Tutorial Legionellen

Bei 30 Erkrankten (22 Männer, 8 Frauen) war 2011 der Krankheitsverlauf so schwer, dass sie an der Legionellen-Pneumonie starben. Dies entspricht einer Mortalität von 0,04 pro 100.000 Einwohner. Die Letalität, also der Anteil der Verstorbenen unter den Erkrankten, betrug 4,7 % und hat damit gegenüber dem Vorjahr (51 registrierte Todesfälle, Letalität 7,4 %) deutlich abgenommen. Abbildung 4 zeigt die absolute Anzahl der jährlich registrierten Todesfälle seit 2001 sowie den Anteil der Verstorbenen unter den Erkrankten (Letalität). Das Durchschnittsalter der Verstorbenen lag 2011 bei 64,5 Jahren (Median 69 Jahre; Spannweite 0 bis 85 Jahre).

In einem weiteren Dokument hat das Robert-Koch-Institut die Daten einschließlich 2017 ausgewertet. Dabei ist die Zahl der Erkrankungen weiter deutlich gestiegen. Die hellen Anteile zeigen die Erkrankungen, die mit einer Reise in Zusammenhang gestanden haben könnten.

Man sollte nicht vergessen, dass in diesen Statistiken nur Erkrankungen gezählt werden, deren Zusammenhang zur Legionellose nachgewiesen ist. Da die Erkrankung einer Lungenentzündung sehr ähnlich ist, dürfte die Dunkelziffer auch in Deutschland sehr hoch sein.

Den Vergleich zu anderen Nationen muss man selbst ziehen. Es kann aber angenommen werden, dass Deutschland durch den extrem hohen Standard im Sektor der Wasseraufbereitung das untere Ende der Anzahl von Erkrankungen und Todesrate repräsentiert.

Akualisierung Aktualisierung Aktualisierung

Ein großer Themenbereich ist natürlich die Trinkwasserversorgung. Hier enden die Regeln von DIN, DVGW und VDI regelmäßig in der bekannten Trinkwasserverordnung.

Die Begründung der Maßnahmen ist in §5 Absatz 5 der Trinkwasserverordnung verankert. In der (zum Zweck der Leserlichkeit) gekürzten Form heißt es:

Soweit (…) ein Beauftragter (…) Tatsachen feststellen, die zum Auftreten einer übertragbaren Krankheit (…) führen können, (…) muss eine Aufbereitung, erforderlichenfalls unter Einschluss einer Desinfektion (…) erfolgen. In Leitungsnetzen (…) in denen die Anforderungen (…) nur durch Desinfektion eingehalten werden können, müssen der (…) Inhaber (…) eine hinreichende Desinfektionskapazität durch freies Chlor, Chlordioxid oder andere geeignete Desinfektionsmittel oder -verfahren (…) vorhalten.

Für Legionellen gelten unter anderem folgende Zitate:

f) Legionellen: Die Untersuchungen auf Legionelle spec. ist entsprechend ISO 11731 sowie DIN EN ISO 11731 Teil 2 unter Berücksichtigung gegebenenfalls vorliegender Empfehlungen des Umweltbundesamtes durchzuführen.

Im Teil II ist für den Indikatorparameter Legionella spec. ein Technischer Maßnahmenwert von 100 KBE pro 100ml festgelegt.

b) Untersuchung von Trinkwasser-Installationen nach § 14 Absatz 3

Der Parameter Legioonella spec. ist mindestens einmal jährlich entsprechend den Vorgaben in §14 Absatz 3 zu untersuchen. Wasserversorgungsanlagen nach §3 Nummer 2 Buchstabe e, aus denen im Rahmen einer gewerblichen, nicht aber öffentlichen Tätigkeit Trinkwasser abgegeben wird, sind mindestens alle drei Jahre entsprechenden Vorgaben des § 14 Absatz 3 zu untersuchen. Die erste Untersuchung muss bis zum 31. Dezember 2013 abgeschlossen sein. Für Wasserversorgungsanlagen nach §3 Nummer 2 Buchstabe d legt das Gesundheitsamt die Häufigkeit fest.

Sind bei den jährlichen Untersuchungen auf Legionella spec. in drei aufeinanderfolgenden Jahren keine Beanstandungen festgestellt worden, so kann das Gesundheitsamt auch längere Untersuchungsintervalle von bis zu drei Jahren festlegen, sofern die Anlage und Betriebsweise nicht verändert wurden und nachweislich den all­gemein anerkannten Regeln der Technik entsprechen. Diese Verlängerung der Untersuchungsintervalle ist nicht möglich in Bereichen, in denen sich Patienten mit höherem Risiko für Krankenhausinfektionen befinden (zum Beispiel Krankenhäuser, Vorsorge-Einrichtungen und Rehabilitations-Einrichtungen, Einrichtungen für ambulantes Operieren, Dialyse-Einrichtungen, Entbindungs-Einrichtungen).

Anzahl und Beschreibung der repräsentativen Probennahmestellen gemäß §14 Absatz 3 Satz 1 richten sich nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik. Die Probennahme erfolgt nach DIN EN ISO 19458 wie dort unter ,,Zweck b“ beschrieben. Die Menge des vor dem Befüllen des Probenbehälters abgelaufenen Wassers darf 3 Liter nicht übersteigen. (vergleiche Kühltürme VDI, „nicht mehr als 30 Sekunden“)

Anforderungen nach Trinkwasser-Verordnung 2016

§ 5 Mikrobiologische Anforderungen

(5) Soweit der Unternehmer und der sonstige Inhaber einer Wasserversorgungs- oder Wassergewinnungsanlage oder ein von ihnen Beauftragter hinsichtlich mikrobieller Belastungen des Rohwassers Tatsachen feststellen, die zum Auftreten einer übertragbaren Krankheit im Sinne des § 2 Nummer 3 des Infektionsschutzgesetzes führen können, oder annehmen, dass solche Tatsachen vorliegen, muss eine Aufbereitung, erforderlichenfalls unter Einschluss einer Desinfektion, nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik unter Beachtung von § 6 Absatz 3 erfolgen. In Leitungsnetzen oder Teilen davon, in denen die Anforderungen nach Absatz 1 oder 2 nur durch Desinfektion eingehalten werden können, müssen der Unternehmer und der sonstige Inhaber einer Wasserversorgungsanlage nach § 3 Nummer 2 Buchstabe a und b, oder, sofern die Trinkwasserbereitstellung im Rahmen einer gewerblichen oder öffentlichen Tätigkeit erfolgt, nach Buchstabe d oder Buchstabe f eine hinreichende Desinfektionskapazität durch freies Chlor, Chlordioxid oder andere geeignete Desinfektionsmittel oder -verfahren, die gemäß § 11 in einer Liste des Umweltbundesamtes aufgeführt sind, vorhalten.

