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Legionellen-Ausbruch in Warstein Legionellen in gefährlichem Kreislauf – Klärwerke als Keimschleuder?

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Bittermann / Dr. Jörg Kempf

Die Headline „Gefährliche Keime aus der Kläranlage“ war bis zum Legionellen-Ausbruch in Warstein im Herbst 2013 noch nie zu lesen. Rollt hier auf die kommunalen und industriellen Kläranlagenbetreiber eine zusätzliche Kostenlawine für Abdeckungen und Desinfektionsmaßnahmen zu?

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Kläranlage der Stadt Warstein; hier fanden sich hohe Konzentrationen an Legionellen, die in die Wester gelangten und dann für die Verunreinigung einer Kühlanlage sorgten.
Kläranlage der Stadt Warstein; hier fanden sich hohe Konzentrationen an Legionellen, die in die Wester gelangten und dann für die Verunreinigung einer Kühlanlage sorgten.
(Foto: Thomas Zimmermann/wikimedia.org (CC-BY-SA-3.0-DE))

Wann hat es das schon mal gegeben: Eine Reisewarnung für eine Stadt mitten in Deutschland? Wer jetzt nicht unbedingt nach Warstein reisen müsse, solle darauf verzichten, verbreiteten der Krisenstab und das Gesundheitsamt. Über Wochen erkrankten immer wieder Menschen an der Lungenkrankheit Legionellose, ohne dass die Infektionsquelle identifiziert werden konnte. 160 Erkrankungen, zwei Tote – Behörden und Wissenschaftler standen lange vor einem Rätsel (lesen Sie hierzu auch ein Interview mit Professor Martin Exner).

Heute wissen wir: Ursache der Legionellose-Erkrankungen war die Kühlanlage eines Betriebes, die mit Flusswasser aus der Wester rückgekühlt wird. Untersuchungen ergaben, dass die Legionellen aus der Kühlanlage genetisch identisch sind mit denen, die die Erkrankung ausgelöst haben. Offensichtlich waren also kontaminierte Aerosole aus der Kühlanlage Ursache für die Krankheitsfälle. Soweit, so schlecht. Doch was war die Ursache für die Legionellenvermehrung in der Kühltechnik? Im Interview mit Martin Exner wird ein gefährlicher Kreislauf beschrieben – Ausgangspunkt war die Kläranlage Warstein.

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Bislang standen im Abwasserbereich Legionellen – anders als bei der Trinkwasserversorgung, wo sie ein sensibles Thema sind und regelmäßig kontrolliert werden müssen – nicht im Fokus. Gleichwohl sind Legionellen für Abwasser-Fachleute keine Unbekannten, tritt doch in Abwasser eine große Zahl verschiedener Krankheitserreger auf, eben auch Legionellen, wie die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) in einer Stellungnahme beschreibt. Aber anders als z.B. Hepatitis-Erreger, die von Ratten übertragene Weilsche Krankheit oder Grippe-Viren, spielen Legionellen in den Arbeitsschutz-Vorschriften der Unfallversicherer keine Rolle. Warstein ist, so die DWA, der erste Fall in der bald 100-jährigen Geschichte der biologischen Abwasserbehandlung, in dem eine Kläranlage mit Erkrankungen durch Legionellen in Verbindung gebracht wird.

Bei aller Quellenforschung darf nicht vergessen werden: Die krankmachenden Aerosole stammten aus einer Kühlanlage. Solche Nasskühler erzeugen einen großen Teil der Kälteleistung durch das Verdunsten eines Teils des im Kühler versprühten Wassers – das entzieht dem Wasserkreislauf die nötige Verdampfungsenthalpie, schickt dabei jedoch eine Armada an Aerosolen in die Umgebung.

Desinfektionssysteme gefragt

Der VDMA fordert im Merkblatt „Hinweis und Empfehlungen zum Betrieb und zur Wartung von Verdunstungskühlanlagen“ (Ausgabe 2008) eine Risikoanalyse und einen Betriebsplan (auch für die Wasseraufbereitung/Wasserbehandlung). Aus solch einer Dokumentation können Risiko-, Öko- und gehaltvolle Wirtschaftlichkeitsbewertungen abgeleitet werden. Analysen und Kontrollen von zugelassenen Laboratorien sorgen so für Rechtssicherheit und durch das vier-Augen-Prinzip für eine wirtschaftliche Fahrweise, wie BWT und KTK berichten (KTK hat sich auf die Energieoptimierung spezialisiert und bietet gemeinsam mit BWT eine energetische Beratung mit ganzheitlicher Risikoanalyse an).

