Biofilm schütz Keime wie Legionellen und Pseudomonaden in Trinkwasserleitungen und bietet Raum sich zu vermehren. Was ist ein Biofilm?
Biofilme sind Lebensgemeinschaften von Bakterien, Pilzen oder Algen, die sich an Oberflächen anheften und dort aufwachsen. Sie sind an die jeweilige Umgebung angepasst und verfügen über eine höhere Resistenz gegenüber Umgebungsbedingungen als frei schwimmende Zellen. Der Stoffwechsel von in Biofilmen organisierten Individuen unterscheidet sich von dem planktonischer Zellen.
Quelle: Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Biofilmbildung
Die Biofilmbildung erfolgt in mehreren Stufen. Sie ist nicht nur von der Art der Mikroorganismen und deren Eigenschaften abhängig, sondern wird auch von den Oberflächeneigenschaften der zu besiedelnden Materialien sowie den Umgebungsbedingungen beeinflusst. Hierzu zählen neben dem Nährstoffangebot auch Wassergehalt, Temperatur oder die Strömungsbedingungen. Bei der Entwicklung eines Biofilms heften sich zunächst die frei schwimmenden planktonischen Zellen an eine Oberfläche an. Bei diesem noch reversiblen Vorgang spielen Van-der-Waalsche Kräfte eine Rolle. Bei der darauf folgenden Entwicklung von Monolayern und Mikrokolonien vermitteln sogenannte Adhäsine die ersten Bindungen mit der Materialoberfläche. Dieser Vorgang ist nur bedingt reversibel. Der Schleim, der den Biofilm durchzieht und umgibt, basiert auf Polysacchariden, welche die Mikroorganismen selbst produzieren. Diese Struktur lässt sich auch durch kräftiges Spülen nicht mehr von der Oberfläche entfernen. Aus dem Biofilm werden einzelne Zellen freigesetzt, die sich wieder ansiedeln und einen neuen Biofilm bilden können.
In Biofilmen können Mikroorganismen nicht nur Nährstoffe akkumulieren. Sie bieten der Population auch Schutz vor chemischen und physikalischen Umwelteinflüssen wie Desinfektionslösungen oder Strahlung. Soll die Entwicklung von Biofilmen wirksam und nachhaltig vermieden werden, muss man bereits in einem sehr frühen Stadium der Biofilmbildung eingreifen oder sie von vorneherein, beispielsweise durch eine entsprechende antimikrobielle Ausrüstung der Oberfläche, unterbinden.
Quelle: Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
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