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OldBo
10.07.2017
Legionelle pneumophila ist Auslöser der Legionärskrankheit und des Pontiac-Fiebers.

Legionella pneumophila ist ein obligat aerobes, gramnegatives Stäbchen mit meist monopolarer Begeißelung. Im Nativpräparat finden sich meist kurze Stäbchen, während in Kultur meist unterschiedlich große Stäbchen-Bakterien (2-20µm) vorherrschen. Legionellen benutzen v.a. Aminosäuren als Energiequelle.
Legionelle pneumophila
 Legionelle pneumophila
Quelle: Bosy
Legionelle pneumophila
 Legionelle pneumophila
Quelle: Bosy
Legionelle pneumophila
 Legionelle pneumophila
Quelle: Bosy

Bakterien befinden sich im Wasser (Trinkwasser, Brunnenwasser, aber auch in Seen und Flüssen). Sie wachsen schnell. So kann sie sich in nur 8 Stunden auf über 16 Millionen Zellen vermehren. Dies setzt aber eine notwendige Nahrung (Biofouling - Biofilmbildung) und entsprechende Temperaturverhältnisse (25 - 45 °C) voraus.

Bisher sind 48 Legionellen-Arten und 70 Untergruppen.bekannt, die hauptsächlich im Süßwasser, aber auch im feuchten Erdreich vorkommen. In Seen mit Salzwasser kommen die Legionellen nicht vor, weil sie Kochsalz nicht mögen.

Legionellen sind wärmeliebende Bakterien. Sie können eine Infektionserkrankung hervorrufen, die mit den Symptomen einer schweren Lungenentzündung verbunden sind. 1976 trat die bis dahin unbekannte Infektionskrankheit bei einem Legionärstreffen in Philadelphia auf und wird seitdem als Legionärskrankheit bezeichnet. Auch das so genannte Pontiac-Fieber kann von Legionellen ausgelöst werden.

Legionellen gehören zum natürlichen Bestandteil von Süßwasser und sind in Oberflächengewässern nur eine sehr geringe Infektionsgefahr für Menschen. Gelangen die Bakterien jedoch mit Tröpfchennebel in die Lunge, kann es zur Erkrankung kommen.

Legionellen vermehren sich bevorzugt zwischen 25 und 45 °C. Die Quellen können vor allem Duschanlagen, Schwimmbäder, Whirlpools, Klimaanlagen mit Luftbefeuchtung und Kühltürme sein, also dort wo Wasser nicht stark erwärmt (< 60 °C) wird und längere Zeit (Stagnation) steht. Anfällig sind vor allem große Speicher von über 300 Litern Inhalt, wie sie in Einfamilienhäusern und Wohnungen kaum vorkommen. Daneben kommt jedes längere Zeit in der Leitung stehende Wasser (Stagnationswasser) als geeignetes Milieu in Frage, vor allem wenn es warm (> 25 bis 45 °C) steht.

Aber auch Autowaschanlagen, Springbrunnen, Gartenerde und Kompost können Infektionsquellen sein.

Legionelle pneumophila ist Auslöser der Legionärskrankheit und des Pontiac-Fiebers.

Seit 1976 ist folgendes bekannt
:

Mögliche Infektion:
a) Pontiac-Fieber (Inkubationszeit bis 48 h)
b) Legionellose (Inkubationszeit ca. 2-13 Tage) in Form von Lungenentzündung
Risikopersonen:
Abtötungstemperaturen und Abtötungszeiten:
Parameter - Grenzwerte ( Anzahl/1 ml)
Legionellen – KBE bei 22 °C - 100
Legionellen – KBE bei 36°C – 20
Legionella pneumophila ist ein obligat aerobes, gramnegatives Stäbchen mit meist monopolarer Begeißelung. Im Nativpräparat finden sich meist kurze Stäbchen, während in Kultur meist unterschiedlich große Stäbchen-Bakterien (2-20µm) vorherrschen. Legionellen benutzen v.a. Aminosäuren als Energiequelle. Zucker können nicht zu Säuren verstoffwechselt werden. Legionellen sind auf Cystein und Eisen(III)-Ionen im Nährmedium angewiesen. Daher findet man sie in der freien Natur in der Regel in Kombination mit autotrophen Mikroorganismen (z.B. Eisen-Mangan-Bakterien) oder man findet sie in Amöben (z.B. Acanthamoeba, Naegleria). Amöben scheinen bei der Verbreitung von Legionella pneumophila eine wichtige Rolle zu spielen. Legionellen bilden keine Urease und Nitratase, sind jedoch Katalase positiv. Legionellen sind gegen Austrocknung sehr empfindlich. Bei einer Temperatur von 60 °C überleben sie etwa fünf Minuten.

