Legionellen im Kühlturm effektiv vermeiden

Legionellen sind stäbchenförmige Bakterien. Sie leben hauptsächlich im Süßwasser und kommen weltweit vor. 1977 wurden die Mikroorganismen erstmals nachgewiesen. Damals kam es in den USA zu einer Epidemie mit 29 Toten. In Deutschland sind Legionellen-Erkrankungen seit 2001 meldepflichtig.

Legionellen können in geringen Mengen aus ihrem natürlichen Lebensraum in technische Wassersysteme gelangen. Unter günstigen Bedingungen kommt es dort zum Wachstum. Bevorzugt vermehren sich die Mikroorganismen in 20 °C bis 50 °C warmen Wasser. Beliebte Ansiedlungsorte sind:

• Wasserleitungen,
• Schwimmbecken und
• Verdunstungskühlanlagen.

Die Wasserlebewesen werden einerseits durch Inhalation (etwa bei verunreinigtem Duschwasser) auf den Menschen übertragen. Andererseits können sie sich über Schwebeteilchen, sogenannte Aerosole, in der Atmosphäre verbreiten (z. B. wenn die Abluft aus offenen Kühltürmen kontaminiert ist). 

Legionellen gelten als Verursacher des sogenannten „Pontiac-Fiebers“. Die Erkrankung geht mit grippeähnlichen Symptomen einher und heilt ohne Behandlung innerhalb weniger Tage aus.

Weitaus gefährlicher ist die „Legionellen-Pneumonie“, auch Legionärskrankheit genannt. Diese schwere Lungenentzündung kann lebensbedrohlich verlaufen. Unbehandelt führt sie bei ca. 15 Prozent aller gesunden Menschen zum Tod. Auffällig häufig tritt die Erkrankung bei älteren Personen, Rauchern und Männern auf.

Symptome der Legionellen-Pneumonie sind:

• ein trockener Husten,
• Kopf- und Gliederschmerzen sowie
• hohes Fieber.

Zur Bekämpfung der Infektion ist eine mehrwöchige Antibiotika-Therapie erforderlich. Die erheblichen Behandlungskosten können mitunter dem Verursacher der Epidemie in Rechnung gestellt werden.

Ein Kühlturm entzieht dem Wasser im Kühlkreislauf Wärme. Das geschieht häufig durch einen künstlich erzeugten Luftstrom. Kühltürme sind im Freien aufgestellt und dadurch ständig diversen Umweltbedingungen ausgesetzt. Organisches Material (z. B. Laub oder Pollen) gelangt in das Kühlsystem und führt dem Kühlwasser permanent Nährstoffe zu. Mikroorganismen finden hier eine ideale Lebensgrundlage und optimale Wachstumsbedingungen.

Im Zeitverlauf kann sich in der gesamten Kühlanlage ein „Biofilm“ entwickeln. Solche Beläge in den wasserführenden Bereichen bestehen aus einer Vielzahl an Mikroorganismen. Deren Ausscheidungen bilden eine Schleimschicht. Diese schützt die Legionellen vor Umwelteinflüssen und kann die Wirkung von Gegenmaßnahmen einschränken.

Als renommierter Kühlanlagen-Hersteller mit langjähriger Erfahrung weiß MULTI Kühlsysteme: Die Reinigung einer Verdunstungskühlanlage ist zeit- und kostenintensiv. Ein möglichst hygienischer Betrieb ist wichtig, um die Entstehung eines Biofilms von vornherein zu vermeiden. Dabei helfen chemische und physikalische Desinfektionsmethoden (etwa die Verwendung von Biozid) sowie regelmäßige Wartungen und Instandhaltungen. Hier nimmt der Gesetzgeber auch die Anlagenbetreiber in die Pflicht. 

Seit dem 19.08.2017 ist die 42. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (42. BImSchV) rechtsgültig. Betreiber von Verdunstungskühlanlagen und Kühltürmen werden zu umfangreichen Maßnahmen verpflichtet. Beispielsweise müssen sie regelmäßig die Legionellen-Konzentration im Kühlwasser kontrollieren. Ziel der Verordnung ist ein hygienischer und sicherer Betrieb der entsprechenden Anlagen. Hinweise dazu gibt auch die VDI-Richtlinie 2047 Blatt 2.

