Legionellen im Duschwasser - Feldstudie Legionellen in Warmwassersystemen - SPF Institut für Solartechnik
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Sanitärtechnik ■ Wohnen
Feldstudie Legionellen in Warmwassersystemen
Legionellen im
Duschwasser
Das SPF Institut für Solartechnik hat in 110 Wohngebäuden
Wasserproben genommen und diese auf Legionellen analysieren
lassen. Die Resultate werden an dieser Stelle das erste Mal
einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt.
Text Michel Haller, Florian Ruesch * Im Rahmen der Überarbeitung der Normen
Bild/Grafiken Getty Images, zVg zu Trinkwarmwasser in Gebäuden wurde
die Frage aufgeworfen, wie hoch die Tem-
peraturen in Warmwasserspeichern und in
warm gehaltenen Verteilleitungen sein
müssen, um einen legionellensicheren
Betrieb gewährleisten zu können. Diese
Frage konnte aufgrund der Literatur nicht
zufriedenstellend geklärt werden. Die
vorliegenden Untersuchungen sollen einen
Beitrag dazu liefern, die Risikofaktoren,
welche zu einer erhöhten Wahrscheinlich-
keit von Legionellen im Duschwasser füh-
ren, besser zu verstehen.
Untersuchungsobjekte
Im Frühjahr 2019 wurden in 110 Wohnge-
bäuden in den Gemeinden Rapperswil-
Jona, Schmerikon und Uznach insgesamt
444 Wasserproben genommen. Die meis-
ten der untersuchten Objekte waren Ein-
familienhäuser, es waren jedoch auch
14 Mehrfamilienhäuser und acht Doppel-
Einfamilienhäuser in der Stichprobe ent-
halten. Zudem verfügten 55 % der Objekte
über eine thermische Solaranlage. Nach
den Untersuchungen im Jahr 2019 wurden
jene Anlagenbesitzer noch einmal ange-
schrieben, welche Legionellenwerte über
1000 KBE/L in mindestens einer Dusch-
wasserprobe hatten. Von diesen
18 Anlagenbesitzern waren 14 bereit,
an einer Folgeuntersuchung im Frühjahr
2020 teilzunehmen.
Drei Besonderheiten der Untersuchung
Die Untersuchungen unterschieden sich in Vor allem ältere Personen sind
durch Legionellen gefährdet.
drei wesentlichen Punkten von früheren
Männer mehr als Frauen.
Feldstudien:
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■■ Erstens wurden vor der Probenahme
Temperaturlogger angebracht und die
Temperaturen von Speicher und Warm-
wasserverteilung für mindestens eine
Woche aufgezeichnet.
■■ Zweitens wurden im Jahr 2019 auch
Proben aus dem unteren Volumen
der Warmwasserspeicher gezogen, um
feststellen zu können, ob in diesem
Speicherbereich aufgrund tieferer
Temperaturen als im oberen Bereich
vermehrt Legionellen zu finden sind.
■■ Als dritter Punkt ist anzuführen, dass ein
Verfahren gewählt wurde, welches auf
kompakt
25 – 45 °C
Legionellen vermehren sich im
Temperaturbereich von 25 – 45 °C.
Ein Erkrankungsrisiko besteht beim
Einatmen von legionellenhaltigen
Tröpfchen oder Aerosolen. Infektions-
wege: via Duschwasser, Nassrückkühl-
anlagen, Autowaschanlagen,
Zierbrunnen, Sprudelbäder etc.
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die tatsächliche Gefährdung während falls bei 37 °C gezogen. Bei Neben- res- Resultate aus 110 Objekten im
des Duschens abzielte. Legionellosen pektive Gästeduschen wurde jeweils aus ersten Jahr (2019)
werden durch das Einatmen von legio- Kostengründen nur diese eine Mischpro- Insgesamt konnten bei 24 von den
nellenhaltigen Aerosolen verursacht. be gezogen. Proben bei sehr hohen 110 Gebäuden Legionellen in mindestens
Daher wurden Situationen, bei denen Temperaturen zu entnehmen, wurde einer Duschwasserprobe nachgewiesen
sich eine Person direkt unter der Dusch- nicht als zielführend erachtet, werden, in 18 Objekten wurde der Höchst-
brause befindet, als besonders kritisch da aus dem Leitungssystem oder der wert für Duschen von 1000 KBE/L (siehe
erachtet. Für eine erste Probenahme Brause mitgespülte Legionellen durch Kasten) überschritten. Einige Ergebnisse
wurde zuerst nur das heisse Wasser hohe Temperaturen im Probebehälter der Untersuchungen von 2019 werden hier
aufgedreht, und eine Probe gezogen, auch erst dort abgetötet werden können. zusammengefasst:
sobald eine Temperatur von 37 °C Insbesondere negative – also Sowohl Speicher, welche durch Solar-
erreicht wurde. Danach wurde eine legionellenfreie – Resultate aus Proben wärme unterstützt wurden, als auch Spei-
Mischtemperatur zwischen Heiss- und mit hoher Temperatur könnten dadurch cher, welche mit Wärmepumpentechnik
Kaltwasser eingestellt und eine weitere eine Sicherheit vermitteln, die im realen Trinkwarmwasser bereiteten, wiesen
Probe dieses gemischten Wassers eben- Alltag nicht gegeben ist. tendenziell weniger häufig Legionellen im
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Bereich des Speicherbodens auf als andere
Anlagen (Abb. 1).
