Biofilme

Biofilme sind von Mikroorganismen gebildete Schichten an Grenzflächen von Festkörpern oder Flüssigkeiten, es handelt sich um Lebensgemeinschaften von Mikroorganismen wie Bakterien, Pilzen oder Algen, welche sich an Oberflächen anheften und dort aufwachsen. Bakterielle Biofilme können auf Steinen und Pflanzen, auf Zähnen und Schleimhäuten, aber auch auf Kontaktlinsen, medizinischen Implantaten oder Kathetern, in den Schläuchen der Milchindustrie oder Trinkwasserleitungen wachsen, wo sie eine ernsthafte Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen können.

Die durch Mikroorganismen gebildete, schleimige Schicht, die den Biorfilm darstellt, wird von wässriger Lösung in einem Netzwerk aus Kanälen durchströmt. So können werden Enzyme, Nährstoffe, Sauerstoff und Abfallprodukte im Biofilm transportiert werden. Die im Biofilm lebenden Bakterien bilden eine Schutzschicht aus Proteinen und Kohlenhydraten, die sogenannte extrazelluläre Matrix, die den Biofilm vor Austrocknung, Desinfektionsmitteln und UV-Strahlung schützt.

Deshalb lassen sich Biofilme nur sehr schwer durch den Einsatz von Chemikalien abtöten und auch nur schwierig mechanisch entfernen. Dadurch bilden sie beispielsweise in wasserführenden Systemen einen Rückzugsort für Keime, von dem aus eine Neubesiedlung des Wassers nach Desinfektionsmaßnahmen stattfinden kann. In einer 2022 erschienenen Studie konnten Forscherinnen zeigen, dass Biofilme Bakterien befähigen, sich wie mehrzellige Organismen zu verhalten.

Biofilme führen in Wasserleitungssystemen immer wieder zu einer Vielzahl an Problemen. So sind manche Mikroorganismen in Biofilmen Auslöser von Krankheiten, die sich im Biofilm stark vermehren können und bei Abreißen („Erosion“) des Biofilms in großer Zahl freigesetzt werden. Weiterhin werden Rohrbereiche durch das Wachstum von Biofilmen verengt bis zur Verstopfung. Auch kann es zu mikrobiologisch induzierter Korrosion (MIK) der Materialien kommen.Dabei werden unerwünschte Stoffe frei und die Rohrleitungen werden stark angegriffen, was im schlimmsten Fall zu einem Rohrbruch führen kann.

Das multiresistente Bakterium Pseudomonas aeruginosa ist nicht nur ein gefürchteter Krankenhauskeim, sondern bildet auch einen Schleim, der den Aufbau von Biofilmen stark befördert. Das Vorkommen dieses Überlebenskünstlers muss aufgrund seiner Gefährlichkeit für immungeschwächte Menschen in medizinischen Einrichtungen regelmäßig untersucht werden. Aufgrund der Schleimbildung ist das Vorkommen von Pseudomonas aeruginosa auch ein Indikator für das Bestehen von Biofilmen.

Auch Legionellen, die wegen der durch sie ausgelösten potentiell tödlichen Legionärskrankheit gefürchtet sind, vermehren sich insbesondere in im Biofilm vorkommenden Amöben. Es gibt Hinweise darauf, dass Legionellen, die sich in Amöben entwickelt haben, schwerere Krankheitsverläufe auslösen. Aufgrund der gefahren durch Legionellen gibt es seit einigen Jahren gesetztliche Regelungen, die Inhaber von Großanlagen zur Trinkwassererwärmung (z.B. in Mietshäusern) zu regelmäßigen Untersuchungen verpflichten. Auch Betreiber von Verdundtungskühlanlagen sind seit 2017 verpflichtet, diese regelmäßig auf Keimbelastungen und besonders Legionellen zu untersuchen.

 

Bei Problemen im Prozess- und Kühlwasser verfügen wir über vielfältige Erfahrungen auch in komplexen Systemen wie beispielsweise Kraftwerken oder großen Schwerindustrieanlagen. Durch eine systemische Untersuchung durch unser kompetentes Team können Ursachen erkannt, Problemstellen definiert und bereits bestehende Probleme beseitigt werden. So können Einbußen z.B. durch Korrosion, Biofilmbildung oder Verkeimung verhindert oder beendet werden. Hier arbeiten wir eng mit hochspezialisierten Unternehmen zusammen, die z.B. effiziente und nachhaltige Reinigungen von Rohrleitungssystemen (Impuls-Spülverfahren) vornehmen.

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