algen ( 5,0 ... 13,0) Std.
natürliche Gewässer (22,0 ... 72,0) Std.

Der Biofilm ist in seiner Entstehung, Vegetationsspezifik, Resistenz gegenüber stoffwechselinhibierenden Stoffen usw. in vielfältiger Weise abhängig. So z. B. von der Art und Menge primär eingeschleppter Spezies, dem Material und der Beschaffenheit der besiedelbaren Oberfläche (Rohrleitungen, Dichtungen, Behälter usw.), von Wasserbestandteilen bzw. sonstigen Eigenschaftsparametern des Wassers. Daher ist derzeit keine Vorhersage möglich, in welchem Maße und mit welchen hygienischen Auswirkungen eine "Altinstallation" besiedelt ist, eine "Neuinstallation" Gefahr läuft, besiedelt zu werden bzw. welcher Reinfektionsgefahr ein System nach vorangegangener Grunddesinfektion ausgesetzt ist.

Mit einer gesundheitlichen Gefährdung durch Biofilme in Installationssystemen sollte prophylaktisch immer gerechnet werden. Relevant für solche gesundheitlichen Gefährdungen sind in erster Linie die aus den (von unterschiedlichen wassergängigen Bakterien, Pilzen, Protozoen usw. gebildeten) in Biofilmen vegetierenden Kolonien emittierten Spezies. Hierzu zählen u. a. Legionella pneumophila (Legionellose, Pontiac-Fieber), Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila und atypische Mykobakterien. Weiterhin auch parasitäre Erreger wie Giardia und Cryptosporidien (in letzter Zeit als Auslöser gefährlicher durch Trinkwasser verursachter Epidemien detektiert). Viruserreger (Hepatitis A und E, Poliomyelitis, Rota- und Norwalk-Viren) sowie weitere Bakterien (Salmonellen, Shigellen, Yersinien, Erreger von Cholera, Typhus, Paratyphus usw.) können unter besonderen saisonalen, regionalen, klimatischen und sanitären Bedingungen in Biofilmen vegetieren und ebenfalls Trinkwasser kontaminieren.

Die Gewährleistung der hygienischen Sicherheit von Trinkwasser erfordert folglich, die Entstehung von Biofilmen im jeweiligen Installationssystem zu verhindern bzw. bereits aufgewachsene zu inhibieren bzw. zu beseitigen.

Im Falle einer Neuinstallation kann mit der Auswahl der Konstruktionswerkstoffe und bei Wahrung der gebotenen Sorgfalt bei den Installationsarbeiten die Gefahr der Biofilmbildung im Verlaufe des späteren Betriebes beträchtlich minimiert werden. Eine Grunddesinfektion bei Inbetriebnahme sowie gegebenenfalls in regelmäßigen Abständen kann dieses Risiko weiter reduzieren oder - besser noch - permanente Desinfektion kann Infektionsrisiken ausschließen. Bestehende ältere und seit längerer Zeit betriebene Installationssysteme sind vielfach hochgradig von Biofilmen besiedelt. In solchen Fällen muss mit umfassenden Sanierungsmaßnahmen ein Gesundheitsrisiko ausgeschaltet werden.

Wenn man von mikrobiell bedingten gesundheitlichen Gefährdungspotenzialen innerhalb gebäudeinterner Trinkwasser-Installationssysteme spricht, meint man in vielen Fällen das Problem der von Legionellen ausgehenden Infektionsgefahr, welches aber lediglich als "Spitze eines Eisberges" anzusehen ist.

Legionellen

Bis 1976/77 waren Legionellen und die von diesem Bakterium ausgehenden Gefahren für die menschliche Gesundheit unerkannt. Erst als zunächst rätselhaft erscheinende Erkrankungen unter Teilnehmern eines Legionärstreffens in den USA auftraten, begann die Historie der Entdeckung dieser Bakterienart und der durch sie verursachten Krankheiten, der Legionellose-Pneumonie und des Pontiac-Fiebers.

Legionellen werden hauptsächlich durch Einatmen kontaminierter lungengängiger Wasser-Aerosole (< 5 µm) vom Menschen aufgenommen und können damit die Legionellose-Pneumonie (sogenannte Legionärskrankheit) oder in einer anderen Ausprägungsform das Pontiac-Fieber (Sommergrippe) erzeugen.

Die Epidemie in Philadelphia:

22. 7. bis 24. 7. 1976:
Veteranentreffen der "US American Legion" in Philadelphia/USA, 4000 Teilnehmer;

26. 7. 1976:
erste "rätselhafte" Krankheitssymptome, insgesamt 182 Erkrankte;

27. 7. 1976:
erster Todesfall, nach wenigen Tagen insgesamt 29 Tote;

2. 8. 1976:
als "epidemischer Ausbruch" zunächst unklaren Ursprungs deklariert;

18. 1. 1977:
Erreger gefunden, "Legionella pneumophila", bisher bekannt: 42 Arten, 64 Serothypen.