Mikroorganismen finden in Verdunstungskühlsystemen sozusagen ein Schlaraffenland vor – angenehme Wachstumstemperaturen sowie ein Überangebot an Nährstoffen aufgrund des Luftwäschereffekts (Pollen, Staub usw.). Das Problem dabei: Das ungehinderte Wachstum von Algen, Bakterien und Pilzen in Kühlkreisläufen fördert die Bildung von Ablagerungen in Rohren, Wärmetauschern und Kühlturmeinbauten. Die Wärmeübergangszonen sind davon am stärksten betroffen: Schleimbeläge (Biofilme) wirken sich schlimmer aus als Kalkbeläge, haben sie doch eine um den Faktor 4 niedrigere Wärmeleitfähigkeit. Im Rückkühlwerk verschlechtert Biowachstum den Wirkungsgrad bis hin zur Funktionsuntüchtigkeit. Und es sind wie beschrieben hygienische Risiken zu bedenken.

Für den Weg zu keimarmem oder keimfreiem Wasser bietet der Markt ein breites Verfahrensspektrum an. Mehr auf der nächsten Seite …

Chlorung, Ozoneinsatz, Chlordioxid, Elektrolyse, UV-Bestrahlung, Mikrofiltration, thermische Behandlung: Für den Weg zu keimarmem oder keimfreiem Wasser bietet der Markt ein breites Verfahrensspektrum an.

  • Kühlwasserbehandlung mit Ozon: Das starke Oxidationsmittel wird unmittelbar vor Ort in Ozonerzeugungsanlagen produziert und automatisch bedarfsabhängig dem Kühlumlaufwasser zudosiert. Der Betreiber profitiert auf zweierlei Weise: Ozon baut zum einen aufgrund seiner hervorragenden Oxidationskraft organische Inhaltsstoffe im Kühlsystem ab. Mehr noch: Selbst ein biologischer Bewuchs könne mit Ozon fast vollständig reduziert werden, sagt BWT. Zum anderen reduziere Ozon deutlich die Keimkoloniezahl.
  • UV-Technik zur Abwasserdesinfektion: Die Bestrahlung mit UV-Licht ist eine bewährte, anerkannte und umweltfreundliche Methode, Abwässer zu desinfizieren, so Wedeco. Mikroorganismen werden durch eine photochemische Reaktion zwischen UV-C-Strahlung und dem Erbgutträger (DNA) des Erregers innerhalb von Sekunden inaktiviert. Im Gegensatz zu der chemischen Desinfektion erzeugt die UV-Bestrahlung keine schädlichen Nebenprodukte. Zwei bedeutende Vorteile hat die Desinfektion mit UV-Licht gegenüber den chemischen Methoden: Zum einen die bessere Wirksamkeit der Desinfektion (besonders gegen Viren) und zum anderen der viel geringere Platzbedarf durch erheblich kürzere Kontakt- bzw. Aufenthaltszeiten.
  • Desinfektion mit Chlorgas: Chlor ist das weltweit am häufigsten genutzte Desinfektionsmittel. Im Wasser gelöst bildet sich hypochlorige Säure (HClO), das eigentliche Desinfektionsmittel. HClO wirke am effektivsten bei einem pH-Wert von etwa 5, so Grundfos Water Treatment.

Millionen-Investition in Kläranlage

Die Kläranlage Warstein arbeitet nach einem zweistufigen Tropfkörper-/Belebtschlammverfahren. Um eine Wiederholung des Legionellen-Ausbruchs in Warstein zu verhindern, investieren Ruhrverband und Stadtwerke mehr als 7 Millionen Euro in die Abwasser-Aufbereitung des Ortes. Der Ruhrverband rechnet mit Investitionen von 5,5 Millionen Euro in der Kläranlage. Für weitere 1,8 Millionen Euro soll ein durch die Stadt laufender Abwasserkanal so umgebaut werden, dass keine Krankheitserreger mehr in die Luft gelangen können.

Als erste vorsorgliche Maßnahme nahm der Ruhrverband den biologischen Tropfkörper der Kläranlage außer Betrieb und ersetzte die Oberflächenbelüftung des Belebungsbeckens durch eine Belüftung mit Sauerstoff. Parallel wurde eine mobile Anlage zur Desinfektion des Kläranlagenablaufs installiert. Die ebenfalls mit Legionellen belastete Vorklär-Anlage auf dem Gelände eines Lebensmittelunternehmens soll künftig nur noch als Sammelbecken fungieren. Auf eine biologische Vorklärung werde verzichtet, heißt es.

* Der Autor arbeitet als freier Mitarbeiter für PROCESS.

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