Präzisierung

Die Untersuchungspflicht für Trinkwassererwärmungsanlagen gilt laut Text Trinkwasserverordnung und Legionellen für Trinkwasserinstallationen. Es handelt sich um eine Erläuterung zur Trinkwasserverordnung.

• in denen Trinkwasser im Rahmen einer öffentlichen oder gewerblichen Tätigkeit abgegeben wird und
• die eine Großanlage zur Trinkwassererwärmung enthalten und
• die Duschen oder andere Einrichtungen enthält, in denen es zu einer Vernebelung des Trinkwassers kommt.

Unter die Untersuchungspflicht fallen Schulen oder Kindergärten sowie Häuser mit Mietwohnungen oder Hotels, wenn dort eine Großanlage zur Trinkwassererwärmung betrieben wird. Als Großanlagen gelten dabei

• Trinkwassererwärmer mit mehr als 400 Litern Inhalt oder
• Wasserinstallationen mit einer oder mehreren Rohrleitungen mit einem Volumen von mindestens 3 Litern.

Eigentümer-Gemeinschaften in Häusern mit Eigentumswohnungen müssen der Untersuchungspflicht nur dann nachkommen, wenn mindestens eine Wohnung im Gebäude vermietet ist.

Zum Thema „Brisanz der Legionellen im Trinkwasser“ wurden viele Publikationen in der Fachpresse veröffentlicht. Hier ein Link zu einem beispielhaften Beitrag in der Zeitung „SBZ SANITÄR.HEIZUNG.KLIMA“.

Aber auch auf die eingesetzten Verfahren und dessen Geräte muss geachtet werden. Mindestens in einer Vorschrift werden Regeln des (wirtschaftlichen) Vereines zum Gesetz erklärt.

Für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland gilt aus der Bekanntmachung der Liste der (…) Desinfektionsverfahren, Teil II, Zeile 6, UV-Bestrahlung (240-290 nm), Zitat: Es sind nur UV-Desinfektionsgeräte zulässig, für die nach DVGW-Arbeitsblatt W 294-2 (A) im Rahmen einer biodosimetrischen Prüfung eine Desinfektionswirksamkeit von mindestens 400 Joule/m² (bezogen auf 254 nm) erfolgreich nachgewiesen wurde. Die für das jeweilige Gerät im Prüfbericht sowie im Zertifikat eines akkreditierten Branchenzertifizierers angegebenen Betriebskennwerte (max. Durchfluss und zugehörige Mindestbestrahlungsstärke) sind im Betrieb einzuhalten. Das Desinfektionsverfahren ist nicht anwendbar für die Aufrechterhaltung einer Desinfektionskapazität im Verteilungsnetz (vgl. § 5 Absatz 5 Satz 2 TrinkwV 2001).

Die Grundlage der Dimensionierung und Verfahrens-Auswahl ist in DIN 19643 beschrieben. Die „allgemeinen Anforderungen“ in Teil 1 informieren über die Meinung des zuständigen Normenausschusses. In den normativen Verweisen der DIN 19643 wird bezüglich der Feststellung der Konzentration der Legionellen die DIN EN ISO 11731-2 und die ISO 11731  genannt. Über Differenzen zwischen beiden Normen wird nicht informiert.

In DIN 19643-1, Absatz 5.3, Tabelle 1 werden die Mikrobiologischen Anforderungen an des Reinwasser und das Beckenwasser formuliert. Für Zeile 5.3.3 Legionella spec. gilt die Einheit KBE/100ml und, verteilt in mehrere Fußnoten,

• der obere Grenzwert für Reinwasser (per Definition Filtrat plus Desinfektionsmittel)
  • Fußnote b: Im Filtrat bei Beckenwassertemperatur ≥ 23°C,
  • Fußnote c: Bewertung und Maßnahmen bei Legionellenbefunden richten sich nach 14.4 Tabellen 7 und 8.
• der obere Wert für Beckenwasser
  • Fußnote c: Bewertung und Maßnahmen bei Legionellenbefunden richten sich nach 14.4 Tabellen 7 und 8.
  • Fußnote d: Im Beckenwasser von Warmsprudelbecken sowie Becken mit zusätzlichen aerosolbildenden Wasserkreisläufen und Beckenwassertemperaturen ≥23°C

Die Anforderungen an das Füllwasser werden also in eine andere Tabelle verschoben. Zuvor wird aber auf mindestens eine Quelle der Infektion hingewiesen. DIN 19643-1, Absatz 10.2.1: Festbettfilter (Schnellfilter): Zur Vermeidung einer Filterkontamination ist der Filter nach 13.4.2 zu spülen (Standzeiten in Abhängigkeit von der Wassertemperatur). Sofern dadurch die Kontamination mit Legionella spec. oder Pseudomonas aeruginosa nicht auf Dauer verhindert werden kann, ist eine Desinfektion erforderlich (siehe Empfehlung des Umweltbundesamtes Hygieneanforderungen an Bäder und deren Überwachung; Anhang II).

Ein weiterer Hinweis findet sich in DIN 19643-1, Absatz 13.5 Füllwasserzusatz: (…) Dabei ist zu beachten, dass Füllwasser bei Stagnation und/oder Erwärmung mit Legionellen belastet sein kann.

