Legionärskrankheit: Eine wachsende Bedrohung

Die Legionärskrankheit ist eine ernste Form von Lungenentzündung, die durch ein Bakterium namens Legionella verursacht wird. Diese Krankheit kann zu schweren gesundheitlichen Problemen führen und hat eine Sterblichkeitsrate von etwa 10 % in der Allgemeinbevölkerung. In Einrichtungen wie Krankenhäusern kann diese Rate auf 25 % ansteigen. In den USA ist Legionella die Hauptursache für Ausbrüche im Zusammenhang mit Trinkwasser. 2018 gab es etwa 10.000 gemeldete Fälle, aber die tatsächliche Zahl der Infektionen ist wahrscheinlich viel höher.

Im Laufe der Jahre haben Verbesserungen der Trinkwasserverordnungen dazu beigetragen, viele wasserbedingte Krankheiten zu reduzieren. Dennoch sind die Fälle von Legionärskrankheit seit dem Jahr 2000 stark gestiegen. Ein Grund dafür ist, dass viele Wassersysteme alt werden, was Bedingungen schafft, die das Wachstum von Legionella erleichtern.

#Wo Legionella wächst

Legionella-Bakterien gedeihen in komplexen Rohrleitungssystemen, insbesondere in Gebäuden wie Hotels oder Krankenhäusern. Diese Bakterien können durch winzige Wassertröpfchen aus Quellen wie Duschen, Wasserhähnen und Kühltürmen verbreitet werden. Sie wachsen am besten bei warmen Temperaturen (zwischen 25 und 45 °C) und an Orten, wo das Wasser nicht viel fliesst.

Alte Rohre und Wasserleitungen können Probleme wie Lecks und Korrosion haben, was zu Temperaturänderungen, stehendem Wasser und mehr Biofilm (Schlamm) führt. Diese Bedingungen fördern das Wachstum von Legionella-Bakterien weiter.

#Herausforderungen bei der Legionella-Bewältigung

Die Kontrolle von Legionella in Rohrleitungssystemen kann schwierig und kostspielig sein. Momentan gibt es in den USA keine bundesweiten Regeln, die eine Überwachung von Legionella in Trinkwassersystemen vorschreiben. Die CDC und die Umweltschutzbehörde (EPA) haben Richtlinien für Gebäudeinhaber bereitgestellt, um das Wachstum von Legionella zu verhindern und zu managen. Diese Richtlinien beinhalten die Erstellung von Wassermanagementprogrammen (WMP), die Schritte zur Risikominderung von Legionella skizzieren.

Forschungen haben ergeben, dass die Umsetzung dieser WMPs und regelmässige Überwachung der beste Weg sind, um Ausbrüche der Legionärskrankheit zu verhindern. Allerdings kann das Fehlen standardisierter Richtlinien und begrenzte Ressourcen zu schlechten Überwachungspraktiken führen.

Präventive Massnahmen in WMPs können Methoden wie die Regulierung der Wassertemperaturen, die Begrenzung von Nährstoffen, die das Bakterienwachstum unterstützen, und die Vermeidung von Aerosolisierung umfassen, um die Exposition gegenüber Legionella zu minimieren.

Wenn in Gebäuden hohe Legionella-Werte festgestellt werden, können verschiedene Behandlungen als Notfallmassnahmen eingesetzt werden. Beim Spülen werden Wasserleitungen durchgespült, um altes Wasser durch frisches Wasser zu ersetzen. Obwohl dies häufig verwendet wird, variiert die Effektivität von Gebäude zu Gebäude.

Eine andere Behandlungsoption besteht darin, das Wasser auf über 60 °C (140 °F) zu erhitzen, um die Bakterien abzutöten. Leider funktioniert diese Methode oft nur vorübergehend, und die Bakterien können innerhalb von Wochen oder Monaten zurückkehren. Chemische Behandlungen, wie die Verwendung von Chlor, wurden ebenfalls eingesetzt, um Legionella zu bekämpfen.

#Auswirkungen von COVID-19 auf das Legionella-Wachstum

Während der COVID-19-Pandemie wurden viele Gebäude geschlossen, was zu geringerem Wasserverbrauch führte. Diese Situation führte zu stehendem Wasser in den Rohrleitungssystemen und erhöhte das Risiko für das Wachstum von Legionella. Während einige Studien keinen Bakteriennachweis während der Schliessungen feststellten, fanden andere nach Wiederaufnahme der Wassernutzung signifikante Legionella-Werte.

Das Spülen der Systeme wird empfohlen, um Gebäude nach längeren Stillstandszeiten sicher wieder zu öffnen. Allerdings zeigte die Forschung, dass zwar das Spülen kurzfristige Vorteile bietet, es in einigen Fällen auch zu erhöhten Legionella-Werten führen kann.

#Forschungsziele

Das Ziel dieser Studie war zweifältig: (1) die Wasserqualität in den Warmwasserleitungen eines alten Wohngebäudes während und nach der COVID-19-Schliessung über zwei Jahre hinweg zu untersuchen und (2) verschiedene Wasserbehandlungsmethoden zu bewerten, die auf die Reduzierung des Legionella-Wachstums während Phasen mit geringem Wasserverbrauch abzielen.

Die Studie umfasste die Sammlung von Proben aus sowohl Warm- als auch Kaltwasserleitungen, um das Vorhandensein von Legionella zu überprüfen und wichtige Wasserqualitätsparameter zu messen.

#Forschungsumgebung

Die Studie fand in einem Wohngebäude statt, das als Gebäude A bekannt ist und sich auf einem Hochschulcampus in Maryland befindet. Dieses Gebäude erlebte aufgrund von COVID-19-Schliessungen neun Monate lang keinen Wasserverbrauch. Es wurde in den 1950er Jahren erbaut und hat vier Stockwerke. Warmwasser wird von einem grossen Lagertank im Keller bereitgestellt.

