Technische Analyse
Technische Mängel
Mögliche Ursachen und Auswirkungen
Wenn sich unter ungünstigen Bedingungen Mikroorganismen und Krankheitserreger vermehren, dann liegen meist technische Mängel vor. Sie verursachen Hygieneprobleme und sind Risikofaktoren für mikrobiologische Kontaminationen im Kalt- und Warmwassersystem von Gebäuden. Es gibt eine Reihe möglicher technischer Mängel, etwa eine nicht sachgerechte Planung, unsauberes Arbeiten an der Installation, oder zu hohe oder niedrige Wassertemperaturen.
Um die mikrobiologische Situation in der Trinkwasserinstallation endgültig festzustellen, sind mikrobiologische Untersuchungen erforderlich. Die Tabelle zeigt exemplarisch verschiedene technische Auffälligkeiten und deren möglichen Auswirkungen auf die Mikroorganismen.
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Übersicht: technische Mängel
- Nicht sachgerechte Planung (Überdimensionierung von Speicher und Leitungen)
- Unsauberes Arbeiten an der Installation
- Nicht sachgerechte Inbetriebnahme
- Kein bestimmungsgemäßer Betrieb
- Stagnation – Totleitungen, unzulässige Querverbindungen,
- Verwendung ungeeigneter Materialien und Bauteile
- Defekte Anlagenteile (z. B. Wärmetauscher, Zirkulationspumpen),
- Kein hydraulischer Abgleich
- Ablagerungen im Warmwasserspeicher bzw. defekte Beschichtungen (Wasserbeschaffenheit, Materialauswahl)
- Korrosionsschäden bzw. starke Kalkablagerungen in Rohrleitungen
- Temperaturen unter 55 °C im Trinkwasser warm (PWH)
- Temperaturen über 25 °C im Trinkwasser kalt (PWC)
- Unzureichende Dämmung der Rohrleitungen für PWC und PWH
- Hygienische Mängel an den Endsträngen (z. B. Duschschläuche)
- Quellen für Nährstoffe, z.B. Polyphosphate
- Keine regelmäßige Wartung und Inspektion (DIN EN 806-5, Tabelle A.1
- Keine dokumentierte Einweisung durch ausführendes Fachunternehmen
Eine weitere Ursache für Hygieneprobleme: der Biofilm
Auswirkungen auf die Trinkwasserhygiene hat auch der Biofilm. Dabei beeinflussen verschiedene Faktoren das Wachstum des Biofilms und die Zahl der Mikroorganismen: Temperatur, Trinkwasserbeschaffenheit (Wasserhärte), biologisch verfügbare Nährstoffe, löslicher organischer Kohlenstoff (DOC), Stagnation/Aufenthaltszeit, Werkstoffe/Materialien, Oberflächenstruktur (Alter des Werkstoffes).
Zu lange Standzeiten im Trinkwasser - sprich regelmäßige Betriebsunterbrechungen von mehr als 72 Stunden - verursachen einen zu lockeren Biofilm. Bei Druckstößen verteilen sich dann sehr schnell größere Mengen an Mikroorganismen und Teile des Biofilms in der Installation. Damit kommt es an den betroffenen Entnahmestellen zu sehr hohen KBE -, Legionellen- oder Pseudomonas aeruginosa-Werten. Bei ausreichender, turbulenter Durchströmung entsteht ein stabiler Biofilm, der zu keiner nachhaltigen Beeinträchtigung der Trinkwasserqualität führt.
Vorsicht auch bei Um- bzw. Anbauten: Eine plötzliche starke Änderung der Strömungsgeschwindigkeit nach mehrjähriger Nutzung kann zum Abriss von Biofilm im Altbau und bei ungenügender Spülung zur Verkeimung des neuen Installationsabschnittes führen.
Biofilme können hygienisch-technische Probleme auslösen:
- Kontamination des Trinkwassers
- Zehrung von Desinfektionsmitteln und eine mögliche Bildung von Desinfektions-nebenprodukten
- Bildung von Geruchsstoffen
- Ursache für die Verfärbung und Trübung von Trinkwasser
- Biokorrosion
- Erhöhung des Strömungswiderstandes in Rohren (in Verbindung mit Kalk)
Gefahr für die Hygiene: der Keim Pseudomonas aeruginosa
Neben den Legionellen ist das Umweltbakterium Pseudomonas aeruginosa einer der pathogenen Keime, die sich auch in Trinkwasserinstallationen ausbreiten können. Es gelangt entweder über die Hausanschlussleitung in ein Hausinstallationssystem oder durch kontaminiertes Arbeitsmaterialbei bei Arbeiten an der Installation bzw. bei der Neuinstallation. Totleitungen und Stagnationen in der Hausinstallation fördern die Vermehrung. Betroffen sind vor allem Kaltwasserleitungssysteme und deren Entnahmestellen. Hat es sich einmal etabliert, ist es oft nur mit langwierigen, aufwändigen und kostspieligen Maßnahmen zu entfernen.