Um in der Reihenfolge der DIN 19643 zu bleiben, schließt sich der Untersuchungsumfang erneut mit Fußnoten an. Laut DIN 19643-1, Tabelle 5, Zeile 5.3.3, für Legionella spec. sind folgende Bereiche zu untersuchen

• Das Füllwasser ohne weitere Fußnoten
• Das Filtrat
  • Fußnote b (für alle Parameter): Die Höchstwerte sind den Tabellen „Funktionsprüfung der Filtration“ in den Folgeteilen zu entnehmen,
  • Fußnote c (für alle Parameter): Bei mikrobiologischen Auffälligkeiten: Nachuntersuchung des Filtrats und des Beckenwassers, Filter spülen. Bei erneuten mikrobiologischen Auffälligkeiten Überprüfung der Aufbereitung, Filterspülung, Nachuntersuchung des Filtrats und des Beckenwassers.
  • Fußnote f: Bei Beckenwassertemperaturen ≥ 23 °C.
• Das Reinwasser
  • Fußnote d (für alle Parameter): Untersuchungen erfolgen nur bei Auffälligkeiten im Beckenwasser und bei jährlichen Wartungen.
  • Fußnote e: Untersuchungen müssen bei mikrobiologischen Auffälligkeiten im Beckenwasser erfolgen. Zusätzliche Untersuchungen geben Hinweise auf eine mögliche Filterverkeimung.
• Das Beckenwasser
  • Fußnote g: Im Beckenwasser von Warmsprudelbecken sowie Becken mit zusätzlichen aerosolbildenden Wasserkreisläufen und Beckenwassertemperaturen ≥ 23 °C.

Der hier angewandten Logik zu folgen, ist vermutlich nicht hilfreich. Da die Temperatur der Vermehrung von Legionellen >25°C zu finden ist, wird unterstellt, dass im gesamten Kreislauf keine höheren Temperaturen auftreten. Alle weiteren Punkte beziehen sich in ihrer Argumentation immer auf das Beckenwasser und zu handeln ist: „wenn dort etwas gefunden wird“. Andere Punkte sind im Standard nicht zu prüfen. Aber wer nicht suchen muss, der findet nie etwas.

Auch die Formulierungen lassen Spielraum. Nicht jeder sieht in einem angeschlossenen Gebläse einen zusätzlichen „Wasserkreislauf“. Aber die „Luftleitung“ ist in den Pausen mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht an das Desinfektionsmittel angeschlossen und ein guter Herd für Legionellen. Möglicherweise verläuft die Rohrleitung im Technik-Raum, den der Verdichter oder die Pumpen auf auf 30°C aufheizen. Die Legionellen werden nicht im Beckenwasser zwischengelagert, sondern direkt in die Lungen der Badegäste geblasen.

Die wirklichen Maßnahmen sind in DIN 19643-1, Tabelle 7, Bewertung des Beckenwassers und Maßnahmen, formuliert. Abhängig vom Ergebnis der ersten Untersuchung auf Legionellen werden folgende Formulierungen getroffen. Weniger als 1 KBE/100ml erfolgen weder Bewertung noch Maßnahmen.

Von 1 bis 100 KBE/100ml gilt die Bewertung „geringe Kontamination“:

• Auf die Erstuntersuchung erfolgt: eine Nachuntersuchung,
• Auf die Nachuntersuchung erfolgt: Nachuntersuchung, Kontrolle des Filtrats
• Die weitere Sanierung wird beschrieben mit: Nachuntersuchung, Kontrolle des Filtrats

Dies ähnelt einem Kreislauf. Es empfiehlt sich, die Dynamik der Vermehrung nochmals in die Bewertung einzubeziehen und mit den Abständen zwischen den „Nachuntersuchungen“ zu vergleichen.

Von 100 bis 1000 KBE/100ml gilt die Bewertung „mittlere Kontamination“:

• Auf die Erstuntersuchung erfolgt: Filterspülung, Desinfektionsmittelzugabe kontrollieren, Nachuntersuchung, Kontrolle des Filtrats
• Auf die Nachuntersuchung erfolgt: Filterspülung, Desinfektionsmittelzugabe kontrollieren, aerosolproduzierende Einrichtungen abschalten, Nachuntersuchung, Kontrolle des Filtrats,
• Die weitere Sanierung wird beschrieben mit: weitergehende Maßnahmen unter Einbeziehung von Fachleuten, zum Beispiel Hochchlorung, Austausch des Filtermaterials, aerosolproduzierende Einrichtungen abschalten, Information der zuständigen Gesundheitsbehörde, wiederholte Nachuntersuchungen von Beckenwasser und Filtrat,

Über 1000 KBE/100ml gilt die Bewertung „hohe Kontamination“:

• Fußnote a: Bei Legionellen-Konzentrationen > 10 000 KBE/100 ml und Legionellen-Nachweis im Filtrat sofortige Nutzungsuntersagung.
• Auf die Erstuntersuchung erfolgt: Filterspülung, Desinfektionsmittelzugabe kontrollieren, aerosolproduzierende Einrichtungen abschalten, Nachuntersuchung, Kontrolle des Filtrats,
• Auf die Nachuntersuchung erfolgt: Nutzungsverbot, Filterspülung, Desinfektionsmittelzugabe kontrollieren, Nachuntersuchung, Kontrolle des Filtrats, Freigabe nach einwandfreiem mikrobiologischem Befund im Beckenwasser,
• Die weitere Sanierung wird beschrieben mit: Nutzungsverbot, weitergehende Maßnahmen unter Einbeziehung von Fachleuten, z. B. Hochchlorung, Austausch des Filtermaterials. wiederholte Nachuntersuchungen von Beckenwasser und Filtrat, Information der zuständigen Gesundheitsbehörde, Freigabe nach einwandfreiem mikrobiologischem Befund im Beckenwasser,

Bereits bei positivem Befund 1 bis 1000KBE/100ml in der Nachuntersuchung wird auf die Kontrolle des Filtrates in DIN 19643-1, Tabelle 8, Bewertung des Filtrats (Wasser nach der Aufbereitung vor der Desinfektionsmittelzugabe) und Maßnahmen, verwiesen. Auch hier wird festgelegt

Von 1 bis 1000 KBE/100ml (im Filtrat) gilt die Bewertung „Kontamination“:

• Auf die Erstuntersuchung erfolgt: Filterspülung, Nachuntersuchung des Filtrats und des Beckenwassers
• Auf die Nachuntersuchung erfolgt: Filterspülung, Überprüfung der Aufbereitung, Nachuntersuchung des Filtrats und des Beckenwassers
• Die weitere Sanierung wird beschrieben mit: weitergehende Maßnahmen unter Einbeziehung von Fachleuten, zum Beispiel Hochchlorung, Austausch des Filtermaterials, aerosolproduzierende Einrichtungen abschalten, Information der zuständigen Gesundheitsbehörde, wiederholte Nachuntersuchungen von Beckenwasser und Filtrat,