Legionella pneumophila findet sich weltweit in Erd- und Gewässerproben. Als Infektionsquelle für den Menschen findet man es in Warmwasserleitungen mit nicht ausreichend erhitztem Wasser (< 70 °C), Klimaanlagen und Kühltürmen.

Die optimalen Lebensbedingungen für Legionellen sind:
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 Trinkwassererwärmung dar.

Bei der Legionellose handelt es sich um eine Atemwegserkrankung, die durch Bakterien der Gattung "Legionella pneumophila" hervorgerufen wird. Man unterscheidet bei der Legionellose zwei Erkrankungsformen: das Pontiac-Fieber, das einem grippeähnlichen Infekt gleicht und hauptsächlich durch Fieber, Husten und Muskelschmerzen charakterisiert ist und die schwerer, zum Teil auch tödlich verlaufende Legionärskrankheit, die mit einer atypischen Pneumonie (Lungenentzündung) einhergeht. Legionellen-Infektionen erfolgen nicht durch eine Übertragung von Mensch zu Mensch, sondern ausschließlich aus der Umwelt durch das Einatmen von Wasseraerosolen (Sprühnebel).

Vergleich der Symptome von Legionellen-Infektionen
Legionellose (Legionärskrankheit)
Pontiac-Fieber (Sommergrippe)

Fieber bis über 40 °C

erhöhte Temperatur

Schüttelfrost, Übelkeit, Durchfall
Schüttelfrost
starke Muskel- und Gelenkschmerzen
allgemeines Unwohlsein
extrem starke Kopfschmerzen
Kopf- und Gliederschmerzen
Seh-, Hör- und Gleichgewichtsstörungen, Orientierungslosigkeit, Appetitlosigkeit, Durchfall möglich
leichte Benommenheit
delierienhafte Anfälle, Atemschmerzen,
Atemnot, Husten mit blutigem Auswurf, Herzbeschwerden
trockener Husten
Komplikationen: Schock, akute Niereninsuffizienz bis zum dialysepflichtigen
Nierenversagen, Atemlähmung
Komplikationen sind nicht bekannt

Die Legionellose ist nach dem Infektionsschutzgesetzes eine meldepflichtliche Erkrankung, hier ist das Robert Koch-Institut zuständig. Die neue Trinkwasserverordnung 2011 sieht eine regelmäßige Beprobung von Großanlagen vor.

In der Fachkreisen hat sich die Meinung gefestigt, dass nur eine thermische Desinfektion und/oder eine ultraviolette Desinfektion als wirksam für die Abtötung von den Legionellen erwiesen haben. Grundsätzlich ist bei jeder Anlage, bei der ein Legionellenverdacht besteht eine fachgerechte Probennahme mit anschließender Wasseranalyse durchzuführen.
Große Trinkwasseranlagen anfälliger für Legionellen
Große Trinkwasseranlagen anfälliger für Legionellen
 Große Trinkwasseranlagen anfälliger für Legionellen
Quelle: Techem Energy Services GmbH
Nahezu jede achte Anlage betroffen: deutschlandweite Befallsquote von 13,3 Prozent / Anfälligkeit der Trinkwasseranlage steigt mit ihrer Größe / Einfache Präventionsmaßnahmen vermeiden Befall und verringern Wasserverbrauch.

