„Biofilm Management“ - Erkennung, Risiko und Bekämpfung von vorübergehend unkultivierbaren Pathogenen in der Trinkwasser-Installation

Fakultativ pathogene Bakterien können sich in Trinkwasser-Installationen in etablierte Biofilme aus autochthonen Bakterien einnisten und können hierin für lange Zeit kulturell nachweisbar sein. Abhängig von der Art des Pathogenen oder z. B. vom Werkstoff der Trinkwasser-Installation kann ein pathogenes Bakterium jedoch in einen lebenden, aber nicht kultivierbaren (viable but nonculturable, VBNC)-Zustand übergehen, in dem es mit Standard-Kulturverfahren nicht mehr nachweisbar ist. In diesem Zustand kann eine Zelle aber dennoch eine potentielle Gefährdung für die Gesundheit von Verbrauchern darstellen. Denn ändern sich die Betriebs­bedingungen, können die VBNC-Bakterien wieder in den kultivierbaren Zustand übergehen und auch ihre vorübergehend verlorene Infektiösität wieder erlangen.

In dem von der DVGW-Forschungsstelle TUHH durchgeführten Teilprojekt werden in einer halbtechnischen Versuchsanlage zur Simulation einer Trinkwasser-Installation Untersuchungen mit den fakultativ pathogenen Bakterien Pseudomonas aeruginosa und Legionella pneumophila durchgeführt. Dabei werden folgende Fragestellungen bearbeitet:

• Wie nisten sich Pathogene in Biofilme der Trinkwasser-Installation ein, in welchem Zustand überdauern sie im Biofilm und in welchem Ausmaß werden sie ans Trinkwasser abgegeben?
• Unter welchen Bedingungen können Pathogene Reinigungs- und Desinfektions­maßnahmen überleben?
• Spielen unkultivierbare Stadien von Pathogenen dabei eine Rolle?
• Wie können Pathogene vollständig, d.h. ihre kultivierbaren und unkultivierbaren Stadien, aus kontaminierten Systemen entfernt werden?

Die Versuche werden unter standardisierten Bewirtschaftungsbedingungen in Anlehnung an DIN 15664-1 unter Variation folgender Einflussfaktoren durchgeführt (siehe Abbildung 1):

• Werkstoffe der Trinkwasserinstallation: EPDM, PE-Xc, Edelstahl, Kupfer,
• Temperatur: 12°C und 37°C
• Nährstoffangebot aus dem Trinkwasser: DOC, Phosphat, Nitrat

Ziel ist es, Empfehlungen für nachhaltige Sanierungsmaßnahmen für kontaminierte Trinkwasser-Installationen zu geben und die unerkannte Verbreitung von Pathogenen in Trinkwasser-Installationen zu verhindern. Somit kann das Infektionsrisiko für den Verbraucher durch kontaminiertes Trinkwasser minimiert werden.