Über 1000 KBE/100ml gilt (im Filtrat) die Bewertung „hohe Kontamination“:

• Auf die Erstuntersuchung erfolgt: Filterspülung, Filterspülung, Nachuntersuchung des Filtrats und des Beckenwassers,
• Auf die Nachuntersuchung erfolgt: Filterspülung, Überprüfung der Aufbereitung, Nachuntersuchung des Filtrats und des Beckenwassers, gegebenenfalls Nutzungseinschränkung (zum Beispiel aerosolproduzierende Einrichtungen abschalten)
• Die weitere Sanierung wird beschrieben mit: weitergehende Maßnahmen unter Einbeziehung von Fachleuten, z. B. Hochchlorung, Austausch des Filtermaterials, Information der zuständigen Gesundheitsbehörde Nachuntersuchung des Filtrats und des Beckenwassers, gegebenenfalls Nutzungseinschränkung,

Bei so häufiger Nennung der Maßnahme „Hochchlorung“ muss sich hier die „Hygieneanforderungen an Bäder und deren Überwachung Empfehlung des Umweltbundesamtes (UBA) nach Anhörung der Schwimm- und Badebeckenwasserkommission des Bundesministeriums für Gesundheit (BMG) beim Umweltbundesamt“ und dessen Definition von „Hochchlorung“ einfügen. In Tabelle 4 dieses Dokumentes werden die Legionellen-Konzentrationen der DIN 19643 aufgeführt. In Anhang I: Hochchlorung, Absatz 5.2 Beckenwasser, wird ausgeführt:

Die bei der Desinfektionsmaßnahme (des Beckenwassers) zu erreichende Desinfektionskapazität ist gekennzeichnet durch eine Chlorkonzentration von mindestens 10 mg/l über eine Dauer von mindestens 2 h. Filter, die mit Kornaktivkohle belegt sind, sollten, wenn möglich, umfahren werden.

Im Absatz 5.3 Anlagenteile, unter den auch Filter betrachtet werden sollten, wird die Hochchlorung wie folgt definiert:

Die Chlorkonzentration sollte mindestens 10 mg/l betragen bei einer Einwirkdauer von mindestens 2 h. Bei der Verwendung von Chlordioxid ist die Mindestkonzentration von 1,0 mg/l ClO2 zu beachten.

Dabei ist zu beachten, dass hier der Befall von Legionellen thematisiert wird. Für positive Legionellen-Befunde sagt dasselbe Dokument andere Werte:

Ist Legionellen-Befall gegeben, dann ist die Chlorkonzentration auf 50 mg/l zu erhöhen mit einer Einwirkzeit von mindestens 12 h und die Konzentration an Chlordioxid auf 10 mg/l mit einer Einwirkzeit von mindestens 24 h. (…) Sind Filter mit Kornaktivkohle belegt, dann ist die Spülung mit gechlortem Wasser bei bereits eingetretener Verkeimung wegen des Chlorabbaus an der Materialoberfläche oft nur unzureichend wirksam, sodass ein Kohlewechsel erforderlich ist. Ein Versuch zur Hochchlorung kann unternommen werden, dann ist darauf zu achten, dass trotz der hohen Chlorzehrung im austretenden Schlammwasser noch eine deutliche Chlor-Restkonzentration vorhanden ist.

Für die Beurteilung dieser Maßnahmen „Hochchlorung“ ist wichtig, die Auftretenden Volumenströme mit den geforderten Konzentrationen zu kombinieren.

Die Sicht des Bundesgesundheitsministeriums für Gesundheit

… zu Schwimm- und Badebeckenwasser. Zitate aus Quelle:

Gesetzliche Grundlagen

Die gesetzliche Grundlage zur Sicherung und Überwachung der Qualität des Schwimm- und Badebeckenwassers ist das „Gesetz zur Verhütung und Bekämpfung von Infektionskrankheiten beim Menschen (Infektionsschutz-Gesetz – IfSG)”.

Der § 37 Absatz 2 des IfSG regelt die Anforderungen an die Beschaffenheit von Schwimm- und Badebeckenwasser in öffentlichen Bädern, Gewerbebetrieben und in sonstigen nicht ausschließlich privat genutzten Einrichtungen. Dort heißt es:

 „Schwimm- und Badebeckenwasser […] muss so beschaffen sein, dass durch seinen Gebrauch eine Schädigung der menschlichen Gesundheit, insbesondere durch Krankheitserreger, nicht zu besorgen ist”.

Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser

Die Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser, einschließlich einer Desinfektion, ist erforderlich, um während des Betriebes von Schwimm- und Badebecken – egal, ob es sich dabei um Frei- oder Hallenbäder handelt – den Schwimmern und den Badegästen jederzeit ein hygienisch einwandfreies Wasser zur Verfügung stellen zu können. Wenn Aufbereitung und Desinfektion nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik erfolgen, kann davon ausgegangen werden, dass keine Krankheitserreger beim Schwimmen und Baden übertragen werden können. Grundlage dafür ist unter anderem die DIN 19643.

