Materialien in Kontakt mit Trinkwasser und Präventivmaßnahmen für neue Gebäudeverteilsysteme

Forschungspartner:
  • Eawag, Dübendorf, CH
  • Geberit International AG, Jona, CH
  • Georg Fischer JRG AG, Sissach, CH
  • Industrielle Werke Basel / Wasserlabor, Basel, CH
  • Wasserversorgung Zürich, Zürich, CH
  • Kantonales Labor Zürich (KLZH)
  • Hochschule Luzern (HSLU)/Zentrum für Integrale Gebäudetechnologie (ZIG)
  • SVGW Schweizerischer Verein für Gas und Wasser (SVGW)
Finanzierung:Kommission für Technologie und Innovation KTI, Bern, CH
Laufzeit:Januar 2014 - Dezember 2016

Projektleitung / Projektbearbeitung:

Projektleitung (Eawag):
Dipl.-Ing. Stefan Kötzsch, Dr. Frederik Hammes

Projektbearbeitung (Eawag):
Franziska Rölli, Romina Sigrist

Projektkommission/-bearbeitung (DVGW-TUHH):
Dr. Bernd Bendinger / Dorota Bruniecka-Sulewski

Problemstellung:

In häuslichen Trinkwasser-Installationen können Werkstoffe aus Kunststoff einen erheblichen Einfluss auf die chemische und mikrobiologische Trinkwasserbeschaffenheit ausüben. Mittels des Methodenpakets „BioMig“, sollen Hersteller ihre Kunststoffprodukte für den Einsatz im Trinkwasserbereich effektiver optimieren können und der Endverbraucher soll durch Produktvergleiche eine bessere Orientierungshilfe über Produktqualitäten erhalten. Zusätzlich sollen geeignete Präventivmaßnahmen bei der Inbetriebnahme der Trinkwasser-Installationen den Endverbrauchern mehr Sicherheit bieten.

 

Vorgehensweise:Teil 1: Bewertung von Werkstoffen in Kontakt mit Trinkwasser und Möglichkeit zur Produktoptimierung für Hersteller

Das Methodenpaket „BioMig“ ermöglicht die Bewertung von Kunststoffen mit hoher Reproduzierbarkeit innerhalb von 14 Tagen. Dabei wird zum einen die Migration von organischem Kohlenstoff ins Wasser und dessen biologische Verwertbarkeit bestimmt. Zum anderen werden das Biofilmbildungspotenzial auf der Oberfläche des Werkstoffes und das Wachstum von Bakterien in der Wasserphase des Testwassers bestimmt.

Im Rahmen von Ringversuchen wird die Reproduzierbarkeit von Ergebnissen zwischen verschiedenen Laboren ermittelt.

Teil 2: Entwicklung, Prüfung und Etablierung von geeigneten Präventiv- und Langzeitmaßnahmen zur Verbesserung der hygienischen Situation in Trinkwasser-Installationen anhand von Prüfständen

An zwei Standorten mit unterschiedlichen Wasserbeschaffenheiten werden drei verschiedene praxisnahe Testsysteme zur Beantwortung verschiedener Fragestellungen betrieben.

Testsystem I: Welche Auswirkungen haben Präventivspülung, Hygienefilter und Desinfektion mit Chlor auf die Elimination von hygienisch relevanten Bakterien aus der Trinkwasser-Installation?

Es werden an beiden Standorten jeweils drei Prüfstände mit Trinkwasserleitungen und Verbindungsstücken aufgebaut. Jeder Prüfstand enthält wiederum jeweils drei Installationen aus verschiedenen Kunststoffen (PE-Xb, PE-Xc, PB). Zur Simulation einer Druckwasserbeprobung mit kontaminiertem Wasser werden Escherichia coli K12 und Pseudomonas fluorescens P 17 in das Befüllwasser gegeben.

Testsystem II: Wie entwickelt sich die mikrobiologische und chemische Wasserbeschaffenheit in Trinkwasserleitungen in Abhängigkeit von Werkstoff, Temperatur, und Trinkwasserbeschaffenheit?

Für fünf verschiedene Kunststoffe (PE-Xa, PE-Xb, PE-Xc, PE-RT, nicht für den Trinkwasserbereich zertifiziertes PE-Xc) werden in 9 m langen Leitungen mit praxisnahem Durchfluss- und Stagnationsprogramm unter Kalt- und Warmwasserbedingungen die Gesamtzellzahlen im Biofilm und in der Wasserphase untersucht. Zusätzlich werden der gesamte organische Kohlenstoff (engl. TOC) und seine biologische Verwertbarkeit bestimmt. Populationsanalysen werden für die Bakterien in der Wasserphase und im Biofilm durchgeführt.

Testsystem III: Kann eine automatischen Spüleinrichtung oder eine kontinuierliche Trinkwasser-Chlorung eine Verkeimungsquelle in der Trinkwasserleitung beseitigen?

In einer Metallleitung, die einen „Hot spot“ der Zellabgabe enthält, werden die Gesamtzellzahlen im Trinkwasser bei Einsatz der Präventivmaßnahmen untersucht. Außerdem sollen anhand des Testsystems u.a. Probenahmestrategien zur Lokalisation von Kotaminationsquellen entwickelt werden.

Teil 3: Untersuchung von neuen Trinkwasser-Installationen.

In realen Trinkwasser-Installationen, die neu in Betrieb genommen werden, sollen mikrobiologische Daten erhoben werden. Zusätzlich werden Beprobungsstrategien für komplexe Gebäudeinstallationen entwickelt. Wenn sich die Gelegenheit bietet, werden auch Neubauten mit bekannten hygienischen Problemen beprobt.



Ergebnisse:Das BioMig-Verfahren ermöglicht eine hohe Reproduzierbarkeit von Ergebnissen zur Bewertung von Kunststoffen in Kontakt mit Wasser. Mit dem Methodenpaket können verschiedene Effekte von Kunststoffen auf das Wasser erkannt werden.

  • Biologische Abbaubarkeit der migrierten organischen Kohlenstoffverbindungen
  • Inhibierung des mikrobiologischen Wachstums
  • Temperaturabhängigkeit der Migration von organischen Kohlenstoffverbindungen
  • Mikrobiologisch induzierte Migration von organischen Kohlenstoffverbindungen
Projekthomepage:keine