Die Bakterien können lokal oder systemisch im Kalt- und Warmwasserbereich vorkommen. Sie finden sich z. B. in dezentralen Wasseraufbereitungsanlagen wie Enthärtungsanlagen, in Anlagen zur Herstellung von Dialysewasser, in Leitungsabschnitten mit stagnierendem Wasser aber auch im Bereich von Entnahmearmaturen und direkt an Zapfhähnen (z. B. Perlatoren, Duschkopf). Die Kontamination kann sowohl in bestehenden Trinkwasserinstallationen auftreten, als auch in Installationen bei Neu- oder Umbaumaßnahmen vor oder kurz nach der Inbetriebnahme.
Das Risiko lässt sich minimieren, wenn Fehler bei Planung, Bau, Inbetriebnahme und Betrieb der Trinkwasserinstallation unter Beachtung der allgemein anerkannten Regeln der Technik vermieden werden.
Probenahme
Wer ist zur Probenahme verpflichtet?
Die Probenahme in der Trinkwasserinstallation muss juristisch einwandfrei sein. Die Untersuchungspflicht auf Legionellen besteht nach § 14 Abs. 3 TrinkwV für Unternehmer und sonstige Inhaber (UsI) von Trinkwasserinstallationen, wenn...
- ...sie Trinkwasser im Rahmen einer gewerblichen oder öffentlichen Tätigkeit abgeben,...
- ...sich in der Anlage eine Großanlage zur Trinkwassererwärmung befindet und...
- ...die Anlage Duschen oder andere Einrichtungen enthält, in denen es zu einer Vernebelung des Trinkwassers kommt.
Wann liegt eine gewerbliche oder öffentliche Tätigkeit vor? Was macht eine Großanlage aus? Was hat es mit der Vernebelung von Trinkwasser auf sich? Im Folgenden gehen wir genauer auf die einzelnen Begrifflichkeiten ein.
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Öffentliche Tätigkeit
Damit ist die Trinkwasserbereitstellung für einen unbestimmten, wechselnden und nicht durch persönliche Beziehungen verbundenen Personenkreis gemeint. Beispiele sind Krankenhäuser, Altenheime, Schulen, Kindertagesstätten, Gemeinschaftsunterkünfte Vorsorge- und Rehabilitationseinrichtungen, Sportstätten.
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Gewerbliche Tätigkeit
Dabei handelt es sich um die unmittelbare oder mittelbare, zielgerichtete Trinkwasserbereitstellung im Rahmen einer Vermietung oder einer sonstigen selbstständigen, regelmäßigen und in Gewinnerzielungsabsicht ausgeübten Tätigkeit.
Bei vielen Anlagen treffen beide Kriterien zu. Ausschlaggebend ist dann das „weitergehende“ Kriterium der öffentlichen Tätigkeit. Diese Anlagen sind dann nach den Bestimmungen des § 18 Absatz 1 TrinkwV 2001 durch das Gesundheitsamt zu prüfen und können in das stichprobenartige Überwachungsprogramm nach § 19 Absatz 7 TrinkwV 2001 einbezogen werden.
Für Trinkwasserinstallationen im gewerblichen Bereich, die ohne Gewinnerzielungsabsicht und damit nicht im Rahmen einer gewerblichen Tätigkeit im Sinne der TrinkwV betrieben werden, besteht keine Beprobungspflicht nach TrinkwV. Dennoch ist eine regelmäßige Beprobung des Trinkwassers sinnvoll. Zu beachten sind auch Beprobungspflichten aus anderen Rechtsbereichen, etwa aus § 4 ArbSchG.