Neue Erkenntnisse im Bereich der Schwimm- und Badebeckenwasserhygiene und die technische Weiterentwicklung der entsprechenden Aufbereitungsverfahren haben eine Überarbeitung der Normenreihe DIN 19643 erforderlich gemacht. Als Ergebnis liegen nun die vom Arbeitsausschuss NA 119-04-13 AA „Schwimmbeckenwasser“ im NAW erstellten Normen vor – DIN 19643-1 „Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser – Teil 1: Allgemeine Anforderungen“; – DIN 19643-2 „Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser – Teil 2: Verfahrenskombinationen mit Festbett- und Anschwemmfiltern“; – DIN 19643-3 „Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser – Teil 3: Verfahrenskombinationen mit Ozonung“; – DIN 19643-4 „Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser – Teil 4: Verfahrenskombinationen mit Ultrafiltration“. Die Norm gilt für die Aufbereitung von Wasser, einschließlich Meerwasser, Mineralwasser, Heilwasser, Sole (auch künstlich hergestellte) und Thermalwasser, in Schwimm- und Badebeckenanlagen. Sie gilt nicht für die Aufbereitung von Wasser in Einfamilienbädern und nicht für Wasser in Anlagen mit biologischer Wasseraufbereitung. Ziel dieses Dokumentes ist es, eine gute, gleichbleibende Beschaffenheit des Beckenwassers in Bezug auf Hygiene, Sicherheit und Ästhetik sicherzustellen, damit eine Schädigung der menschlichen Gesundheit, insbesondere durch Krankheitserreger, nicht zu besorgen ist. Dabei ist auch das Wohlbefinden der Badegäste (zum Beispiel durch Minimieren von Nebenreaktionsprodukten der Desinfektion) zu berücksichtigen. Dazu werden Anforderungen an die Wasserbeschaffenheit, die Bemessung, den Betrieb und die Kontrolle festgelegt. Für die Aufbereitung werden Anforderungen genannt, mit denen dieses Ziel erreicht werden kann.

Aber auch jeder Badegast kann seinen Beitrag leisten, damit das Wasser sauber bleibt. Hinweise dazu finden Sie hier.

Verantwortung für die Qualität von Schwimm- und Badebeckenwasser und deren Überwachung

Die Verantwortung dafür liegt bei den zuständigen Landesbehörden. Die Überwachung der Schwimm- und Badebeckenwasserqualität einschließlich der dazu erforderlichen Aufbereitungsanlagen erfolgt durch die Gesundheitsämter.

Fachliche Zuständigkeit

Nach § 40 des IfSG wird dem Umweltbundesamt (UBA) die Aufgabe zugewiesen, Konzeptionen zur Vorbeugung, Erkennung und Verhinderung der Weiterverbreitung von durch Wasser übertragbaren Krankheiten zu entwickeln.

Die diesbezügliche Arbeit der Abteilung „Trink- und Badebeckenwasser“ des UBA untersteht der Fachaufsicht des BMG. (Bundesministerium für Gesundheit)

Durch die Arbeit dieser Fachabteilung des UBA werden auch die jeweils zuständigen Behörden der Länder sowie die betroffenen Fachkreise und Verbände durch entsprechende Expertisen unterstützt.

Fachkommission

Die Schwimm- und Badebeckenwasserkommission (BWK) ist eine nationale Fachkommission des Bundesministeriums für Gesundheit (BMG) – angesiedelt beim Umweltbundesamt (UBA). Sie berät beide Behörden in den Fragen der Schwimm- und Badebeckenwasserhygiene.

Das BMG beruft gemeinsam mit dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) und den zuständigen obersten Landesbehörden die Mitglieder der BWK für eine Sitzungsperiode von drei Jahren.

Die Empfehlungen der BWK dienen vor allem den Gesundheitsämtern und Badbetreibern als Handlungsgrundlage. Die fachlichen Konzeptionen des UBA und der Schwimm- und Badebeckenwasserkommission liefern darüber hinaus wichtige Grundlagen für gesundheitspolitische Strategien von Bund und Ländern auf diesem Gebiet.

In Vorbereitung!

Die nachfolgende Beschreibung gilt aktuell für den Einsatz von nicht-vor-Ort produziertem Chlor in den nach DIN standardisierten Lieferbedingungen.

• Flüssiges Natriumhypochlorit nach DIN EN 901,
• Festes Calciumhypochlorit nach DIN EN 900,
• Chlorgas, verflüssigt, nach DIN 19607,

Die Beschreibung gilt nicht für:

• Trichlorisocyanursäure, unter anderem als Tabletten.

Das Verfahren ist geeignet für:

• Prozesswasser im pH-Bereich kleiner pH6,5 und
• Wasser in Schwimm- und Badebecken,

Das Verfahren ist nicht geeignet für:

• Kühltürme, wegen der pH-Werte >8,2 und
• Trinkwasser, wegen der Reaktionsnebenprodukte,
• Desinfektion von Filtern mit Aktivkohle-Schicht,

Folgende Einschränkungen für die Nutzung sind zu beachten:

• Das Chlor kann die verwendeten Materialien angreifen. Die Verträglichkeit muss zuvor sichergestellt werden.
• Die Wirksamkeit von Chlor sinkt mit steigendem pH-Wert. Deshalb ist der Einsatz von Chlor oder chlorhaltigen Produkten in Anwendungen wie in einem offenem Kühlturm nicht optimal.
• Bei der Nutzung von Chlor zur Desinfektion entstehen Desinfektions-Nebenprodukte wie Trichlorhalogenmethane. Diese Produkte stehen im Verdacht, krebserregend zu sein.
• Bei der Nutzung von Chlor zur Desinfektion entstehen stark riechende Chloramine. Diese beeinträchtigen auch den Geschmack des Wassers.
• Bei der Bereitstellung von Chlor aus elektrolytischen Anlage bestehen zur Zeit Unsicherheiten aus der Biozid-Verordnung.

Die Vorteile bestehen:

• Einfacher Verfügbarkeit aus industrieller Produktion,

Begründung:

Das Chlor reagiert bei der Dosierung mit den gelösten Metallen und organischen Stoffen im Wasser und erzeugt eine Färbung und Gerüche, nichts weiter. Was nach dieser ersten Reaktion noch übrig ist, trifft im nächsten Schritt auf die Oberfläche des Biofilms. Chlor ist das wohl am meisten verbreitete Desinfektionsmittel für Wasser. Es tötet durch seine starke oxidative Wirkung an der Oberfläche eines Organismus. Die frei im Wasser „fliegenden“ oder sich an der Oberfläche des Biofilms befindlichen Legionellen werden durch die Unterchlorige Säure abgetötet.

Wenn Amöben durch den Schleim des Biofilms hindurch erreicht werden, so wird nur die Amöbe getötet. Die Legionellen im Inneren der Amöbe bleiben unangetastet. Dadurch werden die Legionellen geschützt. Es muss so viel Chlor eingesetzt werden, dass der Biofilm insgesamt getötet wird. Diese Konzentration ist aber für Menschen unverträglich und führ zu hohen Konzentrationen von Reaktions-Nebenprodukten.