Das Vorkommen von Legionellen in den
Duschproben korrelierte mit sechs
Ausprägungen signifikant:
■■ Mit dem Vorhandensein einer zentralen
Kaltwasserbeimischung (zentraler Ver-
brühungsschutz) in Kombination mit
einer Warmwasserzirkulation (p = 0.01,
zur Erklärung der p-Werte siehe Info- Übersicht Befunde Speicherboden
Kasten),
■■ mit dem Vorhandensein einer Thermo-
mischarmatur in der Dusche (p = 0.046),
■■ mit dem Vorhandensein einer Solaranla-
ge (Hauptdusche p = 0.01, Nebendusche
p = 0.46),
■■ mit der Beanstandung von geruchlichen
oder geschmacklichen Eigenschaften
des Wassers (p = 0.04),
■■ mit dem Alter des Hauses (p = 0.02) und
mit dem Alter der sanitären Anlage (p =
0.03), wobei jüngere Häuser und Anlagen
eher Legionellen aufwiesen als ältere. ❭
Übersicht über die Legionellenbefunde in Proben aus dem unteren Bereich des Warmwasserspeichers
1000 KBE/L 1 in der Hauptuntersuchung 2019.
Die Quantifizierung von Legionellen
in Wasserproben erfolgte über ein
Kulturverfahren nach ISO
11731:2017, in welchem eine
definierte Menge Wasser – direkt
oder als Filtrat auf einem Filter – auf
einen Nährboden gebracht wird.
Danach werden allfällig vorhandene
Keime bei wachstumsbegünstigen-
den Bedingungen kultiviert. Nach
der Kultivierung wird festgestellt,
wie viele Legionellenkolonien sich
auf dem Kulturmedium gebildet
haben. Diese werden als koloniebil-
dende Einheiten (KBE) ausgewiesen
und auf einen Liter Wasserprobe
hochgerechnet (KBE/L).
Der Höchstwert für Duschen im
öffentlichen Raum beträgt gemäss
TBDV (SR 817.022.11): 1000 KBE/L.
Für private Duschen gibt es offiziell Vergleich der maximalen Legionellenkonzentration aus den beiden Untersuchungen 2019 und 2020;
keinen Höchstwert. 2 Tinf = Temperatur des Heisswassers nach Erreichen von Temperaturkonstanz an der Entnahmestelle.
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Entwicklung der Anzahl Anlagen mit Legionellen > 1000 KBE/L in Duschwasserproben im
3 zeitlichen Verlauf der Studien.
Anlagen mit Solaranlagen waren gleich- gewesen wäre, wenn die Vorgaben der SIA
Was bedeuten die p-Werte
zeitig signifikant jünger und wiesen sowohl 385/1:2020 grösstenteils eingehalten wor-
und «statistisch signifikant»? im Bereitschaftsvolumen als auch an den den wären.
