Was ist Biofilm und wie entsteht er?
In Wasserleitungssystemen kann sich Biofilm innerhalb weniger Tage bilden. Biofilme können Bakterien, Amöben, Algen und andere Mikroorganismen beherbergen. Bei geringen Fließgeschwindigkeiten, beispielsweise in Totsträngen, kann sich ein besonders dicker Biofilm entwickeln. Durch das fließende Wasser können sich Teile des Biofilms ablösen und Partikel andere Stellen des Wasserleitungssystems kolonisieren. Eine externe Beanspruchung der Rohrleitungen, z. B. durch Desinfektionsmaßnahmen, kann zur Anpassung der Biofilmzellen und dadurch zu einer stärkeren Anheftung der Zellen an Oberflächen führen.
Biofilm bildet sich in verschiedenen Phasen über mehrere Tage. Er enthält auf seinem schleimigen Nährboden Mikroorganismen. Mit zunehmender Dicke werden Biofilmpartikel, die große Mengen an Bakterien enthalten, in den Wasserfluss freigegeben.
Warum beeinflusst der Biofilm die Wasserqualität?
Biofilm schützt die darin enthaltenen Mikroorganismen vor chemischen und thermischen Desinfektionsmaßnahmen. Es ist extrem schwierig, einen einmal gebildeten Biofilm vollständig zu entfernen. Die unregelmäßige Freisetzung von Partikeln und Bakterien kann zu großen Abweichungen der Keimzahlen an den Probenahme- bzw. Wasserentnahmestellen führen. Im Biofilm lebende Bakterien verfügen nachweislich über eine größere Resistenz gegenüber antimikrobiellen Behandlungen als planktonische Zellen.
Wenn Biofilm und die darin enthaltenen Bakterien in den Wasserfluss freigesetzt werden, können an den Auslässen hohe Keimzahlen gemessen werden. Jährliche Tests bieten nur Momentaufnahmen, während sich durch engmaschige Tests die Bakterienbelastung eines Rohrleitungsnetzes besser überwachen lässt.
Welche Mikroorganismen können im Biofilm nachgewiesen werden?
Die Mehrzahl der Bakterien in Wasserleitungssystemen lebt im Biofilm (etwa 95 %), nur etwa 5 % treten frei im fließenden Wasser (planktonisch) auf. Biofilme enthalten eine Vielzahl wasserassoziierter Mikroorganismen. Dazu gehören Protozoen (z. B. Acanthamoeba), Pilze (z. B. Aspergillus spp., Fusarium spp.), Viren und eine Reihe humanpathogener Bakterien.
Zu den im Biofilm lebenden Bakterien, die für immungeschwächte Menschen gefährlich sein können, gehören: Pseudomonas aeruginosa, nicht-tuberkulöse Mykobakterien, Stenotrophomonas maltophilia, Acinetobacter baumanii, Chrysobacterium spp., Sphingomonas spp. Aeromonas hydrophila, Simkania negevensis, Elizabethkingia meningoseptica und Klebsiella spp.
Legionella pneumophila ist das wohl bekannteste, im Biofilm vorhandene, pathogene Bakterium, das sowohl zentrale Wasserspeicher (z. B. Wassertanks) als auch periphere Auslässe besiedeln kann. Pseudomonas aeruginosa sind eine verbreitete Ursache schwerer Infektionen, unter anderem von Pneumonien, Sepsen, Wund- und Hautinfektionen.
Biofilm in Wasserrohrleitungen kann viele Arten von Mikroorganismen enthalten, einschließlich Pilze (z. B. Aspergillus spp., links), stäbchenförmige Bakterien (z. B. Legionella spp., Mitte) und Protozoen (z. B. Amöben, rechts).
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