Trinkwasser-Überwachung

Legionellenuntersuchung: Automatisiert und digitalisiert

Ein neues Analyseverfahren ermöglicht die schnelle Legionellen-Untersuchung von Trinkwasser direkt am Überwachungspunkt.

Bild 1: Hochauflösende Aufnahme fluoreszenzmarkierter Legionellen. © BlueLab

Legionellen stellen laut WHO von allen in Wasser vorkommenden Krankheitserregern die größte Gesundheitsgefahr für Menschen dar. In der EU gab es 2016 ca. 6 500 registrierte Fälle von Legionellose (Lungenentzündungen). Experten vermuten eine hohe Dunkelziffer bis zu 30 000 Fällen jährlich. Die Sterblichkeit liegt bei bis zu 15 %. Zur Vorbeugung gegen Legionellen-Infektionen schreibt die deutsche Trinkwasserverordnung (TrinkwV) eine regelmäßige Untersuchung von öffentlich zugänglichen Trinkwasseranlagen vor. Die EU hat angekündigt, eine Pflicht zur Legionellen-Untersuchung EU-weit einzuführen.

Für die Untersuchung gibt es aktuell nur ein zugelassenes Verfahren, den Legionellen-Nachweis nach ISO 11731. Nach manueller Probenahme vor Ort durch geschultes Personal dürfen nur akkreditierte Labore die genormte Untersuchung durchführen. Diese erfolgt durch Kultivierung mit anschließender Auszählung der Keimzahlen. Die Abläufe zur Durchführung einer Untersuchung sind komplex, und bis zum Endergebnis vergehen ca. 10 – 14 Tage. Der Anlagenbetreiber erhält dabei außer den Keimzahlen keine Information zu Zustand und Risikofaktoren in seiner Trinkwasseranlage.

Permanente Auswertung mit optischem Verfahren

Um Legionellen-Untersuchungen einfacher und schneller zu machen und als Zusatznutzen den Anlagenbetreiber kontinuierlich über Zustand und Risikofaktoren in seiner Trinkwasseranlage zu informieren, hat das Tübinger Start-up Bluelab Wasseranalysesysteme GmbH ein neuartiges, zum Patent angemeldetes Analyseverfahren entwickelt. Das Verfahren basiert auf einer Antigen-Antikörper-Reaktion mit Fluoreszenz-Labeling. Zur Identifikation und Zählung der markierten Legionellen hat Bluelab ein neues optisches Verfahren entwickelt, das – vereinfacht ausgedrückt – die Legionellen fotografiert (Bild 1) und das Foto anschließend auswertet. Die Probenahme erfolgt über einen sensorbestückten Entnahmeflansch, der permanent mit der zu beprobenden Wasserleitung verbunden ist. Die Sensoren liefern kontinuierlich Zustandsdaten der Wasserleitung zur Ermittlung des Verkeimungsrisikos und messen das Probevolumen.

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Entwickelt für langfristigen Einsatz

Bild 2: Produkt-Konzept mit Einbausituation. © BlueLab

Ein wichtiges Entwicklungsziel waren eine automatisierte Analyse und ein autonomer Betrieb über Jahre. Benötigte Verbrauchsmaterialien werden dazu in einer speziell ausgelegten Tausch-Kartusche bereitgestellt. Für die Antikörper wurde eine langzeithaltbare Rezeptur entwickelt und nachgewiesen. Um wiederholte Analysen durchzuführen, werden die wasserführenden Bauteile nach einer Messung vollständig regeneriert.

Die Entwicklung erfolgte in Zusammenarbeit mit einem Fraunhofer Institut und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), in deren Laboren mit Demonstratoren und Technologieträgern der Proof-of-Concept erbracht wurde. Parallel hat Bluelab ein detailliertes Produkt- und Automationskonzept entworfen. Es sieht ein Gerät vor, das vor Ort an den Überwachungspunkten fest installiert wird (Bild 2). Das Gerät kommuniziert über Funktechnologie mit einem Server und schafft so Transparenz in Echtzeit und Kontrolle für den Betreiber über den Zustand seiner Wassersysteme. Aktuell laufen die Vorbereitungen für die Entwicklung des Analyseverfahrens und des Produktkonzepts bis zur Serienreife. Dazu sucht Bluelab noch Industrie- und Anwendungspartner.
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Festinstallierter Legionellen-Schnelltest – Anwendungsbereiche und Potenzial
Hauptanwendung des neuartigen Analyseverfahrens ist die in der deutschen Trinkwasserverordnung und diversen internationalen Gesetzgebungen vorgeschriebene regelmäßige Legionellen-Untersuchung des Trinkwassers von öffentlich zugänglichen Warmwasseranlagen. Dies bezieht sich hauptsächlich auf zentrale Warmwasserbereitungsanlagen in Miet­objekten, Krankenhäusern, Schulen, Hotels, Sportstätten sowie öffentlichen und gewerblichen Gebäuden. Betroffen sind allein in Deutschland ca. 12 Mio. Prüfstellen, die in Intervallen von drei Monaten (Krankenhäuser) bis zu drei Jahren (Mietobjekte) untersucht werden müssen. Das größte Marktsegment bilden Mietobjekte, die ca. 91 % des Marktes ausmachen. Mit Einführung der angekündigten EU-weiten Untersuchungspflicht wird der Markt stark wachsen.

Eigentümer und Betreiber von Warmwasseranlagen in den oben aufgezählten Objektarten profitieren laut Geschäftsführer Michael Jauss bei Installation der Bluelab-Lösung an den Prüfstellen von zahlreichen Vorteilen gegenüber dem aktuellen Vorgehen zur Legionellen-Untersuchung:

  • hohe Sicherheit dank hoher Sensitivität und Spezifität;
  • schnelle Ergebnisse durch digitalisierte Messwertübertragung per Funk;
  • Komfort durch automatisiertes Verfahren;
  • Transparenz durch kontinuierliche Systemüberwachung auf Risikoparameter;
  • zentrale Kontrolle und Verwaltung aller Prüfstellen und Trinkwasseranlagen;
  • autonomer Betrieb über mehrere Jahre (Wartungsintervall 5 Jahre);
  • wettbewerbsfähige Kosten;
  • flexible Prüfintervalle und engmaschigere Untersuchungen zu geringen Mehrkosten.

Auch Dienstleister in der Wohnungswirtschaft, die bisher in Zusammenarbeit mit Laboren Legionellen-Untersuchungen anbieten und durchführen, profitieren, denn die Dienstleistung „Legionellen-Untersuchung“ erfordert bei Installation und Einsatz der Bluelab-Lösung keine separaten Prozesse und Abläufe mehr im Vergleich zu den üblichen Abläufen zur Erfassung von Heizkosten und Warmwasserverbrauch.
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Bluelab war einer von sechs Finalisten beim Wettbewerb „Innovationspreis der Bioregionen 2019“; Geschäftsführer Michael Gauss: mit Krücke und Orthese. © Bio Deutschland / Andreas Grasser

AUTOR
Dr.-Ing. Michael Jauss
BlueLab Wasseranalysesysteme GmbH
mj@bluelab-h2o.de

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