Die Symptome der Legionärskrankheit ähneln denen einer Lungenentzündung, sind aber durch zusätzliche für eine Pneumonie atypische Beschwerden wie Herzbeschwerden, Sehstörungen, Bewusstseinstrübungen usw. überlagert. Daher wird eine sehr hohe Dunkelziffer an Legionellose-Erkrankungen als Ursache bei Todesfällen durch angebliche Lungenentzündung vermutet.

Die Gefährdung durch Legionellen ist von dem gesundheitlichen Zustand der Betroffenen abhängig. Besonders immungeschwächte Personen wie frisch Operierte, AIDS-Patienten, Alte, durch Alkohol- oder Nikotin-Abusus geprägte Menschen aber auch Hochleistungssportler sind für die Legionärskrankheit prädisponiert.

Legionellen sind wassergängige aerobe (sauerstoffabhängige) Bakterien, die in geringer Zahl in allen Grund- und Oberflächengewässern zu finden sind. Es existieren verschiedene Typen von Legionellen mit zahlreichen Serotypen, die zum Teil humanpathogen sind. Aufgrund dieser Typisierung sind entsprechend qualifizierte Laboratorien in der Lage, mit Hilfe einer Population auf befallenem Gewebe, in Sputum oder auf sonstigen kontaminierten Trägern bei einer Erkrankung den Infektionsweg und -ort zu reproduzieren. Dies kann wegen des Verursacher-Prinzips bei Haftungsfragen und Schadenersatzansprüchen sehr bedeutsam sein.

Während Legionellen in der freien Natur nur vereinzelt vorkommen, können sie in Gebäuden, bevorzugt in Warmwasser-Installationen, in beträchtlichen Mengen nachgewiesen werden. Für die Gesundheit wird diese Population dann zur ernsthaften Gefahr, wenn der Wasseraustritt aus kontaminierten Systemen mit der Bildung legionellenhaltiger lungengängiger Aerosole (Partikelgröße < 5 µm) verbunden ist.

Tabelle 2: Verteilung der Legionellen-Pneumonie nach Altersgruppen

Lebensalter der Erkrankten

Anteil ( % )

< 1

0,5

1 ...  4

0,2

5 ...  9

0,3

10 ... 14

0,5

15 ... 19

0,7

20 ... 24

1,0

25 ... 29

3,7

30 ... 39

12,3

40 ... 49

15,6

50 ... 59

15,4

> 59

49,6

Legionellen können bei Wassertemperaturen bis mindestens 65°C überleben und befinden sich sowohl in verzinkten Stahl- sowie auch Kupfer- und Kunststoffrohrsystemen. Das Alter der Leitungssysteme spielt hinsichtlich Legionellen-Befalls wahrscheinlich kaum eine Rolle; sie können sowohl in zwei- bis dreijährigen wie auch in über dreißigjährigen Rohrleitungen in unterschiedlichen Konzentrationen vorkommen. Auch das "Nährstoff"-Angebot (ausgedrückt im Messwert für den organisch gebundenen Kohlenstoffgehalt eines Wassers, TOC) spielt keine wesentliche Rolle. Im System mit oder ohne Korrosionsschutzmittel können sie sich gleichermaßen vermehren. Auch der Einsatz von Enthärtern oder diversen standardmäßigen Filtersystemen haben keinerlei Einfluss auf das Wachstum von Legionellen, wobei jedoch bei falscher Auslegung von Enthärtungsanlagen in warmen Räumen bei hohen Stagnationszeiten Wachstum von Legionellen begünstigt wird.

Tabelle 3: Legionellen-Arten/Serogruppen (Auswahl)

L. pneumophila *

L. jamestoniensis

L. micdadei *

L. rubrilucens

L. gormanii *

L. erythra

L. bozemanii *

L. hackeliae *

L. dumoffii *

L. spiritensis

L. longbeachae *

L. parisiensis

L. jordanis *

L. cherii

L. oakridgensis *

L. santacrusis

L. wadswothii *

L. steigerwaltii

L. feeleii *

L. israelensis *

L. sainthelensis *

L. birminghamensis *

L. anisa *

L. cincinnatensis

L. maceachernii *

L. brunensis

L. moravica *

L. quinlivanii

L. tucsonensis *

 

* Humanpathogenität nachgewiesen

Regeln und Vorschriften zur Trinkwasserhygiene

Hygienische Anforderungen an Trinkwasser sowie Installationssystemen sind in einschlägigen Verordnungen und Regeln festgelegt.

Überblicksartig sind im Folgenden die wichtigsten Inhalte ohne eine Stellungnahme der Autoren zitiert.

