Zur Überwachung des von Verdunstungskühlanlagen ausgehenden mikrobiologisch-hygienischen Risikos müssen nach der 42. Bundesimmissionsschutzverordnung regelmäßig Wasserproben zur Bestimmung der darin enthaltenen Legionellen entnommen werden. Ziel istdie Abbildung der Legionellenkonzentrationen zum Zeitpunkt der Probenahme. Die Voraussetzung dafür ist, dass die im Kühlwasser enthaltenen Biozide bei der Probenahme effizient inaktiviert werden, damit sie nicht während des Transportes und der Lagerung derProben weiterhin ihre Wirkung entfalten und zu einem Minderbefund derLegionellenkonzentration führen. Im Moment wird nur eine Inaktivierung von oxidativen Bioziden durch das in den Probenahmeflaschen vorgelegte Natriumthiosulfat erzielt. Ziel des Projektes war es, für im Markt übliche, nicht-oxidierende Biozide geeignete Neutralisierungssubstanzen zu identifizieren, die keine Schädigung der Legionellen und derBegleitflora zur Folge haben. Es wurde eine Mischung von Substanzen identifiziert, die diebiozide Wirkung von Isothiazolinonen, DBNPA, quaternären Ammoniumstrukturen sowie vonBronopol effizient neutralisieren konnte. Die Neutralisierungssubstanzen hatten keine oder eine nur geringfügige nachteilige Wirkung auf die Kultivierbarkeit von Legionella pneumophila Serogruppe 2-14, Legionella anisa sowie eines aus Kühlwasser isolierten Legionella spp.Stammes. Die Wirkung aller genannten Biozide in den üblichen Konzentrationsbereichenkonnten in diesen Fällen effizient neutralisiert werden. Legionella pneumophila DSM 7513 (alsVertreter der Serogruppe 1 und einziges Nicht-Umweltisolat) auf der anderen Seite warempfindlich gegenüber der Neutralisierungsmischung, vor allem die Inaktivierung von DBNPA und Isothiazolinonen war in diesem Fall unbefriedigend. Da es sich hier um ein Lungenisolathandelt, das sich schon lange in der Stammsammlung befindet, bedarf es der Untersuchungweiterer Vertreter der Serogruppe 1 und gegebenenfalls einer weiteren Optimierung derNeutralisierungsmischung. Quelle: Forschungsbericht
Die messtechnische Erfassung von Legionellen in freigesetzten Aerosolen von Verdunstungskühlanlagen erfolgt derzeit nicht routinemäßig. Gründe dafür sind insbesondere der mit einer repräsentativen Probenahme verbundene Aufwand sowie offene Fragen bzgl. des Vorgehens bei der Probenahme und der Bewertung der so gewonnenen Daten. Dieses Projekt hatte die Zielsetzung, eine Vorgehensweise für die Beprobung von Aerosolen an Rückkühlanlagen und Vorschläge für die Eignung von diagnostischen Methoden zum möglichst sensitiven Nachweis von Legionellen in Aerosolen zu entwickeln. Die abgeleitete Probenahmestrategie basiert auf Richtlinien und Normen zur (Bio-)Aerosolprobenahme unter Verwendung eines handelsüblichen Nass-Zyklonsammlers für Immissionsmessungen. Dieser wurde zur Emissionsprobenahme technisch modifiziert und die physikalische Sammeleffizienz im Labor ermittelt. An vier industriell betriebenen Verdunstungskühlanlagen erfolgten Validierungs-messungen zur Aerosolsammlung und zum analytischen Nachweis von Legionellen. Bei mehreren Anlagen erfolgten zusätzlich die Bestimmung der Anzahlgrößenverteilung der Tropfenaerosole und nachfolgend die Berechnung des Flüssigwassergehaltes im Schwaden. Die Auswertung parallel durchgeführter Emissionsmessungen mit unterschiedlichen technischen Sammlerkonfigurationen zeigte nur geringe Konzentrationsunterschiede zwischen den einzelnen Konfigurationen auf. Die Verdunstungskühlanlagen erwiesen sich als sehr unterschiedlich mit Legionellen belastet; im Tropfenaerosol dreier Anlagen wurden Legionellen nachgewiesen. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Legionellen in den Aerosolen war nur zum Teil mit der Konzentration an Legionellen im Kühlwasser erklärbar. Zur Einschätzung der Effizienz der Tropfenabscheidung wurde ein mikrobiologischer Luftbelastungsfaktor (MLBF) eingeführt, der unabhängig von der Legionellenkonzentration die mikrobiologische Belastung der Fortluft im Vergleich zu einer unbelasteten Luftreferenzprobe quantifiziert. Zudem wurde der relative Anteil von Legionella pneumophila an der Gesamtkonzentration an Legionellen in die Risikoklassifizierung aufgenommen. Quelle: Foschungsbericht
