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Einfacher und schneller Nachweis von Legionellen

Bild von Legionella pneumophila - 3D-Illustration
shutterstock / peterschreiber.media

Das Forschungsprojekt Legiomer entwickelt ein Analysesystem, um Legionellen in Nutz- und Trinkwasseranlagen einfacher und schneller nachzuweisen. Anlagenbetreiber wie beispielsweise Wasserversorger, Verdunstungskühlanlagen, Papierfabriken und Auftragslabore können so die Einhaltung der Legionellen-Grenzwerte kontrollieren und gegebenenfalls schnell Gegenmaßnahmen zur Dekontamination einleiten.

Legionellen sind Bakterien, die beim Menschen unterschiedliche Krankheitsbilder verursachen, von grippeartigen Beschwerden bis zu schweren Lungenentzündungen. Sie sind weltweit verbreitete Umweltkeime, die in geringer Anzahl natürlicher Bestandteil von Oberflächengewässern und Grundwasser sind. Legionellen vermehren sich am besten bei Temperaturen zwischen 25 °C und 45 °C. Oberhalb von 60 °C werden sie meistens abgetötet und unterhalb von 20 °C vermehren sie sich kaum noch. Besonders in künstlichen Wassersystemen wie Wasserleitungen in Gebäuden finden die Erreger bei entsprechenden Temperaturen gute Wachstumsbedingungen. In Ablagerungen und Belägen des Rohrsystems können sich die Legionellen besonders gut vermehren.

Einfach handhabbarer Biosensor

Das Ziel des PFAU-Projektes Legiomer ist die Entwicklung eines sensitiven und einfach handhabbaren Nukleinsäure-basierten Biosensors, der einem Betreiber von Trink- und Nutzwasseranlagen einen schnellen betriebsinternen Nachweis von Legionella spp. ermöglicht. Überschreitungen von Legionellen-Grenzwerten an bestimmten „points of interests“ können zeitnah erfasst und sofortige Maßnahmen für eine Dekontamination eingeleitet – und damit ein ordnungsgemäßer (Weiter-) Betrieb der Anlage gewährleistet werden.

Durch das zu entwickelnde Schnelltestsystem sollen die bisher notwendigen kostenintensiven und langwierigen Analysen, die im Rahmen der Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzes (42. BImSchV) sowie der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) vorgeschrieben sind und die bis zu sieben Tage dauern können, ergänzt oder mittelfristig sogar ersetzt werden. Den geplanten besonderen Lösungsansatz stellt dabei ein "Koffer-Analysesystem" dar, das alle Komponenten für die Vorfiltration, Aufkonzentrierung, Analyse auf dem Lateral-Flow-Teststreifen und digitale Auslesung beinhaltet und vom Laien bedienbar ist.

Die neuen schnellen, einfachen und direkten Vor-Ort-Messungen ermöglichen einen Anlagenbetrieb bei niedrigeren Wassertemperaturen als den bisher erforderlichen mindestens 60 °C, da im Kontaminationsfall schneller gegengesteuert werden kann. Eine Reduktion der Temperatur um 10 °C kann aufgrund des geringeren Energiebedarfs der Anlagen bis zu 38 % der CO2-Emissionen einsparen.

Das Projekt wird mit Mitteln aus dem Programm zur Förderung anwendungsnaher Umwelttechniken (PFAU) der bremischen Senatorin für Klimaschutz, Umwelt, Mobilität, Stadtentwicklung und Wohnungsbau und mit Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.