Allgemeine Regeln DIN 2000

"Die Wasserabnehmer sind durch Wasserabgabe-Satzungen und Wasser-Lieferbedingungen zu verpflichten, die in ihrem Besitz stehenden Wasserleitungs-Anlagen (Hausinstallationen) so herstellen zu lassen und zu betreiben, dass nachteilige Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz ausgeschlossen sind ..."

"Durch die Hausinstallationen darf das Trinkwasser in seinen ... geforderten Eigenschaften (Abwesenheit von Krankheitserregern, Keimarmut) nicht beeinträchtigt werden."

AVB WasserV (Verordnung über Allgemeine Bedingungen für die Versorgung mit Trinkwasser)

§ 12 (1)

"Für die ordnungsgemäße Errichtung, Erweiterung, Änderung oder Erhaltung der Anlage hinter dem Hausanschluss mit Ausnahme der Messeinrichtung des Wasserversorgungsunternehmens ist der Anschlussnehmer verantwortlich. Hat er die Anlage oder Anlagenteile einem Dritten vermietet oder sonst zur Benutzung überlassen, so ist er neben diesem verantwortlich."

§ 15 (1)

"Anlage und Verbrauchseinrichtung sind so zu betreiben, dass Störungen anderer Kunden, störende Rückwirkungen auf Einrichtungen des Wasserversorgungsunternehmens oder Dritter oder Rückwirkungen auf die Güte des Trinkwassers ausgeschlossen sind."

§ 9 und § 10 des Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetzes sowie § 11 (2) Bundes-Seuchengesetz

"Trinkwasser sowie Wasser für Betriebe, in denen Lebensmittel gewerbsmäßig hergestellt oder behandelt werden oder die Lebensmittel gewerbsmäßig in den Verkehr bringen, muss so beschaffen sein, dass durch seinen Genuss oder Gebrauch eine Schädigung der menschlichen Gesundheit, insbesondere durch Krankheitserreger, nicht zu besorgen ist."

Trinkwasserverordnung (TVO)

§ 1 TVO

"Trinkwasser muss frei sein von Krankheitserregern."

("Krankheitserreger" sind nicht auf spezielle Arten - wie z. B. die sogenannten "Leitkeime" E. coli, Coliforme, Fäkalstreptokokken - oder Mengen - wie Gesamtkeimzahl 20°C / 36°C - beschränkt.

Zu "Krankheitserregern" zählen weitere Bakterien sowie Pilze, Viren und Protozoen. Weitverbreitete wassergängige Bakterien sind Legionellen, Pseudomonaden, atypische Mykobakterien usw.)

Erweiterte Definition

"Trinkwasser im Sinne dieser Verordnung ist Wasser, welches dazu bestimmt ist, als Lebensmittel oder für den sonstigen Gebrauch verwendet zu werden, insbesondere für die Zubereitung von Speisen und Getränken, für die Körperpflege und -reinigung oder für die Verwendung im Haushalt, ausgenommen Schwimm- und Badebeckenwasser."

§ 8 TVO

"Wasserversorgungsanlagen im Sinne dieser Verordnung sind

1. Anlagen einschließlich des Leitungsnetzes, aus denen auf festen Leitungswegen an Anschlussnehmer
a) Trinkwasser oder
b) Trinkwasser für Lebensmittelbetriebe abgegeben wird,

2. Eigenversorgungsanlagen oder Einzelversorgungsanlagen sowie sonstige Anlagen, aus denen
a) Trinkwasser oder
b) Trinkwasser für Lebensmittelbetriebe entnommen oder abgegeben wird,

3. Anlagen der Hausinstallation, aus denen
a) Trinkwasser oder
b) Trinkwasser für Lebensmittelbetriebe aus einer Anlage nach Nummer 1 oder 2 an Verbraucher abgegeben wird."

§ 10 TVO

"Der Unternehmer oder sonstige Inhaber (Betreiber) einer Wasserversorgungsanlage nach § 8 ... hat das Wasser nach Maßgabe ... zu untersuchen oder untersuchen zu lassen."

Die zuständige Behörde ordnet die Untersuchung an, wenn es unter Berücksichtigung der Umstände des Einzelfalls zum Schutz der menschlichen Gesundheit oder zur Sicherstellung einer einwandfreien Beschaffenheit des Trinkwassers erforderlich ist. Dabei sind Art, Umfang und Häufigkeit der Untersuchung festzulegen.