In großen Trinkwasseranlagen ist die Wahrscheinlichkeit eines zu hohen Legionellenbefalls höher. Diesen Schluss legt eine Ergebnisbewertung des Energiemanagers Techem nahe, die zeigt:

Mit der Größe einer Liegenschaft steigt auch die Befallsquote. Bis zum 31. Dezember 2013 musste laut Trinkwasserverordnung in einem großen Teil der deutschen Mehrfamilienhäuser die Trinkwasserinstallation auf Legionellenbefall überprüft werden.

Durch eine Kooperation mit dem akkreditierten SGS Institut Fresenius ist Techem hierfür einer der wenigen bundesweit agierenden Anbieter auf dem Markt. Die Auswertung von Techem basiert auf den dabei gewonnenen, gemeinsamen Analyseergebnissen. Das Unternehmen wertete die anonymisierten Analyseergebnisse von über 176.000 Proben aus, die bis zum Jahresende 2013 in annähernd 25.000 Mehrfamilienhäusern genommen wurden. Die Auswertung liefert damit einen bundesweiten Trend. > weiter

Maßnahmen zur Legionellenverminderung
Legionellenwachstum/-absterben
 Legionellenwachstum/-absterben
Legionellenschaltung
Nach neuen Erkenntnissen kann die sogenannte "Legionellenschaltung" (regelmäßiges Hochheizen des Trinkwassererwärmers und der Leitungen) kontraproduktiv sein. Aktive Legionellen, die bei Wassertemperaturen unter 50 °C vorhanden sind und sich vermehrt haben, können durch die hohen Temperaturen in eine Art Ruhezustand (VBNC-Zustand [Viable But Non Culturable / lebensfähig aber nicht kultivierbar]) versetzt werden und überstehen das Hochheizen des Wassers. Außerdem werden die Legionellen bei jeder Aufheizung unempfindlicher gegen erhöhte Wassertemperaturen. Sie werden resistent gegen hohe Temperaturen. Dadurch kann sogar eine thermische Desinfektion unmöglich sein. Eine Legionellenschaltung kann also nur die über das Wasser, das vom Versorger geliefert wird, neu in das Trinkwassersystem gepülten Legionellen abtöten.

VBNC-Zustand - Zitate:
-  Nach einer kurzen Inkubationszeit von nur 6 - 48 Stunden treten grippeähnliche Symptome (Pontiac-Fieber) auf. Obwohl die Patienten Antikörper gegen L. pneumophila aufweisen, konnten bislang keine Bakterien isoliert werden. Grund hierfür könnten Legionellen sein, die sich im so genannten VBNC-Stadium (viable but not culturable) befinden [Steinert et al., 2002].
-  Zudem können Legionellen die sich in einem physiologisch inaktiven Stadium befinden (VBNC), durch die Kokultivierung mit Acanthamoeba castellanii wieder belebt werden [Steinert et al., 1997].
-  Der VBNC-Zustand kann durch Stress (z. B.: Temperatur, Nahrungsangebot etc.) hervorgerufen werden, wobei die Bakterien in eine Art Ruhezustand (z. B.: verminderter Stoffwechsel) übergehen (z. B.: Oliver 2005). In einem anderen Experiment wurde untersucht, ob sich die beiden Stämme (DSM 50071 und SG81) in einem anderen Trinkwasser (Hausinstallation Duisburg-Rheinhausen, ähnliche Chlorkonzentration von ca. 0,01 mg/l, aber nur ca. 8 µg/l Kupfer) nach 1 Tag noch anhand von Kultivierungsverfahren nachweisen lassen würden. Vergleichend dazu wurde auch das Trinkwasser der Universität Duisburg-Essen (Labor U123) untersucht. In dem Trinkwasser des Labors (Labor U123) waren beide Stämme nicht mehr nachweisbar, in dem anderen Wasser (Hausinstallation Duisburg-Rheinhausen) noch ca. 103 KBE/ml. Nach einem Tag in Nährlösung konnte der mucoide Stamm auch in dem Trinkwasser des Labors wieder nachgewiesen werden. Die Inaktivierung von P. aeruginosa könnte somit abhängig von den Inhaltstoffen (z. B. Kupfer) im Wasser der jeweiligen Hausinstallation sein [Daniel Bressler 2008].
-  Ein Aspekt dabei ist das Trinkwasser. Hierbei zeigte sich eine inaktivierende Wirkung von Kupfer auf P. aeruginosa. Diese inaktivierende Wirkung ist ein interessanter Forschungsaspekt, da sich hier die Frage stellt, ob die Bakterien abgetötet werden oder nur in einen VBNC-Zustand übergehen. Im VBNC-Zustand wären sie für die Nachweisverfahren mittels Kultivierung nicht zugänglich, stellten aber weiter eine potentielle Gefahr im Trinkwasser da. In diesem Bereich wurden bereits Untersuchungen (Masterarbeit Dwidjosiswojo 2008) am Biofilm Centre durchgeführt [Daniel Bressler 2008].