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Vernebelung des Trinkwassers
In Trinkwasserinstallationen, deren Anlagen Duschen oder andere aerosolerzeugende Einrichtungen enthalten, kann es zur Vernebelung des Trinkwassers kommt. Dadurch besteht die Gefahr, dass Nutzer kleine Tröpfchen, sogenannter Aerosole, einatmen. Die wiederum können zu einer Infektion mit Legionellen führenn. Daher müssen solche Anlagen untersucht werden. Anlagen ohne Duschen oder anderen aerosolbildenden Einheiten unterliegen hingegen nicht der generellen Untersuchungspflicht. Dazu zählen zum Beispiel Bürogebäude oder Kaufhäuser, in denen ausschließlich Toiletten und Waschräume versorgt werden.
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Großanlagen
Großanlagen sind alle Anlagen mit
- ...Speicher-Trinkwassererwärmer oder zentralem Durchfluss-Trinkwassererwärmer jeweils mit einem Inhalt > 400 l oder...
- ...einem Inhalt > 3 l in mindestens einer Rohrleitung zwischen Abgang des Trinkwassererwärmers und Entnahmestelle; nicht berücksichtigt wird der Inhalt einer Zirkulationsleitung.
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Kleinanlagen
Kleinanlagen sind alle Anlagen mit Speicher-Trinkwassererwärmern oder zentralen Durchfluss-Trinkwassererwärmern in...
- ...Ein- und Zweifamilienhäusern – unabhängig vom Inhalt des Trinkwassererwärmers und dem Inhalt der nachgeschalteten Rohrleitung.
- ...Anlagen mit Trinkwassererwärmern mit einem Inhalt ≤ 400 l und einem Inhalt ≤ 3 l in jeder Rohrleitung zwischen dem Abgang Trinkwassererwärmer und Entnahmestelle. Dabei wird die eventuelle Zirkulationsleitung nicht berücksichtigt.
Was sind geeignete Probenahmestellen und wer legt sie fest?
Die Festlegung der Probeentnahmestellen basiert auf zwei Grundlagen:
- DVGW-Arbeitsblatt W 551 (Ausgabe 2004)
- Empfehlung des Umweltbundesamtes zur systemischen Untersuchung von Trinkwasserinstallationen auf Legionellen (nach der TrinkwV, August 2012).
Mit systemischer Untersuchung ist eine orientierende Untersuchung gemeint, wie sie im DVGW-Arbeitsblatt W 551 beschrieben wird. Im Fokus stehen dabei die zentralen Komponenten der Trinkwasserinstallation (z.B. Anlage zur Trinkwassererwärmung, Verteiler, Steigestränge und Zirkulationsleitungen). Sie beeinflussen die Trinkwassergüte an zahlreichen Entnahmestellen – im Gegensatz zur lokal begrenzten Kontamination von einzelnen Entnahmestellen oder Stockwerksleitungen ohne Zirkulation.
Geeignete Probeentnahmestellen sind von hygienisch-technisch qualifiziertem Personal festzulegen, das falls nötig auch beurteilen kann, welche Steigstränge gleich genutzt werden bzw. welche Steigstränge hydraulisch ungünstig durchströmt sind. Beispiele dafür sind ein ähnlicher Aufbau, die Versorgung gleichartiger Gebäudebereiche, eine vergleichbare Nutzung oder eine hydraulisch besonders ungünstige Lage.
Proben dürfen nur durch Labore, die über eine Akkreditierung für die Trinkwasseruntersuchung verfügen, entommen werden. Eine Aufstellung erhalten Sie bei den zuständigen Landesbehörden.
Die Untersuchung erfolgt stichprobenartig nach den Empfehlungen des Umweltbundesamtes...
- ...am Abgang der Warmwasserleitung vom Trinkwassererwärmer.
- ...am Wiedereintritt der Zirkulationsleitung in den Trinkwassererwärmer.
- ...an Steigesträngen, die aufgrund ihrer Lage und Betriebsweise repräsentativ für andere Steigestränge sind (hierfür muss ein Nachweis geführt werden).
Weitere sinnvolle Messindikatoren
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(1) Kaltwasser
Um betriebs- und bautechnischen Mängel der Trinkwasseinstallation im Rahmen der Untersuchung auf Legionellen zu erkennen, können Messungen und Dokumentationen der Wassertemperaturen auch im Trinkwasser (kalt) wichtige Hinweise geben. Daher ist es sinnvoll, im Rahmen der orientierenden Untersuchung an peripheren Entnahmestellen auch die Temperatur des Trinkwassers (kalt) zu bestimmen.