§ 13 TVO

"Die zuständige Behörde kann anordnen, dass der Unternehmer oder sonstige Inhaber der Wasserversorgungsanlage
1. die zu untersuchenden Proben an bestimmten Stellen zu bestimmten Zeiten zu entnehmen oder entnehmen zu lassen haben.
2. bestimmte Untersuchungen außerhalb der regelmäßigen Untersuchung sofort durchzuführen oder durchführen zu lassen haben.
4. die mikrobiologischen Untersuchungen auszudehnen oder ausdehnen zu lassen hat zur Feststellung, ob andere Mikroorganismen, insbesondere Pseudomonas aeruginosa, pathogene Staphylokokken, Legionella pneumophila, atypische Mykobakterien oder ob Fäkalstreptokokken oder enteropathogene Viren im Wasser enthalten sind."

§ 18 TVO

"... Werden dem Gesundheitsamt Beanstandungen einer Wasserversorgungsanlage nach § 8 Nr. 3 bekannt, so kann diese in die Überwachung einbezogen werden, sofern dies unter Berücksichtigung der Umstände des Einzelfalls zum Schutz der menschlichen Gesundheit oder zur Sicherstellung einer einwandfreien Beschaffenheit des Trinkwassers erforderlich ist."

§ 23 TVO

"Wer als Unternehmer oder sonstiger Inhaber einer Wasserversorgungsanlage vorsätzlich oder fahrlässig Wasser als Trinkwasser oder als Wasser für Lebensmittelbetriebe abgibt oder anderen zur Verfügung stellt, das den Anforderungen der Trinkwasserverordnung nicht entspricht, ist nach § 64, Absatz 1, 3 oder 4 des Bundes-Seuchengesetzes strafbar."

Arbeitsblatt W 551 des DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V.) (Auszüge des Regelwerkes)

Geltungsbereich [1]

"Die Festlegungen dieses Arbeitsblattes dienen zur Verminderung des Legionellenwachstums in Trinkwasser-Installationen, in denen erwärmtes Trinkwasser erzeugt wird.

Dieses Arbeitsblatt gilt für Neuanlagen (Planung, Errichtung und Betrieb) von Trinkwassererwärmungs- und Leitungsanlagen.

Es wird unterschieden:
- Kleinanlagen, z. B. Ein- und Zweifamilienhäuser mit reduzierten Anforderungen aufgrund des geringen Risikos (Betriebstemperatur m 60°C möglich)
- Großanlagen, z. B. Wohngebäude, Altenheime, Krankenhäuser, Hotels, Bäder, Sport- und Industrieanlagen"

Mitgeltende Normen und Richtlinien [2]

"Dieses Arbeitsblatt gilt in Verbindung mit den Normen DIN 1988, DIN 3377, DIN 4708, DIN 4753, DIN 44532 und der Richtlinie für die Erkennung, Verhütung und Bekämpfung von Krankenhausinfektionen des Bundesgesundheitsamtes."

Planung und Errichtung [4]

Dezentrale Durchfluss-Trinkwassererwärmer [4.2.1]

"Dezentrale Durchfluss-Trinkwassererwärmer (mit einem Volumen < 3 Liter) können bei Leitungslängen mit einem Wasservolumen < 3 l ohne weitere Maßnahmen verwendet werden."

Speicher-Trinkwassererwärmer und zentrale Durchfluss-Trinkwassererwärmer [4.2.2]

"Am Warmwasseraustritt des Trinkwassererwärmers muss bei bestimmungsgemäßem Betrieb eine Temperatur von 60 °C eingehalten werden können. Unter Berücksichtigung z. B. der Schaltdifferenz des Reglers darf eine Temperatur von 55 °C nicht unterschritten werden.

Bei Speicher-Trinkwassererwärmern mit einem Inhalt > 400 Liter muss durch die Bauform und andere Maßnahmen (z. B. Umwälzung, bei Mehrzellern gleichmäßige Beaufschlagung der einzelnen Zellen) sichergestellt werden, dass das Wasser an allen Stellen gleichmäßig erwärmt wird."

Kleinanlagen [4.2.2.1]

"Kleinanlagen sind Speicher-Trinkwassererwärmer und zentrale Durchfluss-Trinkwassererwärmer in:

- Einfamilienhäusern
- Zweifamilienhäusern
- Anlagen mit Trinkwassererwärmern mit einem Inhalt < 400 l und einem Inhalt < 3 l in jeder Rohrleitung zwischen dem Abgang Trinkwassererwärmer und Entnahmestelle. Dabei wird die eventuelle Zirkulationsleitung nicht berücksichtigt."

Großanlagen [4.2.2.2]

"Großanlagen sind: alle anderen Anlagen, die nicht im Abschnitt 4.2.2.1 definiert sind.

Bei Speicher-Trinkwassererwärmern mit einem Inhalt > 400 l muss durch die Konstruktion und andere Maßnahmen (z. B. Umwälzung, bei Mehrzellern gleichmäßige Beaufschlagung der einzelnen Zellen) sichergestellt werden, dass das Wasser an allen Stellen gleichmäßig erwärmt wird.