Die ausgewiesenen p-Werte sind ein Entnahmestellen signifikant tiefere Tempe- Überraschenderweise waren die weniger
statistisches Mass dafür, wie raturen auf als andere. Zudem wiesen häufig benutzten Nebenduschen tenden-
wahrscheinlich es ist, dass allfällig diese Anlagen weniger häufig Legionellen ziell auch weniger häufig von Legionellen
festgestellte Unterschiede zwischen im unteren Speicherbereich auf als An- betroffen als Hauptduschen, und auch die
Gruppen rein zufällig sind. Bei lagen ohne Solarthermie. Deshalb lässt angegebene Häufigkeit der Nutzung der
einem p-Wert von 0.4 sind die sich vermuten, dass nicht das eigentliche jeweiligen Duschen korrelierte nicht mit
Unterschiede oder allfällige Muster Anlagenkonzept, sondern mit diesen dem Vorhandensein von Legionellen in den
mit 40%iger Wahrscheinlichkeit Anlagen korrelierende andere Faktoren für Proben. Ebenfalls überraschend war, dass
zufällig. Bei einem p-Wert < 0.05 ist das vermehrte Auffinden von Legionellen Anlagen, welche erst kürzlich gewartet
das Resultat mit über 95%iger in den Duschproben verantwortlich war. wurden, häufiger Legionellen im unteren
Wahrscheinlichkeit kein Zufall. In Gemäss SIA 385/1:2020 muss bei Neu- Speicherbereich aufwiesen als Anlagen,
diesen Fällen spricht man in der bauten und, soweit möglich, bei Umbauten welche nicht oder erst vor längerer Zeit
Regel von einem «signifikanten» die Temperatur an der Entnahmestelle gewartet oder installiert wurden (p = 0.02).
Ergebnis. Im vorliegenden Artikel nach siebenfacher Ausstosszeit mindes- Insgesamt blieben nach den Untersu-
werden Unterschiede, welche nicht tens eine Temperatur von 50 °C erreichen. chungen von 2019 weiterhin zentrale Fra-
signifikant sind, als «Tendenzen» Diese Temperatur konnte von 30 % der gen offen, und es wurde deshalb beschlos-
deklariert. Für die im Artikel Anlagen ohne Solarthermie und von 50 % sen, im Folgejahr weitere Untersuchungen
rapportierten p-Werte kamen, der Anlagen mit Solarthermie nicht er- vorzunehmen.
in Abhängigkeit der jeweiligen reicht werden. In der SIA-Norm werden
Fragestellung, Fischer Exakt und auch Mindesttemperaturen für den Vorlauf Im Folgejahr zeigt sich die
Wilcoxon-Rangsummentests zum und Rücklauf von Warmwasserzirkula- Wirksamkeit von Massnahmen
Einsatz. tionssystemen gefordert. Keine der 25 Im zweiten Jahr (2020) wurden nur noch
Anlagen mit Zirkulationssystem erreichte 14 derjenigen Objekte weiter untersucht,
jedoch die für den Standardfall geforder- welche im Vorjahr Legionellen > 1000 KBE/L
ten 55 °C im Rücklauf der Zirkulation. Nur in mindestens einer Duschprobe aufwie-
drei Anlagen erreichten an dieser Stelle die sen. Wiederum wurde im Frühjahr (Januar
52 °C, welche im Falle einer einwandfreien bis März) ein erstes Mal beprobt, und wie-
Installation ohne jegliche Problemstelle derum wurden Temperaturen aufgezeich-
angewendet werden können. Bei diesen net und die Proben nach dem gleichen
drei Anlagen waren keine Legionellen an Vorgehen wie im Vorjahr gezogen und
den Entnahmestellen zu finden. Da nur analysiert. Von den 14 Objekten waren
wenige Anlagen die Anforderungen der SIA neun in 2020 auf Anhieb legionellenfrei. Die
erfüllten, lassen die Untersuchungen von Besitzer dieser neun Anlagen hatten in der
2019 keine Rückschlüsse darauf zu, was Zwischenzeit unterschiedliche Massnah-
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men ergriffen. Diese beinhalteten zum
Beispiel Erhöhungen der Speichertempe-
ratur sowie der Temperatureinstellung des
zentralen Verbrühungsschutzes (Kaltwas-
serbeimischung nach dem Speicher). In
vier Fällen kam eine Legionellenschaltung
in Gestalt einer temporären Erhöhung der
Speichertemperatur auf 65 °C zum Einsatz,
und in sieben Fällen wurden Duschschläu-
che oder -armaturen ersetzt. Die meisten
Besitzer gaben zudem an, die Duscharma-
turen nun regelmässig zu spülen. Dies kann
auch nur ein kurzes Öffnen des Heisswas-
sers vor dem Duschen sein. Nur eine Per-
son gab an, gar keine Spülung durchzufüh-
ren. Für 16 der 26 untersuchten Duschen
wurde angegeben, dass diese regelmässig
«heiss» vorgespült werden. Manche gaben
an «gemischt» oder «kalt» vor- oder nach-
zuspülen. Jene zwei Duschen welche
«nicht» oder «kalt» vorgespült wurden,
wiesen auch 2020 Legionellen > 1000 KBE/L
auf. Dadurch wird ein statistisch signifikan-
ter Zusammenhang zwischen keiner oder
kalter Vorspülung und Legionellen > 1000
KBE/L erreicht (p=0.05).