Werden im Rahmen der orientierenden Untersuchung bei der Temperaturmessung des Trinkwassers (kalt) Temperaturen > 25 °C gemessen, so ist bei einer in der Folge eventuell erforderlichen weitergehenden Untersuchung auch das Trinkwasser (kalt) auf Legionellen zu untersuchen. Dabei erfolgt die Probennahme nach den Vorgaben der DIN EN 19458, der twin Nr. 6 und der UBA-Empfehlung „Systemische Untersuchungen von Trinkwasserinstallationen auf Legionellen nach Trinkwasserverordnung; Empfehlung des Umweltbundesamtes nach Anhörung der Trinkwasserkommission vom 23. August 2012“.
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(2) Pseudomonas aeruginosa
Die aktuelle Empfehlung des Umweltbundesamtes zur Untersuchung und Risikoabschätzung von Pseudomonas aruginosa (siehe Downloads rechts) zeigt: Eine Untersuchung des Trinkwassers auf das Bakterium leistet einen wichtigen Beitrag zur hygienischen Sicherheit - vor allem bei Baumaßnahmen in der Trinkwasserinstallation.
Die Besiedlung verschiedenster Materialklassen wie Edelstahl, Kunststoffe, Weich-PVC oder Dichtmaterialien ist möglich, wobei neue Materialien ohne bestehenden Biofilm stärker besiedelt werden als Oberflächen mit einem vorhandenen Trinkwasser-Biofilm. Um eine einwandfreie Trinkwasserqualität sicherzustellen, wird daher empfohlen, die Trinkwasserbeschaffenheit im Leitungsnetz nach Neubau bzw. nach der Durchführung von Baumaßnahmen (z. B. Erneuerung von Leitungen und Bauteilen, Baumaßnahmen mit Leitungsöffnung) auf Pseudomonas aeruginosa zu untersuchen. Diese Untersuchung soll vor Einbindung in die Versorgung erfolgen.
Auch nach einem Neubau von Trinkwasserinstallationen in Krankenhäusern, Alten- und Pflegeheimen, (Zahn-)Arztpraxen und Kindereinrichtungen sollte man eine Untersuchung auf P. aeruginosa durchführen - auch nach Umbau- oder Sanierungsarbeiten.
Umweltbundesamt (2017)
Bewertung der Legionellenbefunde und Maßnahmen
Bei der Bewertung der Analyseergebnisse und den daraus abzuleitenden Maßnahmen ist immer vom ungünstigsten Befund auszugehen. Bei einer extrem hohen Kontamination mit Legionellen (d.h. mehr als 10.000 koloniebildenden Einheiten (KBE) pro 100 ml) ist es laut DVGW sinnvoll, die Nutzung einzuschränken (Duschverbot etc.) oder endständige, bakteriendichte Filter zu installieren. Um die Ursachen aufzuklären muss zuden eine weitere Untersuchung in die Wege geleitet werden.
Wird dem Unternehmer oder dem sonstigen Inhaber einer Wasserversorgungsanlage bekannt, dass der technische Maßnahmenwert für Legionellen von 100 KBE/100 ml überschritten wird, muss er unverzüglich reagieren (siehe drei Maßnahmen). Zudem ist er verpflichtet, dem Gesundheitsamt die eingeleiteten Maßnahmen unverzüglich mitzueilen.
- ...muss Untersuchungen zur Aufklärung der Ursachen durchführen (lassen). Diese umfassen eine Ortsbesichtigung sowie eine Prüfung der Einhaltung der allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.R.d.T.).
- ...muss eine Gefährdungsanalyse erstellen (lassen).
- ...muss Maßnahmen durchführen (lassen), die nach den a.a.R.d.T. zum Schutz der Gesundheit erforderlich sind.
Gefährdungsanalyse
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Ziele und Umfang
Mit der Gefährdungsanalyse werden Ereignisse oder Situationen ermittelt, die die Gesundheit des Menschen durch eine Wasserversorgungsanlage gefährden - unter Berücksichtigung...
- ...der Beschreibung der Wasserversorgungsanlage
- ...von Beobachtungen bei der Ortsbesichtigung
- ...festgestellter Abweichungen von den allgemein anerkannten Regeln der Technik
- ...sonstiger Erkenntnissen über die Wasserbeschaffenheit, die Wasserversorgungsanlage und deren Nutzung sowie
- ...von Laborbefunden und ihrer örtlichen Zuordnung (Definition aus der TrinwkV)
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Durchführung
Wie bei einer Gefährdungsanalyse konkret vorzugehen ist, legt eine aktuelle Richtlinie fest (VDI/BTGA/ZVSHK 6023, Blatt 2 „Hygiene in Trinkwasserinstallationen - Gefährdungsanalyse“). Sie macht unter anderem Vorgaben für die Ortsbesichtigung bei Trinkwasserinstallationen und eignet sich auch für Untersuchungen, die die Ursachen anderer Abweichungen (nach TrinkwV, § 16 Absatz 3) aufklären. Jeder Betreiber ist verpflichtet, die denkbaren Gefährdungen zu analysieren (Instandhaltung, Gefährdungsanalyse) und Vorkehrungen zu treffen, um sie zu vermeiden.