Trinkwasser-Erwärmungsanlagen müssen so konzipiert sein, dass der gesamte Wasserinhalt der Vorwärmstufen einmal am Tag auf 60 °C erwärmt werden kann."

Anforderungen an Leitungsanlagen [4.4]

"Leitungsanlagen müssen entsprechend der DIN 1988 Teil 2, Abschnitt 3, ausgeführt werden."

Rohrleitungen für kaltes Trinkwasser [4.4.1]

"Rohrleitungen für kaltes Trinkwasser sind nach DIN 1988 Teil 2, Abschnitt 10.2.2, vor Erwärmung zu schützen."

Rohrleitungen für erwärmtes Trinkwasser [4.4.2]

"Rohrleitungen für erwärmtes Trinkwasser sind nach DIN 1988 Teil 2, Abschnitt 10.2.3, zur Begrenzung des Wärmeverlustes zu schützen."

Zirkulationssysteme, Pumpen und selbstregelnde Begleitheizungen [4.4.3]

"Zirkulationssysteme, Pumpen und selbstregelnde Begleitheizungen sind so zu bemessen, dass im zirkulierenden Warmwassersystem die Warmwassertemperatur um nicht mehr als 5 K gegenüber der Austrittstemperatur des Trinkwassererwärmers unterschritten wird.

Zirkulationsleitungen oder selbstregelnde Begleitheizungen sind bis unmittelbar vor Durchgangsmischarmaturen zu führen."

Anforderungen an Durchgangsmischarmaturen und nachgeschaltete Rohrleitungsanlagen [4.5]

"Zwischen Durchgangsmischarmaturen und Entnahmestelle ist das Wasservolumen auf < 3 Liter zu begrenzen."

Betrieb [5.]

Zirkulationssysteme und selbstregelnde Begleitheizungen [5.2]

"Zirkulationssysteme und selbstregelnde Begleitheizungen sind so zu betreiben, dass die Wassertemperatur im System um nicht mehr als 5 K gegenüber der Austrittstemperatur des Trinkwassererwärmers unterschritten wird."

Leitungsanlagen [5.3]

"Nicht benutzte Leitungsteile sind zu entleeren und abzutrennen (siehe DIN 1988 Teil 4, Abschnitt 3.5)."

Bild 1: Mit Biofilmen lebt es sich gefährlich. In allen Trinkwasser-Installationssystemen besteht grundsätzlich die Gefahr der Ansiedlung von wassergängigen Mikroorganismen. Aufwachsungen durch Kalk und Korrosion sind geradezu ein idealer Untergrund für mikrobielle Besiedlungen. (Bild: F. Tiefenbrunner, Institut für technische Hygiene der Universität Innsbruck)

Arbeitsblatt W 552 des DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V.) (Auszüge des Regelwerkes und ergänzende Kommentare)

Geltungsbereich [1.]

"Aufgrund des großen Risikos für die Gesundheit gelten die Anforderungen dieses Arbeitsblattes insbesondere für Großanlagen (z.B. Wohngebäude, Altenheime, Krankenhäuser, Hotels, Bäder, Sport- und Industrieanlagen). Kleinanlagen (z.B. Ein- und Zweifamilienhäuser mit reduzierten Anforderungen aufgrund des geringen Risikos; Betriebstemperatur m 60°C möglich; siehe DVGW-Arbeitsblatt W 551) müssen in der Regel nicht untersucht werden.

Aufgrund des geringen Risikos für die Gesundheit sind Kleinanlagen in der Regel von den Untersuchungen ausgenommen.

Zu den Großanlagen zählen alle Systeme mit Trinkwassererwärmern mit einem Inhalt > 400 l und einem Inhalt > 3 l in jeder Rohrleitung zwischen dem Abgang Trinkwassererwärmer und Entnahmestelle. Dabei ist es unerheblich, ob der Wasserinhalt des Trinkwassererwärmers oder der Wasserinhalt der Rohrleitung den Kriterien für Kleinanlagen zuzuordnen ist. Besonders zu betrachten sind:
- Krankenhäuser
- Altenheime
- Hotels."

Hygienisch-mikrobiologische Untersuchungen [2.]

Die mikrobiologische Untersuchung zum Nachweis von Legionellen ist nach anerkanntem Verfahren vorzunehmen (Bundesgesundheitsblatt 4/93). Institute, die mit der Untersuchung beauftragt werden können, sind beim zuständigen Gesundheitsamt zu erfragen.

Orientierende Untersuchung [2.1]

"Um eine mögliche Kontamination des Systems mit Legionellen zu ermitteln, ist eine orientierende Untersuchung erforderlich, sofern nicht direkt eine weitergehende Untersuchung vorgenommen wird.