Wenn die Legionellen das Ziel sein sollen, dann steht das Chlor vor folgendem Problem: Die Legionellen befinden sich zu einem Teil in Amöben. Die Amöben haben Legionellen gefressen, diese leben aber im Inneren der Amöbe weiter. Die Amöben aber befinden sich im Biofilm und werden von dessen Schleim geschützt.

Wenn Chlor zum Zweck der Desinfektion ins Wasser geben, soll sich ein hoher Anteil der sehr wirksame unterchlorige Säure HOCl bilden. Aber dies ist abhängig vom pH-Wert. Denn es wird ein (großer) Teil der unterchlorigen Säure in Hypochlorit-Ion ClO^– und Wasserstoff-Ion H⁺ gespalten.

Die Verschiebung von pH8,2 auf pH7,0 ist mit dem horizontalen Pfeil dargestellt und führt dazu, dass sich die Wirksamkeit von 21,5% auf 81,3% verbessert. Den Einfluss der Temperatur ist für dieses Beispiel vernachlässigt.

Oxidative Desinfektionsmittel können die Amöbe abtöten. Aber auch die tote Legionelle ist ein Schutz für die Legionellen. Oxidative Desinfektionsmittel wie Chlor, Ozon, H2O2 haben deshalb eine extrem kleine Wirkung. Diese Desinfektionsmittel treffen die Legionellen nur bei extrem hohen Konzentrationen. Einen Vergleich finden Sie in der Publikation zur Filterverkeimung.

Es ist auch zu beachten, dass die oxidativen Desinfektionsmittel eine starke Abhängigkeit vom ph-Wert besitzen. Zum Beispiel macht der Einsatz von Chlor im alkalischen Wasser eines Kühlturmes keinen Sinn.

Die einzige Möglichkeit ist es also, den pH-Wert zu verändern oder mit einer reduzierten Wirksamkeit zu leben.

Chlordioxid wird weltweit als Desinfektionsmittel immer wichtiger. Dieser Erfolg begründet sich in:

• der toxischen Wirkung auf Organismen,
• der weitgehenden Unabhängigkeit vom pH-Wert des Wassers und
• dem Unterschied der Reaktions-Nebenprodukte des Chlordioxides zu den Reaktions-Nebenprodukten des Chlors.

Eine ausführliche Begründung zum Einsatz des Chlordioxides ist im Zeitungs-Artikel zur Filterverkeimung zu Legionellen zu lesen. Das Thema „Insitu-Herstellung“ ist bereits  im Tutorial Chlordioxid Generator ausführlich behandelt.

Angaben zur Dimensionierung, zur Sicherheit, zum Verbrauch und downloadbare Tabellen zur eigenen Berechnung sind im Tutorial Chlordioxid Generator ebenfalls enthalten.

Die nachfolgende Präsentation zeigt beispielhaft eine der Betriebsweisen. Klick in das Fenster der Präsentation startet einen Produktions-Zyklus. Andere Betriebsweisen sind im Tutorial Chlordioxid Generator dargestellt.

Das Verfahren ist geeignet für:

• Kühlturm-Systeme,
• Trinkwasser-Systeme,
• Prozess-Wasser-Systeme,
• Desinfektion von Filtern mit Aktivkohle-Schicht,

Das Verfahren ist nicht geeignet für:

• Schwimm- und Badebecken, wegen der eventuellen Eindickung von Chloraten

Folgende Einschränkungen für die Nutzung sind zu beachten:

• Für die Nutzung im Bereich Trinkwasser wird die volumenstrom-proportionale Dosierung durch den DVGW gefordert. Diese Forderung schließt aus, dass Fehler der Messung zu einer gesundheitsschädlichen Überdosierung führen. Trotzdem ist die Messung und Archivierung der Konzentration von Chlordioxid zu empfehlen.
• Eine hohe Konzentration von Chlordioxid in Wasser kann zu einer explosiven Gasphase führen.
• Der Transport von Chlordioxid ist in vielen Staaten nicht zulässig.
• Die Dosierung von Chlordioxid kann zur Bildung von Chloraten führen. Diese Chlorate können auf Menschen toxisch wirken. In Kreisläufen können sich diese Chlorate über die Zeit konzentrieren.

Die Vorteile bestehen:

• Wirksamkeit in einem großen pH-Bereich,
• Toxischer Wirkungsweise,
• Ausschließlicher Transport von Natriumchlorit NaClO₂ und Salzsäure HCl,
• Fehlende weitere Reaktionsnebenprodukte,

Begründung:

Chlordioxid besitzt zusätzlich zur oxidativen Wirkung auch eine toxische Wirkung. Die toxische Wirkung beruht auf der Zerstörung der Zellmembranen. Deshalb werden nicht nur die Amöben sondern auch die in den Amöben geschützten Legionellen erreicht.

Mit Chlordioxid ist es somit möglich, den Biofilm abzubauen und dauerhaft entfernt zu halten.

Auch Chlordioxid wird teilweise auch von den gelösten Metallen verbraucht. Aber der Rest entfaltet eine toxische Wirkung auf die Organismen. Die Zellwände werden durchdrungen. Weil das Chlordioxid ClO₂ aber nur äußerst gering mit den Organischen Verbindungen reagiert, entstehen keine organischen Reaktionsnebenprodukte wie AOX oder THM. Chlordioxid bricht die molekularen Bindungen in der Zelle und verändert gleichzeitig die Protein-Struktur, so dass die Zellen sich nicht in resistente Formen umwandeln können. Eine Bildung von Resistenzen der Keime wird also wirkungsvoll unterbunden.

Chlordioxid wird bereits seit Mitte der 50er Jahre erfolgreich zur Desinfektion von Trinkwasser in Wasserwerken genutzt und hat schon mehrfach das namensverwandte Chlor, welches aber schädigende Reaktionsnebenprodukte bilden kann, abgelöst.

Dieses Tutorial bietet eine detaillierte Beschreibung für Chlordioxid-Generatoren.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass es Hersteller gibt, die mit der Lieferung von „Stabilisiertem Chlordioxid“ werben. Die Anzahl der Anbieter hat sich in den letzten Jahren verringert.