Legionellen
sind normalerweise eine fakultativ human-pathogene Spezies, die nur unter bestimmten Voraussetzungen krankheitserregend sind. Ihre Human-Pathogenität erhalten sie nur, wenn die Vermehrungsbedingungen (Temperaturen > 25 °C, Stagnation des Wassers, Biofilme) ideal sind.

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 inclusive der Entnahmearmaturen für mindestens drei Minuten auf mehr als 70 °C aufgeheizt. Eine ständige Desinfektion mit anschließender Kühlung durch das nachströmende Kaltwasser läßt bei voller Desinfektionsvolumenstromdesinfektion eine sichere legionellenfreie Versorgung von Warmwasserverteilungssystemen zu.

Ultrafiltration
Die Module bestehen aus gebündelten, an beiden Enden in Hüllrohre eingegossene schlauchförmige Ultrafiltrations-Membranen. Die Rückhalterate der Membran beträgt 0,02 µm. Alles was größer ist wird dem Wasser entzogen. Durch die Art des Gesamtaufbaus des Moduls fließt das Rohwasser in die Membranen ein. Um die Trennwirkung zu erreichen wird der gerade Durchfluß hydraulisch oder elektromechanisch (je nach System) gesperrt und das Wasser durch die Wandung der Membran-Kapillare nach außen geleitet. Durch das umgebende Hüllrohr des Moduls wird das Reinwasser aufgefangen und als absolut bakterienfreies und virenarmes Wasser durch den seitlichen Anschluß zum Versorgungssystem geleitet. Die Reinigungsintervalle sind belastungsabhängig geregelt.

Chemische Desinfektion
Eine Desinfektion kann auch mit Chemikalien durchgeführt werden. Dabei ist sicher zu stellen, 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 jedoch nicht erreicht, da der Biofilm in den Leitungen durch die nach der Trinkwasserverordnung erlaubten Zugaben nicht abgebaut wird. Stoßchlorungen führten ebenfalls nicht zu dem gewünschten Erfolg.

Elektrochemische Desinfektion
Neuere Verfahren nutzen die Oxidationskraft des Wassers selbst durch Aufspaltung der Moleküle durch die Elektrodiaphragmalyse. Unter Zuführung von geringen Mengen Kochsalz entstehen Oxidantien, die eine hohe keimabtötende Wirkung haben, und auch Biofilme nachhaltig eliminieren. Dabei ist auf pH-Neutralität zu achten, da sonst evtl. Rohrkorrosion im Trinkwassersystem entstehen kann.
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ThomasShmitt schrieb: Du bist auf dem richtigen Weg, hast es aber noch nicht ganz verstanden. Ich nehme mal an, dass Nachts keiner in der Halle...
Do Mestos schrieb: nee, bitte nicht. Was helfen könnte, die Pumpe mal auf 5=100%, alle Heizkörper zu und dann mal mit zärtlicher Gewalt ein...
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