Die Anzahl der erforderlichen Proben ist bei großen, verzweigten Systemen so zu wählen, dass alle Gebäudeteile bzw. Verzweigungen bei der Untersuchung erfasst werden; mindestens sind jedoch zwei Proben pro System, davon eine an der vom Trinkwassererwärmer am weitesten entfernten Entnahmestelle, zu entnehmen."

Weitergehende Untersuchung [2.2]

"Die weitergehende Untersuchung soll eine Aussage über das Ausmaß der Kontamination eines Systems mit Legionellen liefern und die Einleitung gezielter Sanierungsmaßnahmen ermöglichen.

Bei Hinweisen auf Erwärmung der Kaltwasserleitung sind auch an Kaltwasserentnahmestellen Proben zu entnehmen.

Die Anzahl der erforderlichen Proben richtet sich bei der weitergehenden Untersuchung nach Größe, Ausdehnung und Verzweigung des Systems. Weiterhin sind Proben aus Leitungsteilen, die stagnierendes Wasser führen, zu ziehen (z. B. Be- und Entlüftungsleitungen bei Sammelsicherungen, Entleerungsleitungen, selten benutzte Entnahmestellen, Membranausdehnungsgefäße). Als Beprobungsstellen sind mindestens der Kaltwasserzulauf des Trinkwassererwärmers, der Warmwasseraustritt des Trinkwassererwärmers, die Entnahmearmaturen einschließlich der am weitesten entfernten Entnahmestelle (nur Warmwasser), der Zirkulationsaustritt in den Trinkwassererwärmer und die Kaltwasserentnahmestelle vorzusehen."

Dokumentation [3.]

"Wesentlich für die Sanierung ist die Dokumentation des vorhandenen Systems (Kalt- und Warmwasser). Die Dokumentation soll die vorhandenen Installations-Bestandspläne, die Anlagenbeschreibung, die Anlagendaten und die Wartungs- und Bedienungsanleitung berücksichtigen.

Liegen diese Unterlagen nicht vor, ist eine örtliche Bestandsaufnahme durchzuführen. Installationspläne über die gesamte Trinkwasser-Hausinstallation sind soweit wie notwendig in Verbindung mit den Gebäudeplänen zu erstellen. Diese sollen mindestens die nachfolgend aufgeführten Angaben beinhalten:
- System der Wärmeerzeugung und -speicherung
- Leitungsverlauf, Nennweiten und Werkstoffe, Armaturen, Dämmstoffe und deren Dicke
- Anschluss von Geräten und Einrichtungsgegenständen sowie Regel- und Steuerungseinrichtungen
- Anlagendaten von z. B. Trinkwassererwärmungsanlagen und Aufbereitungsanlagen

Zur Dokumentation gehört auch die Beschreibung von strömungstechnischen Parametern, wie Durchfluss und Förderleistungen, die thermische Messwerterfassung sowie aus mikrobiologischer Sicht die Zustandsbeschreibung von Leitungen, Armaturen, Filtern und Trinkwassererwärmern."

Sanierung und Betrieb [4.]

"Auf der Basis der Dokumentation sind planerische Maßnahmen festzulegen, die zu einer Verminderung der Kontamination mit Legionellen führen und die bei der Durchführung entsprechend zu protokollieren sind. Dieses Ziel gilt als erreicht, wenn an den Entnahmestellen Legionellen in 1 ml nicht nachweisbar sind."

Betriebstechnische Maßnahmen [4.1]

"Unter betriebstechnischen Maßnahmen werden permanent einzuleitende Stell-, Steuer- und Regelvorgänge an vorhandenen Komponenten und Einrichtungen des Systems verstanden.

Betriebstechnische Maßnahmen sind in der Regel zielführend, wenn die Warmwassertemperatur im gesamten System 55 °C nicht unterschreitet. Zirkulationspumpen und selbstregelnde Begleitheizungen sind ohne Unterbrechung zu betreiben. Vorwärmstufen sind 1x täglich auf 60 °C zu erwärmen.

Bei kontaminierten Systemen können neben den erforderlichen Betriebsveränderungen andere zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. thermische Desinfektionen notwendig werden, um einen dauerhaften Sanierungserfolg zu erzielen."

Verfahrenstechnische Maßnahmen (Desinfektion) [4.2]

"Die nachfolgend beschriebenen verfahrenstechnischen Maßnahmen können wiederkehrende oder permanente Desinfektionen sein.

Zu den wiederkehrenden Maßnahmen gehören die thermische und die chemische Desinfektion. Zu den permanenten Maßnahmen gehören die UV-Bestrahlungen und der dauerhafte Betrieb mit Temperaturen oberhalb 50 °C im System.

Nach einer thermischen bzw. chemischen Desinfektion kann eine z. B. permanente UV-Bestrahlung zur Legionellenreduktion bzw. zur Verlängerung notwendiger Desinfektionsintervalle eingesetzt werden."