Legionellen – Umweltbakterien und opportunistische Krankheitserreger Legionellen sind Bakterien, die ubiquitär in der aquatischen Umwelt vorkommen. Sie liegen dort üblicherweise nur in geringen, hygienisch nicht relevanten Konzentrationen vor. Auch im Grundwasser und Trinkwasser sowie im Abwasser können Legionellen nachgewiesen werden. In der Umwelt leben Legionellen normalerweise als intrazelluläre Parasiten in Einzellern, insbesondere Amöben. Sie nutzen diese Wirtszellen zu ihrer Vermehrung. Unter bestimmten Umständen können Legionellen jedoch auch Menschen infizieren. Insbesondere Menschen mit einem geschwächten Immunsystem tragen ein höheres Erkrankungsrisiko. Digital koloriertes Rasterelektronen-Mikroskop-Bild einer Amöbe (orange), die ein Legionellen-Bakterium (grün) einfängt und anschließend aufnimmt. Legionellen können in Amöben überleben und sich dort vermehren, Bild: B. Fields, CDC Transmissionselektronen-Mikroskop-Bild einer menschlichen Lungen-Zelle, in der sich Legionellen (L. pneumophila) vermehren, Bild: Dr. E. Ewing, CDC Natürliche Vorkommen von Legionellen in der aquatischen Umwelt haben normalerweise keine direkte Übertragung von Legionellen auf den Menschen zur Folge (mögliche Ausnahme: natürliche Thermalquellen mit Aerosolbildung). Zu Erkrankungen des Menschen durch Legionellen (Legionellosen) kommt es hauptsächlich durch Inhalation legionellenhaltiger Aerosole aus wasserführenden technischen Systemen, wie Verdunstungskühlanlagen, Springbrunnen, Duschen, Whirlpools. In solchen technischen Anlagen werden Legionellen, meist in geringen Konzentrationen, mit dem Wasser eingetragen und können sich dort bei nicht hygienegerechtem Betrieb stark vermehren. Legionellosen gelten somit grundsätzlich als vollständig verhütbar, vorausgesetzt der hygienegerechte Bau und Betrieb vorgenannter technischer Systeme ist sichergestellt. Legionellen in Abwässern Im Zusammenhang mit dem Legionellose-Ausbruch in Warstein 2013 rückte die Rolle von warmen Abwässern für die Vermehrung und Ausbreitung von Legionellen in den Fokus. Bei der Untersuchung und Aufarbeitung des damaligen Krankheitsgeschehens wurden hohe Legionellen-Konzentrationen auch im Abwasser einer Abwasservorbehandlungsanlage einer Brauerei festgestellt, welche für die Vermehrung von Legionellen ideale Bedingungen bot. Begünstig wird die Vermehrung von Legionellen durch Temperaturen im Bereich von etwa 20-55°C, Nährstoffe oder bestimmte Protozoen, wie Amöben, sowie Verfügbarkeit von elementarem Sauerstoff. Im Nachgang wurden durch das LANUV Abwasser-Messprogramme durchgeführt, um Abwässer bzw. Abwasserbehandlungsanlagen mit einem Risiko einer starken Legionellen-Vermehrung zu identifizieren. Die Untersuchung auf Legionellen in den Umweltproben – vorwiegend Abwasser- und Oberflächenwasser-Proben – erfolgte im Bereich „Umweltmikrobiologie“ im LANUV. Es zeigte sich, dass vorwiegend warme Industrie-Abwässer – zum Beispiel aus der Herstellung von Nahrungsmitteln und Getränken (wie aus Brauereien, Betrieben der Fleischwirtschaft oder der Zuckerherstellung), aber auch aus anderen Branchen (wie der chemischen Industrie oder der Herstellung von Papier und Pappe) – hohe Legionellen-Konzentrationen enthielten. Entsprechend wurden in Abwässern aus kommunalen Kläranlagen vorwiegend dann hohe Legionellen-Konzentrationen festgestellt, wenn in die Kläranlagen Abwässer solcher industriellen Indirekteinleiter eingeleitet wurden. Hohe Legionellen-Konzentrationen in Abwässern können ein Risiko darstellen, wenn es zu einem Aerosolaustrag aus dem Abwasser kommt (vornehmlich im Bereich der Abwasserbehandlungsanlage) oder wenn aus dem Gewässer – unterhalb der Einleitung Legionellen-haltiger Abwässer – Wasser für Zwecke mit Aerosolbildung (wie für Verdunstungskühlanlagen oder zur Beregnung) entnommen wird. In warmen (Industrie-)Abwässern können hohe Legionellen-Konzentrationen