Das Ergebnis ist ein Gutachten, das alle Abweichungen von den allgemein anerkannten Regeln der Technik erfasst, mögliche Gefahren und einen Instandhaltungsplan ableitet. Darin sind alle Schutzmaßnahmen darzustellen.
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Handlungsempfehlungen ableiten
Der Betreiber muss sich anschließend die Frage stellen: Welche Gefährdungen sind wesentlich und mit hoher Priorität zu beseitigen. Aufgrund einer akuten Infektionsgefährdung sind das in der Regel mikrobielle Gefahren - vor allem wenn die Überschreitung des technischen Maßnahmenwerts für Legionellen der Auslöser für die Gefährdungsanalyse war. Das Ergebnis sind konkrete Handlungsempfehlungen, aus denen der Betreiber einen individuellen Instandhaltungsplan für die Anlage erstellt - zur Einhaltung mindestens der allgemein anerkannten Regeln der Technik.
Empfehlungen des Umweltbundesamtes
Das Umweltbundesamt (UBA) hat Empfehlungen zur Untersuchung von Trinkwasserinstallationen und zur Durchführung einer Gefährdungsanalyse veröffentlicht. Diese informieren darüber, wie die Vorgaben der Trinkwasserverordnung zu verstehen sind und wie eine Untersuchung auf Legionellen nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik ablaufen sollte.
Sanierung
Es gibt eine Reihe von Sanierungsgründen:
- Mikrobielle Mängel: Grenzwert-/Maßnahmenwertüberschreitungen §§ 5 bis 7 TrinkwV 2001, Auftreten von Krankheitserregern im Sinne des Infektionsschutzgesetzes (IfSG). Von besonderer Bedeutungsind dabei Mängel durch Kontaminationen mit Legionellen, die im DVGW-Arbeitsblatt W 551ausführlich dargestellt werden, sowie mit Pseudomonas aeruginosa.
- Organoleptische/ästhetische Mängel: Geschmacks- und Geruchsbeeinträchtigungen, übermäßiges Wachstum des Biofilms, schwarze oder andersfarbige Beläge
- Technische Mängel (anlagentechnisch/gerätetechnisch)
- Mängel durch nicht bestimmungsgemäßen Betrieb
Eine Sanierung der Trinkwasserinstallation ist erforderlich, wenn die Funktion „Transport von Trinkwasser“ gestört ist. Die Störung kann die Transportfunktion (Rohrbrüche, Ablagerungen etc.) oder die Trinkwasserqualität (mikrobielle Kontamination, chemische Veränderung etc.) oder eine Kombination aus beiden betreffen. Unabhängig von der Größe einer Trinkwasserinstallation ist anfangs zu prüfen, ob die Anlage technisch sanierbar ist. Zudem ist unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu bewerten, ob eine Sanierung oder eine Neuinstallation sinnvoll ist.
Nicht jede technische Auffälligkeit führt zu einem Mangel, der eine Sanierung erforderlich macht. Bei technischen Auffälligkeiten muss jedoch eine Bewertung der Auffälligkeit durchgeführt werden, auch wenn keine mikrobielle Auffälligkeit vorliegt. Es ist wichtig, technische Mängel umgehend zu beseitigen, damit es nicht zu einer Verkeimung kommt. Denn diese ist schwer zu beseitigen (Vorsorgeprinzip).
Technische Auffälligkeiten können Indikatoren für eine mögliche mikrobielle Kontamination sein. Um sie festzustellen, sind mikrobiologische Untersuchungen durchzuführen.
Eine umgehende Behebung technischer Mängel ist angezeigt, um eine schwierig zu beseitigende Verkeimung als Folge des Mangels zu vermeiden (Vorsorgeprinzip).
DVGW, twin Nr.12 (April 2019)
Temporärer Einsatz endständiger Filter in mikrobiell kontaminierten Trinkwasserinstallationen