Allein die Möglichkeit, Chlordioxid zu transportieren, steht bereits im Widerspruch zu den vorher beschriebenen Einschränkungen und Sicherheitsbestimmungen. Siehe dazu Tutorial Chlordioxid Generator Abschnitt Sicherheit.

Aussagen eines Herstellers, Zitat:

(Das Produkt) ist eine patentierte, gebrauchsfertige und stabilisierte ClO2 – Lösung. Sie eliminiert hervorragend in allen Wasserbereichen vorkommende Mikroorganismen (Keime, Bakterien, Algen und Legionellen). Durch den extra starken Aktivgehalt von 10% eignet sich das Produkt besonders zum kontinuierlichen Abbau von Biofilm und dessen prophylaktischer Behandlung. Das Produkt besitzt zusätzlich zu den unten aufgeführten Produkteigenschaften noch einige wesentliche Vorteile gegenüber z.B. Chlordioxid-Erzeugeranlagen. Neben den deutlich geringeren Kosten für eine Dosieranlage, ist unser Produkt weder explosiv noch brennbar und der Einsatzbereich ist nicht an einen festen Standort gebunden. Durch den hohen Aktivanteil von 10% ist das Produkt bereits in geringen Einsatzkonzentrationen hoch wirksam.

Produkteigenschaften

• anorganisches flüssiges ClO2 (stabilisiertes Chlordioxid)
• sofort gebrauchsfertig ab Werk; das Ansetzen einer Lösung vor Ort entfällt
• bis zu 6 Monate lagerfähig
• extrem hoher Wirkstoffgehalt von 109g/l (10 %ige Lösung)
• eines der stärksten Desinfektionsprodukte für Wasser weltweit
• sichere Eliminierung von Mikroorganismen, wie Keime, Bakterien, Legionellen etc.
• Abbau von Biofilm und Schutz vor Neubildung
• Entfernung von Eisen, Mangan und anderen Metallen
• Reduzierung organischer Verbindungen (THM)
• Erhöhung des Redoxpotentials durch hohes Oxidationspotential
• geringere AOX-Bildung im Vergleich zu anderen Desinfektions- / Oxidationsprodukten
• Das Produkt ist frei von Chlorit
• Mikroorganismen können keine Resistenzen gegen das Produkt entwickeln
• Zugelassen für die Wasseraufbereitung in der Nahrungs- und Getränkemittelindustrie
• einfache und sichere Anwendung – nicht brennbar/ nicht explosiv

Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass nach den allgemeinen Regeln der Chemie das Gas über einem flüssigen Chlordioxid mit der Konzentration >8g/l explosiv wird. Wie oben bereits geschrieben, siehe Abschnitt Sicherheit im Tutorial zu Chlordioxid-Generatoren. Bei diesem Hersteller wird als Wirkstoff „Chlordioxid“ ausgewiesen und in Punkt 4 der vorigen Liste ein Wirkstoff-Gehalt von 109g/l genannt.

Auf dem Datenblatt zum selben (!) Produkt ist nachzulesen, Zitat:

Bei den einzelnen Reaktionen von (…) lagert sich Sauerstoff an den Reaktionspartner an. Reduzierende Anionen wie Sulfit, Nitrit usw. werden direkt in die maximale oxidative Wertigkeit überführt. Organische Verbindungen können je nach Aufbau und Struktur entweder in Sauerstoffderivate oder in Carbonsäuren überführt werden, die weiter je nach pH-Wert in Kohlendioxid und Wasser hydrolisieren. Die biozide Wirkung resultiert aus der Verschiebung des Redoxpotentials des mit (…) behandelten Wassers und durch oxidative Unterbrechung der Proteinaufbausynthesen, wodurch Resistenzbildungen von Mikroorganismen auszuschließen sind. Die algizide Wirkung ergibt sich aus der Oxidation des Chlorophylls. Das Produkt wirkt gegen pathogene und nicht-pathogene Bakterien, Hefen, Algen und Viren.

Einige Zahlen der hier zitierten Herstellerangaben lassen den Schluss zu, dass dieses beschriebene Produkt auf Chlor-Basis arbeitet. Deshalb sind nachfolgende die Eigenschaften an die Eigenschaften der Desinfektion mit Chlor im Exsitu-Verfahren entnommen und wiederholt.

Das Verfahren ist geeignet für:

• Prozesswasser im pH-Bereich kleiner pH6,5 und
• Wasser in Schwimm- und Badebecken,

Das Verfahren ist nicht geeignet für:

• Kühltürme, wegen der pH-Werte >8,2 und
• Trinkwasser, wegen den Reaktionsnebenprodukten,
• Desinfektion von Filtern mit Aktivkohle-Schicht,

Folgende Einschränkungen für die Nutzung sind zu beachten:

• Das Chlor kann die verwendeten Materialien angreifen. Die Verträglichkeit muss zuvor sichergestellt werden.
• Die Wirksamkeit von Chlor sinkt mit steigendem pH-Wert. Deshalb ist der Einsatz von Chlor oder chlorhaltigen Produkten in Anwendungen wie in einem offenem Kühlturm nicht optimal.
• Bei der Nutzung von Chlor zur Desinfektion entstehen Desinfektions-Nebenprodukte wie Trichlorhalogenmethane. Diese Produkte stehen im Verdacht, krebserregend zu sein.
• Bei der Nutzung von Chlor zur Desinfektion entstehen stark riechende Chloramine. Diese beeinträchtigen auch den Geschmack des Wassers.
• Bei der Bereitstellung eines Desinfektionsmittels ohne konkrete Nennung der bioziden Anteile muss zur Zeit von Unsicherheiten aus der Biozid-Verordnung ausgegangen werden.

Begründung:

In der Einleitung ausgeführt.

