Auswirkungen von Materialien auf die Biofilmbildung
In jedem Teil sanitärer Systeme (zum Beispiel: Wasserspeichertanks, Leitungen, Duschköpfe) siedeln sich Mikroorganismen auf den Innenflächen an und bilden einen Biofilm. Dieser Biofilm bildet eine schützende Umgebung für das Wachstum von Legionellenbakterien.
Die Bildung des Biofilms hängt von verschiedenen Merkmalen ab: eines davon ist die Art des Leitungsmaterials. Verschiedene Wissenschaftler untersuchten die Wirkung von Leitungsmaterialien, die häufig in Trinkwassersystemen in Gebäuden verwendet werden: verzinkter Stahl, Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen-Random-Copolymer (PPR), vernetztes Polyethylen (PEX-c), Edelstahl und Kupfer.
Die Rauheit eines Materials spielt eine große Rolle bei der Biofilmbildung.
Eine raue Rohroberfläche erleichtert die Biofilmbildung und damit die Anhaftung von Bakterien entlang der Rohrwände (Bohinc et al., 2014, 2016; Oder et al., 2015). Dies wird in der nachstehenden Abbildung veranschaulicht, bei der es sich um 3D-Bilder auf Basis der Rasterkraftmikroskopie handelt. Sie veranschaulicht die Oberflächentopografie von 5 Rohrmaterialien vor und nach der Biofilmbildung (angepasst nach Assaidi et al., 2018). Die Biomasse ist auf verzinktem Stahl maximal, während sie auf Edelstahl minimal ist. Zudem beherbergen Oberflächen aus verzinktem Stahl höhere Anzahlen bakterieller Zellen als Edelstahl und die Kunststoffmaterialien.
Wie erwähnt, wird Kupfer auch häufig in bestehenden Rohrsystemen verwendet, aber selten in Verteilungssystemen in neuen Gebäuden. Obwohl verschiedene Quellen zeigen, dass Kupfer die Ausbreitung von Legionellen durch die bakterizide Wirkung von Kupferionen begrenzt, möchten wir hier nicht weiter darauf eingehen, da die Literatur keinen eindeutigen Aufschluss über die dabei beteiligten Mechanismen gibt. Die bakterizide Wirkung ist vermutlich stark von anderen Parametern abhängig, zum Beispiel der Wirkung der Temperatur auf die Kupferlöslichkeit (Proctor et al., 2015).
Die Forschung zu Biofilmen entwickelt sich ständig weiter. Mit der Entwicklung neuer Messtechniken kommen interessante Erkenntnisse zutage. Stoff für einen künftigen Blogbeitrag.