In Abbildung 2 (links) werden die Resul-
tate aus den Legionellenanalysen der
Untersuchung 2020 und 2019 miteinander
verglichen. Dabei zeigt sich für Duschen, in
welchen erneut Legionellen gefunden
wurden, eine ähnliche Grössenordnung der
gemessenen KBE/L wie im Vorjahr. Von
denjenigen Dusch-Entnahmestellen, in
welchen 50 °C als Heisswassertemperatur
erreicht werden konnte, waren nur noch in
zweien Legionellen feststellbar. Die ein-
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Korrekte Einbindung der Zirkulation 4
in Kombination mit einem zentralen
Verbrühungsschutz. Der Zirkulations-
rücklauf muss sowohl zum kalten
Eingang des Verbrühungsschutzes als T
auch direkt mit dem Speicher
verbunden werden. An mehreren
Stellen sind Rückflussverhinderer
erforderlich.
zigen Befunde mit ≥ 10 000 KBE/L im Jahr Legionellen mehr nachgewiesen wurden, warm gehaltenes und deshalb auch nicht
2020 stammen aus Anlagen, welche mag erstaunen. Zumal in der Literatur wärmegedämmtes Rohr, welches gegen-
lediglich 41–43 °C an der Entnahmestelle berichtet wird, dass in grossen und kom- über dem Speicher siphoniert wurde. Die
erreichten (vgl. Abb. 2, rechts). plexen Anlagesystemen wie Mehrfamilien- zweite Anlage verfügte über eine Zirkula-
In der Nachuntersuchung 2020 korrelierte häuser und Spitäler die Legionellen nur tionsleitung ohne Zirkulationspumpe, in
das Auffinden von Legionellen in den mit sehr hohen Temperaturen von 60–70 °C welcher sich der Durchfluss nur aufgrund
Duschproben mit den folgenden Tempera- eliminiert werden können. Hier scheint ein der Dichteunterschiede des Wassers und
turfragen der Anlage: deutlicher Unterschied zu bestehen zwi- der Schwerkraft einstellt. Die Zirkulation
■■ Erreicht die Temperatur an der Entnah- schen diesen grösseren und komplexeren fand jedoch grösstenteils in der nicht
mestelle 50 °C? (p=0.03) Anlagen gegenüber den deutlich kleineren beabsichtigten Flussrichtung statt, und die
■■ Ist die Einschalttemperatur der Nach- und einfacheren Anlagen dieser Untersu- Temperaturvorgaben für Zirkulationssys-
heizung ≥ 50 °C? (p = 0.01) chung. Die Ursachen dafür sollten nach teme waren bei weitem nicht eingehalten.
■■ Ist die Temperatureinstellung der zentra- Ansicht der Autoren weiter erforscht werden. Bei zwei Anlagen lag eine fehlerhafte
len Kaltwasserbeimischung (falls vor- Kombination aus Warmwasserzirkulation
handen) > 50 °C? (p = 0.02) Fünf Objekte mit Legionellen im Jahr und zentraler Kaltwasserbeimischung
2020 – Fehler in warmen Verteilleitungen (Verbrühungsschutz) vor, welche zu un-
Diese Zusammenhänge waren bei der Nur bei fünf Anlagen wurden 2020 noch günstigen Temperaturen in Speicher und
grösseren und zufälligen Stichprobe in Legionellen festgestellt. Diese Anlagen Leitungen führte. Aussagen von Experten
2019 nicht ersichtlich, weil diese auch viele wurden näher untersucht und weitere aus dem Sanitärbereich lassen darauf
Anlagen enthielt, welche trotz tiefer Tem- Massnahmen umgesetzt. In den folgenden schliessen, dass fehlerhafte Kombinatio-
peraturen keine Legionellen aufwiesen. Bei Beprobungen konnten noch bei drei und nen dieser Art im Feld öfters anzutreffen
der Stichprobe von 2020 handelte es sich nach weiteren Massnahmen schlussendlich sind. Deshalb wurde beschlossen, ein
jedoch ausschliesslich um Anlagen, welche bei keiner Anlage mehr Legionellen > 1000 Merkblatt auszuarbeiten, welches aufzeigt,
im Jahr davor an mindestens einer Entnah- KBE/L nachgewiesen werden (Abb. 3). wie diese Kombination korrekt (Abb. 4)
mestelle Legionellen aufwiesen. Diese Auffällig war, dass vier von den fünf ausgeführt wird, und welche Konsequen-
zweite Untersuchung zeigt entsprechend Anlagen, und insbesondere alle drei «hart- zen sich aus fehlerhaften Systemen erge-
auf, unter welchen Bedingungen eine näckigen Fälle», klare Mängel in der Warm- ben können. Dieses Merkblatt wird in einer
bestehende Kontamination mit Legionel- haltung der Verteilleitungen aufwiesen. späteren Ausgabe von «HK-Gebäudetech-
len eliminiert werden kann. Dabei kann Eines der Objekte verfügte über ein man- nik» vorgestellt.