Eine Probennahme für eine mikrobiologische Untersuchung kann immer nur eine Momentaufnahme liefern. Auch wenn die geltende Vorschrift DIN EN ISO 19458 zur Probenahme vollständig eingehalten wird bestehen systembedingte Unsicherheiten. In den wenigsten Fällen sind Legionellen homogen im Wasser verteilt, denn sie sind zum größten Teil in den Biofilm eingebettet. Es wird also als Beispiel für eine Probe von 1 Liter bei 100m³ Volumen folgende theoretische Möglichkeiten geben:

1. Die Probe enthält keine einzelne Legionelle,
   1. da die Probe genau das 0,001% des Wasser-Volumens entnommen, dass keine „frei fliegende“ Legionelle enthält oder
   2. weil die Wassergeschwindigkeit während der Probe so gering war, dass vom Biofilm nichts mitgerissen werden konnte.
2. Die Probe enthält wenige einzelne Legionellen,
   1. da die Legionellen häufig und relativ homogen verteilt sind oder
   2. weil die Probe zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort genommen wurde.
3. Die Probe enthält eine große Menge an Legionellen,
   1. da die Legionellen sehr häufig und homogen vorhanden sind oder
   2. weil man (die) eine „schwangere“ Amöbe mit bis zu 800 Legionellen in der Probe hat.

Auf diese Faktoren hat der Probe-Nehmer keinen Einfluss. Die Konzentration in der Probe ist also stark zufallsabhängig. Trotzdem gilt: Die Probenahme ist der entscheidende Prozess für die Bereitstellung repräsentativer Proben.

Vor diesem Hintergrund sollte folgende Festlegung gewertet werden. VDI 2047 Blatt 29.2 Gefährdungsbeurteilung: Zur Durchführung regelmäßiger hygienisch-mikro-biologischer Untersuchungen im Betrieb müssen repräsentative Probenahmestellen in der gesamten Anlage definiert werden.

Am Beispiel des Exsitu-Verfahrens für Chlordioxid kann gezeigt werden, wie wichtig es ist, schon als Probenehmer über alle Informationen über das vorhandene Desinfektionsmittel zu verfügen. VDI 2047 Blatt 29.3.2.1 Regelmäßige Laboruntersuchungen: Bei den Probenahmen sind grundsätzlich Probenbehälter zu verwenden, die ein Neutralisationsmedium zumindest für oxidative Biozide enthalten (zum Beispiel Natriumthiosulfat). Da nicht alle in der Praxis verwendeten Biozide durch Neutralisationsmedien nach DIN EN 13623, Anhang B, inaktiviert werden können (nicht oxidative Biozide), sind zusätzliche Regeln bei den Probenahmen zu beachten. Dem Labor und dem Probenehmer ist für die Auswahl des Neutralisations-Mediums vor der Probenahme die Art des Biozids (Sicherheitsdatenblatt) mitzuteilen.

Der Probenehmer hat in der Regel auch die Verantwortung für den Transport bis zum Labor. Wie unter Abschnitt „Dynamik der Vermehrung“ dargestellt, vermehren sich die Legionellen bei Temperaturen:

• 5 – 20 °C Stillstand,
• 20 – 25 °C langsame Vermehrung

Wenn es sich um Proben aus einem Warm-Wasser-System oder aus einem Kühlsystem handelt, dann haben diese Proben auch eine optimale Temperatur für die Vermehrung der Legionellen. Es ist also notwendig, die Proben SOFORT auf unter 20°C gekühlt werden. Dafür muss der Probenehmer ausgerüstet sein.

Diese Temperatur <20°C muss auf dem gesamten Transportweg eingehalten werden.

Für die Labormethode

Zitat Veolia, Herausforderung Legionella, Grundlagen, Risiken, Vermeidung und Bekämpfung, Dr. Hartmut Lausch, 2016:

Legionellen haben sehr spezielle Nährstoff-Anforderungen und sind deshalb auf üblichen Nährmedien nicht kultivierbar. Dementsprechend werden sie auch bei der Bestimmung der Koloniezahl nach Trinkwasserverordnung nicht erfasst. Aus diesem Parameter (Koloniezahl) lassen sich demzufolge keinerlei Aussagen über einen eventuellen Legionellen-Befall ableiten.

Wegen der Pathogenität der Legionella sind für den analytischen Nachweis nur Untersuchungslabore zugelassen, die eine Erlaubnis nach §44 lfSG besitzen. (denn es erfolgt mit der Kultivierung ein Zucht von Legionellen)

Werden mehrere solcher Labore mit der Analyse der gleichen Probe beauftragt, werden selbst, wenn Unzulänglichkeiten in Probenahme und Transport / Aufbewahrung durch Einhaltung der DIN EN ISO 194583 ausgeschlossen werden können, mitunter stark divergierende Analysen-Ergebnisse erhalten.

Eine Ursache hierfür ist darin zu sehen, dass in Deutschland kein generelles genormtes Verfahren für die Legionella-Analyse existiert. Ebenso wie in vielen anderen Ländern wurde und wird auf die internationale Norm ISO 11731 zurückgegriffen. Da diese Norm viele Variationsmöglichkeiten für die Analysen-Durchführung zulässt ist auch die Streuung von so erhaltenen Analysen-Ergebnissen schon allein aus diesem Grund entsprechend hoch.

Deshalb wurde in Deutschland – aber lediglich für das Anwendungsgebiet Trink- und Schwimmbadwasser – eine spezielle Arbeitsvorschrift erarbeitet, in einem Ringversuch erprobt und als DIN EN ISO 11731 Teil 2 festgeschrieben.

(…)

Aber selbst bei dieser – im Vergleich zum internationalen Standard – recht restriktiven Vorgehensweise, weisen die Ringversuche, die gemäß den Empfehlungen des Umweltbundesamtes bzw. der DIN das Niedersächsische Landesgesundheitsamt, Standort Aurich, im Auftrag des Niedersächsischen Ministeriums für Soziales, Frauen, Familie, Gesundheit und Integration zweimal jährlich mit Legionella durchführt, eine sehr große Schwankungsbreite der jeweils in mehreren Hundert beteiligten Labors erhaltenen Analysenergebnisse auf.

(…)

Mit dieser starken Schwankungsbreite bis zu einem Faktor von 30 und mehr ist auch die Unsicherheit verbunden, dass sich hinter einem für den Kühlturm-Betrieb durchaus regelwerks-konformen Legionella-Befund von 500 KBE/100 ml bei einer Schwankungsbreite um den Faktor 20 mit 10.000 KBE/ml eine Richtwert-Überschreitung um das 10fache oder aber auch ein Befund von nur 25 KBE/100 ml verbergen könnte, womit noch nicht einmal der technische Maßnahmewert laut Trinkwasserverordnung erreicht wäre.