Thermische Desinfektion [4.2.1]

"Die thermische Desinfektion soll das gesamte System einschließlich aller Entnahmearmaturen erfassen. Bei einer Temperatur von > 70°C werden Legionellen in kurzer Zeit abgetötet.

Trinkwassererwärmer sind auf eine Temperatur von > 70 °C aufzuheizen. Jede Entnahmestelle ist bei geöffnetem Auslass für mindestens 3 Minuten mit mindestens 70 °C zu beaufschlagen. Temperatur und Zeitdauer sind unbedingt einzuhalten. Die Auslauftemperatur ist an jeder Entnahmestelle zu überprüfen.

Für einen entsprechenden Verbrühungsschutz während der thermischen Desinfektion ist zu sorgen."

Chemische Desinfektion [4.2.2]

"Eine kontinuierliche Zugabe von chemischen Desinfektionsmitteln muss im Einklang mit der gültigen Trinkwasserverordnung erfolgen. Nach derzeitigem Kenntnisstand werden Legionellen dadurch nicht ausreichend beseitigt. Eine kontinuierliche Desinfektion mit Chemikalien ist demnach nicht zweckmäßig. Eine sich wiederholende Zugabe von desinfizierenden Chemikalien in hoher Konzentration (z. B. Chlorbleichlauge, mindestens 10 mg/l freies Chlor an der Entnahmestelle) ist deshalb erforderlich (Grunddesinfektion)."

UV-Bestrahlung [4.2.3]

"Die mit dem Wasser transportierten Legionellen werden bei ausreichender UV-Bestrahlung zuverlässig abgetötet. Um eine einwandfreie Wasserbeschaffenheit zu gewährleisten, muss das Installationssystem bei festgestellten Kontaminationen zusätzlich intermittierend gereinigt, gespült, thermisch oder chemisch desinfiziert werden. Die UV-Anlagen müssen für die vorgesehene Betriebstemperatur und Durchflussmenge ausgelegt sein und permanent betrieben werden. In ausgedehnten Systemen können gegebenenfalls mehrere UV-Anlagen erforderlich sein. Der Einbauort für die UV-Anlagen richtet sich nach den örtlichen Gegebenheiten. Die UV-Desinfektion soll so dicht wie möglich vor der Entnahme des Wassers erfolgen.

Die Wirksamkeit der UV-Anlagen wird neben der Bestrahlungsstärke und der Bestrahlungsdauer durch die UV-Durchlässigkeit des Wassers beeinflusst. Es muss sichergestellt sein, dass auch während ungünstiger Betriebszustände eine ausreichende Bestrahlung pro Bezugsfläche vorliegt. Nach gegenwärtigen Erkenntnissen muss eine Desinfektionsleistung von mindestens 400 J/m2 erreicht werden.

Die UV-Technik kann nur in Verbindung mit regelmäßiger desinfizierender Rohrnetzspülung eingesetzt werden, da ein mikrobiologischer, auch legionellenhaltiger Bewuchs in den nachgeschalteten Rohrleitungen prinzipiell nicht verhindert werden kann. Die regelmäßige Desinfektion ist immer dann vorzunehmen, wenn die mikrobiologischen Befunde bei Legionellen Kontaminationszahlen > 1 KBE/ml aufweisen."

Bautechnische Maßnahmen [4.3]

"Bautechnische Maßnahmen sind Eingriffe in das gesamte System oder einzelne Anlagenteile (Trinkwassererwärmer, Leitungen, Entnahmearmaturen)."

Leitungsanlagen [4.3.2]

"Nicht benötigte Rohrleitungen sind abzutrennen. Es ist zu prüfen, ob Warmwasserzuleitungen für selten benutzte Entnahmestellen abgetrennt und diese Entnahmestellen durch dezentrale Maßnahmen versorgt werden können.

Absperrarmaturen in Entleerungsleitungen sind unmittelbar an der Hauptleitung anzubringen.

Anschlussleitungen zu Be- und Entlüftern bei Sammelsicherung sollten abgetrennt werden. Es sind Armaturen mit Einzelsicherung einzubauen."

Anforderungen für Krankenhäuser

"Richtlinie für die Erkennung, Verhütung und Bekämpfung von Krankenhausinfektionen" Anlage zu Ziffer 4.4.6 und 6.7

Einleitung [1.]

"Die Wasserversorgung eines Krankenhauses kann unmittelbar oder mittelbar Ursache für nosokomiale Infektionen, Lebensmittelinfektionen oder Intoxikationen sein. Die große Zahl von Wasserentnahmestellen und zusätzlichen Installationen, z. B. Ionenaustauscher, Dosieranlagen, Enthärtungsanlagen (mit unterschiedlichen Besiedlungsmöglichkeiten) in medizinischen Versorgungsbereichen macht die Vielfältigkeit hygienischer Probleme im Zusammenhang mit Wasserversorgungssystemen verständlich.