Hintergrund der 42. BImSchV sind gehäufte Legionellen-Infektionen. So kam es z. B. 2010 in Ulm und 2013 in Warstein zu Epidemien mit teilweise tödlichem Ausgang. Die Bakterien verbreiteten sich vermutlich über die Abluft aus offenen Kühltürmen. Der unsachgemäße Betrieb einer Verdunstungskühlanlage bildet eine erstzunehmende Gefahr für alle Personen in deren Umfeld. Denn kontaminierte Kühlturmabluft kann sich bis zu 15 Kilometer weit verbreiten und in diesem Radius Erkrankungen auslösen.

Auf die zunehmende Anzahl an Infektionen reagierte der Gesetzgeber mit der 42. BImSchV. Die wichtigsten Inhalte der Verordnung haben wir unter der nächsten Frage für Sie zusammengefasst. 

In der 42. BImSchV heißt es wörtlich: Verdunstungskühlanlagen und Kühltürme „sind so auszulegen, zu errichten und zu betreiben, dass Verunreinigungen des Nutzwassers durch Mikroorganismen, insbesondere Legionellen, nach dem Stand der Technik vermieden werden.“ (§ 3 Abs. 1 42. BImSchV)

Der Gesetzgeber stellt zahlreiche Anforderungen an den hygienischen Betrieb der Anlagen. Zentrale Inhalte der 42. BImSchV sind folgende Punkte:

• Verdunstungskühlanlagen müssen der zuständigen Behörde gemeldet werden.
• Vor (Wieder-)Inbetriebnahme einer Anlage ist für diese durch eine hygienisch fachkundige Person eine Gefährdungsbeurteilung zu erstellen.
• Für das Nutzwasser sind regelmäßig die Parameter Legionellen und allgemeine Koloniezahl zu bestimmen.
  Die allgemeine Koloniezahl umfasst alle Mikroorganismen im Kühlwasser und beurteilt dessen hygienische Qualität.
• Wird ein Grenzwert überschritten, muss der Betreiber des Kühlturms bestimmte Maßnahmen einleiten.
• Der Betreiber muss ein Betriebstagebuch führen.
  Darin sind u.a. Ergebnisse von Laboruntersuchungen und ggf. durchgeführte Maßnahmen zu dokumentieren.
• Aller fünf Jahre ist eine Überprüfung der Anlage vorgeschrieben.
  Diese muss ein vereidigter Sachverständiger oder eine Inspektionsstelle Typ A vornehmen.
• Die MULTI Kühlsysteme GmbH hilft Ihnen als Anlagenbetreiber bei der Wahrnehmung Ihrer gesetzlichen Pflichten.

Laboruntersuchungen dienen dem Nachweis von Legionellen im Nutzwasser. Entsprechend der 42. BImSchV muss die Probenahme vor Ort ein zertifizierter Probenehmer durchführen. Dabei sollte sich die Kühlanlage im Normalbetrieb befinden und der letzte Einsatz von Biozid möglichst lang zurückliegen.

Die Analyse der Wasserproben muss laut Verordnung in einem akkreditierten Labor durchgeführt werden. In einem aufwendigen Verfahren wird die Legionellen-Anzahl im Kühlwasser bestimmt. Dazu erfolgt eine kulturelle Anzucht der Bakterien auf speziellen Nährböden. Das Ergebnis zeigt, wie viele „koloniebildende Einheiten“ (KBE) pro 100 ml Wasser feststellbar sind.

Generell gilt: Je höher die Legionellen-Konzentration im Nutzwasser, umso drastischere Maßnahmen müssen ergriffen werden. Kein Handlungsbedarf besteht bei Werten bis 100 KBE (koloniebildende Einheiten) pro 100 ml Wasser.

Wird dieser Grenzwert in einer Verdunstungskühlanlage überschritten, ist zunächst eine zusätzliche Laboruntersuchung erforderlich. Sind die Werte weiterhin erhöht, schreibt der Gesetzgeber folgende Maßnahmen vor:

• Ermittlung der Ursachen,
• technische Verfahren zur Reduzierung der Legionellen-Anzahl im Nutzwasser,
• wöchentliche betriebsinterne Überprüfungen und monatliche Laboruntersuchungen (bis zur Unterschreitung der Werte),
• ab 1000 KBE/100 ml Sofortmaßnahmen zur Verminderung der mikrobiellen Belastung (z. B. Verwendung von Biozid).