Proben wurden während der Studie aus zwölf Duschen und zwei Waschbecken entnommen. Das Gebäude erhält seine Wasserversorgung von einem kommunalen Versorgungsunternehmen, das Oberflächenwasser behandelt.

#Probenentnahmeprozess

Die Forscher sammelten über 22 Monate ein Liter Proben aus den Warmwasserleitungen an Duschen und Kaltwasserleitungen aus verschiedenen Quellen. Die Proben wurden analysiert, um Legionella und verschiedene Wasserqualitätsindikatoren zu überprüfen.

#Legionella-Testung

Die Wasserproben wurden mithilfe spezieller Reagenzien und etablierter Protokolle auf das Vorhandensein von Legionella-Bakterien untersucht. Die Proben wurden am gleichen Tag, an dem sie entnommen wurden, bearbeitet. Nach einer Inkubationszeit zeigten die Ergebnisse die Legionella-Werte im Wasser.

#Wasserqualitätsanalyse

Neben der Messung von Legionella wurden Wasserqualitätsparameter wie freies Chlor, Temperatur und pH-Wert bewertet. Diese Indikatoren helfen zu bestimmen, wie begünstigend die Wasserbedingungen für das Wachstum von Legionella waren.

#Bewertete Behandlungsmethoden

Mehrere Behandlungsmethoden wurden getestet, um ihre Wirksamkeit bei der Kontrolle von Legionella im Wassersystem des Gebäudes zu überprüfen.

#Wärme-Schock-Behandlung

Mehrere Wärme-Schock-Behandlungen wurden durchgeführt, indem die Temperatur des Warmwassers auf 65 °C erhöht wurde. Nach dieser Behandlung wurden Proben entnommen, um eine Reduzierung der Legionella-Werte zu beobachten. Während einige vorübergehende Reduzierungen festgestellt wurden, kehrten die Bakterien oft schnell wieder zu vorherigen Werten zurück.

#Chemische Schockbehandlung

Chemische Schockbehandlungen mit Chlor-Dioxid und Hyperchlorierung wurden ebenfalls durchgeführt, um Legionella im Wassersystem zu eliminieren. Die Ergebnisse zeigten, dass diese Behandlungen Legionella vorübergehend reduzieren konnten, aber keine langfristige Kontrolle boten.

#Kontinuierliches Behandlungsprotokoll

Als Reaktion auf den begrenzten Erfolg der Schockbehandlungen wurde eine kontinuierliche niedrige Chlor-Dioxid-Behandlung implementiert. Diese Methode zielte darauf ab, eine fortlaufende Desinfektion bereitzustellen, um die Legionella-Werte im Griff zu behalten. Erste Ergebnisse zeigten signifikante Reduzierungen von Legionella, aber die Konzentrationen kehrten manchmal später zu höheren Werten zurück.

#Ergebnisse

#Legionella-Werte in Warm- und Kaltwasser

Während der Studie wurde Legionella sowohl in Warm- als auch in Kaltwasserproben festgestellt. In den Warmwasserleitungen war die Präsenz von Legionella höher als im Kaltwasser. Dieser Unterschied könnte auf die wärmeren Temperaturen und stehenden Bedingungen in den Warmwassersystemen zurückzuführen sein.

Regelmässiges Spülen der Warmwasserleitungen reduzierte die Legionella-Konzentrationen, aber die Bakterien konnten schnell wieder ins System gelangen, besonders in zirkulierenden Warmwassersystemen.

#Wasserqualitätsindikatoren

Die Analyse zeigte variierende Werte für freies Chlor im Kaltwasser, wobei einige Proben sehr niedrige oder gar keine nachweisbaren Chlorwerte aufwiesen. Die anhaltende Präsenz von Chlor war generell mit niedrigeren Legionella-Werten verbunden.

Die Wassertemperaturen in den Warmwasserleitungen waren vor und nach dem Spülen signifikant unterschiedlich. Höhere Temperaturen hatten eine stärkere Korrelation mit der Präsenz von Legionella in den Proben.

#Auswirkungen der Behandlungen

Die Wärme-Schock-Behandlungen zeigten gemischte Ergebnisse. Einige anfängliche Reduzierungen von Legionella wurden beobachtet, aber die Bakterien kehrten bald nach der Behandlung zu hohen Werten zurück. Die chemischen Behandlungen boten ebenfalls nur kurzfristige Vorteile.

Im Gegensatz dazu gelang es der kontinuierlichen niedrigen Chlor-Dioxid-Behandlung, die Legionella-Werte im Laufe der Zeit zu stabilisieren und zeigte sich als potenziell effektivere langfristige Lösung.

#Fazit

Diese Studie hebt die Herausforderungen bei der Bewältigung von Legionella in alten Rohrleitungssystemen hervor, insbesondere in Zeiten mit reduziertem Wasserverbrauch, wie sie während der COVID-19-Pandemie beobachtet wurden.

Effektive Methoden zur Kontrolle von Legionella zu finden, ist entscheidend, um Ausbrüche in Gebäuden zu verhindern. Kontinuierliche niedrige Behandlungen scheinen vielversprechend für die langfristige Kontrolle von Legionella zu sein, während intermittierende Behandlungen nur vorübergehende Erleichterung bieten können.

Ein besseres Verständnis der Wasserqualitätsparameter und effektiver Wassermanagementprogramme kann helfen, die Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit Legionella zu reduzieren und sicheres Trinkwasser in Gebäuden zu gewährleisten. Gebäudeinhaber und -verwalter sollten präventive Massnahmen und regelmässige Überwachungen priorisieren, um dieses wichtige öffentliche Gesundheitsproblem anzugehen.