auch eine Rolle gespielt haben, dass es sich gelhaftes elektrisches Begleitheizband
um sensibilisierte Nutzer handelte, welche zwischen Speicher und Warmwasserver- Fazit
die Entnahmestellen öfters heiss spülen als teiler. Unsere Messungen durch Anlege- Die Feldstudien haben gezeigt, dass viele
die durchschnittlichen Nutzer der ersten fühler zwischen Wärmedämmung und Rohr der zufällig ausgewählten Bestandsanla-
Stichprobe. ergaben anstatt der geforderten 52 oder gen die Vorgaben der SIA 385/1:2020 für die
Dass in dieser Untersuchung auch für 55 °C (SIA 385/1:2020) nur eine Temperatur Installation und den Betrieb von Warm-
Anlagen, deren Temperaturen nur gering- von 45.5 °C. Darauf wurde das entspre- wassersystemen in Gebäuden nicht erfül-
fügig über 50 °C angehoben wurden, keine chende Rohrstück ersetzt durch ein nicht len. Dennoch konnten in den meisten der
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110 Objekte keine Legionellen an den wird. Ein heisses Ausstossen des Wasser- Autoren
Dusch-Entnahmestellen festgestellt wer- inhalts der Leitungen und Armaturen vor *Michel Haller und Florian Ruesch, SPF Institut
den. Dort, wo Legionellen gefunden wur- oder nach dem Duschen vermindert dabei für Solartechnik, OST – Ostschweizer Fachhoch-
den, konnten diese – sofern die Besitzer das Legionellenrisiko. Es ist jedoch noch schule, spf.ch
dafür gewonnen werden konnten – durch nicht restlos geklärt, wie lange und zu wel-
gezielte Massnahmen eliminiert werden. chen Zeitpunkten idealerweise dieser Was-
Obwohl hierzu in einzelnen Objekten sehr serausstoss stattfinden sollte. Die Unter- An der Studie Beteiligte
hohe Temperaturen von 60 °C oder auch suchungen haben auch gezeigt, dass Fehler Die Feldstudien 2019 wurden unterstützt durch das
70 °C gefahren wurden, konnten die Legio- in den warm gehaltenen Verteilleitungen BFE-Forschungsprogramm Solarthermie und
nellen auch in Systemen mit Temperaturen Ursache von hartnäckigen Problemen mit Wärmespeicher sowie durch den Kanton Bern und
leicht über 50 °C ein Jahr später nicht mehr Legionellen sein können. Letztendlich muss suissetec. Die Feldstudien von 2020 wurden unter-
nachgewiesen werden. Die Studie zeigt jedoch auch darauf hingewiesen werden, stützt durch EnergieSchweiz und die EnFK Ost.
aber auch, dass das Risiko einer Legionel- dass den Autoren aus keiner der von Legio- Die Probenanalyse wurde durch das Amt für
lenkontamination deutlich steigt, wenn die nellen betroffenen Gebäude ein Fall von Verbraucherschutz und Veterinärwesen (AVSV)
Warmwassertemperatur an den Entnah- Legionellose gemeldet worden ist. ■ des Kantons St. Gallen durchgeführt und auch mit
mestellen 50 °C nicht erreichen kann, oder Eigenleistungen unterstützt. Wissenschaftlich
wenn aufgrund von Thermomischarmatu- begleitet wurden die Arbeiten durch Franziska Rölli
ren oder Nutzerverhalten diese Tempera- (HSLU), Frederik Hammes (Eawag) und Linda Thöny
tur an der Entnahmestelle nie erreicht (AVSV St. Gallen).
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