Die Entstehung der Biofilme verstehen
Der Biofilm ist ein lebender Organismus, dessen Wachstum mit Hilfe von
Chlordioxidlösungen verhindert werden kann. Legionellen fühlen sich in Biofilmen wohl.
Legionellen nisten bevorzugt in sogenannten Biofilmen. Ein Biofilm
besteht zumeist aus gemischten Kolonien von Mikroorganismen (Bakterien, Algen,
Pilze, Protozoen), die in einer organischen Masse (Schleim) eingebettet sind.
Dieser Biofilm siedelt sich auf wasserführenden Oberflächen in Rohrleitungen
oder Wasser/LuftGrenzschichten an.
Biofilmbildung
Die Biofilmbildung erfolgt in mehreren Stufen. Sie ist
nicht nur von der Art der Mikroorganismen und deren Eigenschaften abhängig,
sondern wird auch von den Oberflächeneigenschaften der zu besiedelnden
Materialien sowie den Umgebungsbedingungen beeinflusst. Hierzu zählen neben dem
Nährstoffangebot auch Wassergehalt, Temperatur oder die Strömungsbedingungen.
Bei der Entwicklung eines Biofilms heften sich zunächst die frei schwimmenden
planktonischen Zellen an eine Oberfläche an. Bei diesem noch reversiblen Vorgang
spielen Van-der-Waalsche Kräfte eine Rolle. Bei der darauf folgenden
Entwicklung von Monolayern und Mikrokolonien vermitteln sogenannte Adhäsine die
ersten Bindungen mit der Materialoberfläche. Dieser Vorgang ist nur bedingt
reversibel. Der Schleim, der den Biofilm durchzieht und umgibt, basiert
auf Polysacchariden, welche die Mikroorganismen selbst produzieren. Diese
Struktur lässt sich auch durch kräftiges Spülen nicht mehr von der Oberfläche
entfernen. Aus dem Biofilm werden einzelne Zellen freigesetzt, die sich wieder
ansiedeln und einen neuen Biofilm bilden können.
In Biofilmen können
Mikroorganismen nicht nur Nährstoffe akkumulieren. Sie bieten der Population
auch Schutz vor chemischen und physikalischen Umwelteinflüssen wie
Desinfektionslösungen oder Strahlung. Soll die Entwicklung von Biofilmen
wirksam und nachhaltig vermieden werden, muss man bereits in einem sehr frühen
Stadium der Biofilmbildung eingreifen
Wachstumsbegünstigende Faktoren sind:
1.
Geringe Strömung oder Stagnation des Wassers
2.
optimale Vermehrungstemperatur,
3.
nährstoffabgebender Untergrund (z.B. nicht geeignete
Gummimaterialien),
4.
nährstoffreiche Fördermedien und
5.
raue Oberflächen.
Die dichte Schleimschicht schützt die im Biofilm lebenden Mikroorganismen
vor verändernden Umweltbedingungen. So hat eine kurzzeitige Desinfektion des
Rohrleitungssystems bei einem Sanierungsfall meist nicht lange Bestand. Der
oberste Bereich des Biofilms wird zwar zerstört, doch wächst nach kurzer Zeit
der Biofilm wieder auf.
Um die hygienische Sicherheit von Trinkwasser nachhaltig zu gewährleisten,
muss die Entstehung von Biofilmen in Installationssystemen verhindert, bzw.
bereits aufgewachsene Biofilme inhibiert oder beseitigt werden.
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