Bei Werten über 10.000 KBE je 100 ml muss der Betreiber sofort handeln. Neben den bereits genannten Maßnahmen ist u. a. eine Meldung an die zuständige Behörde erforderlich. Diese kann dann sogar eine Stilllegung der betroffenen Anlage anordnen. So ist beispielsweise im Oktober 2017 eine kontaminierte Verdunstungskühlanlage in Düsseldorf abgeschaltet worden.

Eine unkontrollierte Ausbreitung von Legionellen und anderen Mikroorganismen in Verdunstungskühlanlagen lässt sich verhindern. Dazu sollten folgende Punkte beachtet werden:

• geeignete Konstruktion und Auslegung der Kühlanlage auf einen effektiven Kühlbedarf,
• sinnvolle Standortwahl des Kühlturms (möglichst wenig Nährstoffeintrag, Abzug der Aerosole in unbedenkliche Gebiete),
• Einhaltung der vom Anlagenhersteller empfohlenen Parameter beim Nutzwasser (pH-Wert, Temperatur etc.),
• regelmäßige Überprüfung der Oberflächen auf Biofilme und ggf. Reinigung,
• regelmäßige Wartung und Instandhaltung des Kühlsystems.

Unsere Anlagen sind effektiv konstruiert, robust und sehr langlebig. Gern übernehmen wir auch deren Wartung und Instandhaltung, um einen Legionellen-Befall zu verhindern. 

Mikroorganismen im Kühlwasser lassen sich chemisch oder physikalisch bekämpfen. Chemische Verfahren setzen auf Biozide. Diese Substanzen unterbinden, hemmen oder stoppen das mikrobielle Wachstum.

Zur Vernichtung von Legionellen hat sich insbesondere Chlordioxid bewährt. Das Biozid entfernt den Biofilm in den Rohrleitungen der Anlagen und tötet Viren, Bakterien sowie Pilzsporen ab. Chlordioxid hat eine lange Depotwirkung und funktioniert unabhängig vom pH-Wert des Wassers. Allerdings muss es unmittelbar vor Ort hergestellt werden. Zudem sind die dafür benötigten Chemikalien vergleichsweise teuer.

Neben chemischen Methoden wie der Verwendung von Chlordioxid können auch physikalische Techniken zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann die Kühlanlage mit UV-C-Licht bestrahlt werden. Dieses beseitigt alle Mikroorganismen im Kühlwasser. Die Bestrahlung ist jedoch lokal begrenzt und getrübtes Wasser vermindert deren Wirkung.

Die Verwendung von Katalysatoren ist ebenfalls eine physikalische Desinfektionsmethode. Dabei werden mikrobielle Biofilme zerstört und gleichzeitig Tenside erzeugt. Letztere reinigen das Kühlsystem zusätzlich. Durch eine solche Wasserbehandlung kann in den meisten Fällen auf Biozide verzichtet werden.

Bei einem Legionellen-Befall sollte der Betreiber zunächst den Anlagenhersteller kontaktieren. Erfahrene Anbieter wie die MULTI Kühlsysteme GmbH kennen die Technik ihrer Anlagen bis ins kleinste Detail. Zudem sind sie über Einschränkungen möglicher Desinfektionsmittel informiert.  

Die MULTI Kühlsysteme GmbH unterstützt Sie bei der Umsetzung der 42. BImSchV. Dazu haben wir unseren Service erweitert. Neben dem bewährten Portfolio bieten wir unseren Kunden ab sofort folgende Dienstleistungen an:

• Meldung der Anlage an die zuständige Behörde,
• Erstellung einer Gefährdungsbeurteilung,
• Anfertigung eines Betriebstagebuchs,
• regelmäßige Probenahme durch eigene zertifizierte Probenehmer,
• Probenanalyse in einem akkreditierten Labor und
• Umsetzung der vorgeschriebenen Maßnahmen bei Überschreitung von Grenzwerten.

Ihr kompetenter Ansprechpartner für die Hygienesicherheit in Verdunstungskühlanlagen ist Herr Dr. Thomas Spaller. Ihn erreichen Sie telefonisch unter 03771 246722 oder per E-Mail über t.spaller@multi-kuehlsysteme.de. Dr. Spaller freut sich auf Ihre Anfrage!

• Legionellen Historie und Bedeutung.pdf
• 42 Bundes-Immissionsschutzverordnung-Hygienischer Betrieb Verdunstungskühlanlagen.pdf