Somit ist einer Kontrolle der zur Verfügung stehenden Wasserqualitäten besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Aufgabe des Krankenhaushygienikers in Zusammenarbeit mit der Hygienefachkraft, dem Haustechniker, dem Gesundheitsingenieur und dem Hygienebeauftragten ist daher, entsprechende Prüfungen der verschiedenen Wasserversorgungssysteme vorzunehmen, gegebenenfalls die Einrichtung geeigneter Wassernachbereitungsanlagen vorzuschlagen und mit der Hygienekommission Nutzungsanweisungen (gegebenenfalls einschränkende) zu erarbeiten.

Die Wasserversorgung im Sinne der Ziffer 6.7 der Richtlinie umfasst

a) Trinkwasseranlagen laut DIN 1988 Teil 1 einschließlich des krankenhausinternen Rohrnetzes mit Armaturen, Speicher-, Druckerhöhungsanlagen und Sicherungsarmaturen und der zentralen und dezentralen Warmwasseranlagen.
b) Wasser aus Trinkwasserbehandlungsanlagen für bestimmte Funktionsbereiche (z. B. Wasser für die Dialyse)."

Anforderungen der Hygiene an die Wasserbeschaffenheit [2.]

Anforderungen an das Trinkwasser [2.1]

"Die Anforderungen an das Trinkwasser (öffentliche oder Eigenwasserversorgung) werden durch die Trinkwasserverordnung sowie die Trinkwasser-Aufbereitungsverordnung geregelt."

Anforderungen an das krankenhausinterne Rohrnetz mit Armaturen [2.1.1]

"Die krankenhausinterne Installation einschließlich der Trinkwasserbehandlungsanlagen muss den Anforderungen der "Verordnung über allgemeine Bedingungen für die Versorgung mit Wasser" (AVB WasserV) und den dort angesprochenen anerkannten Regeln der Technik (z. B. DIN 1988) genügen."

Kontrollen und Untersuchungen [3.]

"Im Krankenhaus sind routinemäßige Wasseruntersuchungen durchzuführen und zu protokollieren. Art, Umfang und Häufigkeit regelt der Hygieneplan. Mikrobiologische Untersuchungen sind insbesondere erforderlich
- von behandeltem bzw. unbehandeltem Wasser, das für medizinische Zwecke am Menschen verwendet wird z. B. Dialyse bzw. Inhalation und Beatmung,
- von Wasser bei Verdacht auf nosokomiale Infektionen (z. B. Legionellen in Warmwassersystemen, Pseudomonaden in Beatmungs- und Dialysegeräten),
- von behandeltem Wasser, das für technische Bereiche verwendet wird.

Zur Vermeidung gesundheitlicher Risiken sollten in Krankenhauseinrichtungen folgende Bedingungen zusammenfassend unbedingt erfüllt sein:
- Die Ausführungspläne der klinikinternen Wasserversorgung müssen (jeweils aktualisiert) beim Betreiber aufbewahrt werden.
- Stagnationszonen, Endstränge und Anreicherungsstellen für Wasserkeime sind weitgehend zu vermeiden und möglichst Zirkulationsleitungen zu installieren.
- Duschstellen regelmäßig benutzen; aerosolarme Duschköpfe einsetzen.
- Zapfhähne ohne Staueffekt mit sieblosen Strahlreglern.
- Überlaufventile statt Überläufe an Waschbecken.
- Entlüftungseinrichtungen vorsehen; dabei unbedingt Rücklauf- und Kontaminationsmöglichkeiten für die zentrale Wasserversorgung ausschließen.
- Leitungsmaterial: wärmebeständig > 70 °C (thermische Desinfektion), vagabundierende Ströme (elektrolytische Metallauflösung, insbesondere Kupfer) ausschließen."

(Fortsetzung folgt)

Literatur:

[1] Verordnung über Trinkwasser und über Wasser für Lebensmittelbetriebe (TrinkwV) BGBl. 66, 2612-2629.

[2] Tiefenbrunner, F., Starlinger, R. und Dierich, M. P.: Biofilm, das unbekannte Wesen, Sanitär- und Heizungstechnik, 2, 66-72, 1997.

[3] Bundesamt für Gesundheit (Hrsg.): Legionellen und Legionellose, BBL-EDMZ Bern (Schweiz).

[4] Heinrichs, F.J. und Waider, D.: Kommentar zum DVGW-Arbeitsblatt W 551 und Heinrichs, F.-J. Schoenen, D. und Waider, D: Kommentar zum DVGW-Arbeitsblatt W 552, Heizungs-Journal Verlags GmbH Winnenden, 1997.

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