Wärmelasten als Herausforderung für die Trinkwasserhygiene

Das Risiko des Wachstums und der Vermehrung von Legionellen in Trinkwasser-Installationen von Gebäuden wurde in der Vergangenheit in erster Linie im Trinkwasser Warm – besonders Trinkwassererwärmer und zugehörige Warmwasser- beziehungsweise Zirkulationsleitungen – gesehen. Die Trinkwasserverordnung regelte daher im § 14 die gesetzliche Untersuchungspflicht auf Legionellen nur für Großanlagen zur Trinkwassererwärmung. Publikationen spätestens ab Mitte 2010 machen aber deutlich, dass erhebliche Kontaminationen mit Legionellen nicht nur im Trinkwasser Warm (PWH), sondern auch im kalten Trinkwasser (PWC) erwartet werden müssen.

Als eines von vielen Beispielen ergab eine statistische Auswertung von über 20.000 Messungen, dass 12 Prozent der Warmwasser-Proben Legionellen enthielten, diese aber auch wesentlich häufiger als erwartet im kalten Trinkwasser gefunden wurden. Nachfolgend wurde in der Wasserinformation 90 des DVGW explizit darauf hingewiesen, dass bei Hinweisen auf Erwärmung von Trinkwasser Kalt (>25 °C) auch Entnahmestellen für kaltes Trinkwasser beprobt werden müssen.

Eine besondere Herausforderung für Fachplaner und Fachhandwerker stellen daher hohe Umgebungslufttemperaturen in In­stallationsbereichen dar. Dieser Beitrag beschreibt neben den Grundlagen der Trinkwasserhygiene zunächst die Ursachen der Temperaturproblematik und geht im Anschluss auf die Lösungsmöglichkeiten ein.

Gemessenes Temperatur-Zapfprofil bei Kaltwasserentnahme und Umgebungslufttemperaturen > 25 °C im Bereich der Vorwandinstallation
Quelle: Gebr. Kemper GmbH + Co.KG
Grafik 1: Gemessenes Temperatur-Zapfprofil bei Kaltwasserentnahme und Umgebungslufttemperaturen > 25 °C im Bereich der Vorwandinstallation

Grundlagen der Trinkwasserhygiene

Stagnation ist der wohl kritischste Faktor für die Vermehrung fakultativ-pathogener Krankheitserreger. Dies wird eindrucksvoll durch eine große Vielzahl nationaler und internationaler Regelungen (WHO, ECDC, HSE GB, ISSO NL) bestätigt, in denen der Stagnation die primäre Rolle für eine Verschlechterung der Wasserqualität in Gebäuden beigemessen wird. Neuere Untersuchungen aus der Mikrobiomforschung zeigen, dass schon 12 Stunden Stagnation ausreichend sind, um eine signifikante Erhöhung der Bakterienzahlen zu verursachen.

Der länger andauernde Kontakt von Trinkwasser mit den Werkstoffen (z. B. Rohrleitungs- und Armaturenwerkstoffe) kann zu einer Aufkonzentrierung von Nährstoffen durch Migration von Werkstoffbestandteilen in das Trinkwasser führen. Eine Kombination aus schlechter Werkstoffqualität (z. B. nicht DIN EN 16421 geprüfte Materialien), Stagnation und ungünstiger Wasserbeschaffenheit fördern starke Biofilm-Entwicklung, in dessen Schutz sich auch fakultative Krankheitserreger –im internationalem Schrifttum sehr kennzeichnend als OPPP (Opportunistic Pathogens Premise Plumbing) bezeichnet – vermehren können.

Tägliches Spülvolumen zur Temperaturhaltung des kalten Trinkwassers unter 23 °C, in Abhängigkeit der Außenlufttemperatur, in einem Verwaltungsgebäude in Nordrhein-Westfalen.
Quelle: Gebr. Kemper GmbH + Co.KG
Grafik 2: Tägliches Spülvolumen zur Temperaturhaltung des kalten Trinkwassers unter 23 °C, in Abhängigkeit der Außenlufttemperatur, in einem Verwaltungsgebäude in Nordrhein-Westfalen.

Des Weiteren fehlt in Stagnationsphasen ein Abtransport und damit eine Verdünnung der in den Wasserkörper gelangten Nährstoffe und der planktonischen Mikroorganismen. Stagnation schafft darüber hinaus Vermehrungsvorteile für die OPPPs. Die Nährstoffabgabe aus Materialien, die im Kontakt mit Trinkwasser stehen, muss so weit wie technisch möglich reduziert werden. Alle Materialien sind auf ihre „mikrobielle Eignung“ für den Bereich Trinkwasser zu überprüfen. Diese „mikrobielle Eignung“ ist eine Grundforderung von §17 TrinkwV und wird vom Umweltbundesamt als wichtiges Beurteilungskriterium für die Erstellung von Material-Positivlisten herangezogen.

Zusätzlich gleichen sich in Stagnationsphasen auch bei normgerechter Dämmung der Rohrleitungen die Temperaturen des Trinkwassers an die Temperaturen der Umgebungsluft an, die dann im Vermehrungsbereich der Erreger liegen. Niedrige Temperaturen bieten den Erregern schlechte oder keine Wachstumsbedingungen. Temperaturen nahe dem Wachstumsoptimum ermöglichen ein schnelles Wachstum. Bei Legionellen, atypischen Mykobakterien, aber auch bei P. aeruginosa sind Temperaturbereiche zwischen > 25 °C und < 55 °C, insbesondere aber 30 bis 42 °C strikt zu vermeiden. Häufig übersehen wird dabei der Kaltwasserbereich, in dem es durch Wärmeübergang von der Umgebungsluft auf das Kaltwasser zum regelhaften und über längere Zeiträume andauernden Überschreiten von 25 °C kommen kann. Als sichere Temperatur wird in der DVGW-Wasserinformation 90 nur eine Temperatur von < 20 °C angesehen. Das entspricht auch vielen internationalen Vorgaben.

Um das Wachstum von Mikroorganismen zu minimieren, müssen neben der Stagnationsvermeidung und der Begrenzung des Nahrungsangebotes insbesondere die Temperaturbereiche vermieden werden, die im Wachstumsoptimum der Erreger liegen und die das Mikrobiom für den Aufwuchs von OPPP positiv konditionieren.

Mittwoch, 28.08.2019