vorkommen. Mit diesen können sie über Einleitungen in Gewässer gelangen, aus welchen ggf. auch Rohwasser für Zwecke mit Aerosolbildung entnommen wird. Über diesen Pfad können Legionellen verbreitet werden. Um diesen Austrags- und Verbreitungspfad zu unterbrechen, wurden Maßnahmen ergriffen. Empfehlungen der Expertenkommission Legionellen sowie Ergebnisse aus Messprogrammen des LANUV haben in Nordrhein-Westfalen zur Einführung einer Selbstüberwachung auf Legionellen im Abwasser für Betreiber bestimmter Abwasserbehandlungsanlagen geführt. Eine Bundesrats-Initiative Nordrhein-Westfalens hat zur Erarbeitung einer Bundesrechtsverordnung – der Verordnung über Verdunstungskühlanlagen, Kühltürme und Nassabscheider - 42. BImSchV – geführt. Die Maßnahmen dienen dem Gesundheitsschutz der Bevölkerung. Erkenntnisse und Maßnahmen in Folge des Legionellose-Ausbruchs in Warstein 2013, Abbildung: LANUV/Dr. B. Dericks Selbstüberwachung Legionellen Basierend auf den Empfehlungen der vom damaligen Umweltministerium Nordrhein-Westfalen zur Aufarbeitung des Legionellose-Ausbruchs in Warstein eingesetzten „Expertenkommission Legionellen“ sowie Ergebnissen aus Abwasser-Untersuchungen des LANUV wurde in Nordrhein-Westfalen im September 2016 durch Erlass des Umweltministeriums eine Eigenüberwachung auf Legionellen im Abwasser für Betreiber bestimmter Abwasserbehandlungsanlagen eingeführt. Als relevante Abwässer für eine starke Vermehrung von Legionellen werden vorwiegend industrielle Abwässer, die regelmäßig Temperaturen von ≥ 23 °C aufweisen und in denen bestimmte Substrate für eine Begünstigung des Legionellenwachstums vorliegen, benannt. Laut Erlass soll die für die Überwachung zuständige Behörde für die in Frage kommenden direkteinleitenden Betriebe und kommunalen Kläranlagen im Rahmen der Eigenüberwachung im ersten Jahr eine quartalsweise Probenahme und Analyse auf Legionellen veranlassen. Ist die Überwachung unauffällig, soll die Behörde die Überwachung auf eine einmalige Probennahme und Analytik im Jahr in der warmen Jahreszeit reduzieren. Erfassungstabelle und Erläuterungen Download für Landesbehörden (Bezirksregierungen) Download für Untere Wasserbehörden Akkreditierte Prüflaboratorien für den Nachweis von Legionellen Akkreditierte Prüflaboratorien für den Nachweis von Legionellen in Nutzwasser (nach 42. BImSchV) bzw. in Abwasser (nach Erlass „Selbstüberwachung Legionellen“ des Umweltministeriums NRW vom 06.09.2016) können über die Datenbank akkreditierter Stellen der deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS) recherchiert werden. Informationen hierzu bietet das nachfolgende Dokument. Erläuterungen Untersuchungsstellen Legionellen Weitere Informationen zur Akkreditierung nach 42. BImSchV finden sich unter Notifizierung von Untersuchungsstellen
Die Methoden und Verfahren der klassischen kulturellen Mikrobiologie bilden das Fundament der Umweltmikrobiologie im LANUV. Die Kultivierung von Mikroorganismen auf festen Agar-Nährmedien in Petrischalen oder in Flüssigkulturen sind Grundvoraussetzungen, um unterschiedliche Mikroorganismen aus der aquatischen Umwelt nachweisen, isolieren und weitergehend charakterisieren zu können. Die hierfür notwendigen analytischen Werkzeuge werden kontinuierlich auf dem aktuellen Stand gehalten und bei Ausbruchsgeschehen, zur amtlichen Überwachung und für Projektarbeiten eingesetzt. Foto: LANUV/D. Krauthausen Foto: LANUV/D. Krauthausen Foto: KNSY Photography Im Fokus steht neben der Analytik rund um Legionellen der zusätzliche Ausbau der Fachkompetenz bezüglich anderer hygienerelevanter Mikroorganismen aus der aquatischen Umwelt. Hierbei sind die Mikroorganismen von Interesse, die bereits jetzt ein mögliches Problem in der Umwelt darstellen oder solche, die zu den sogenannten „ emerging pathogens “ zählen. Bei den „ emerging pathogens “ handelt es sich um neue oder neu auftretende Krankheiten verursachende Mikroorganismen mit zunehmender Ausbreitung, Virulenz oder Resistenz. In Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern wie dem Umweltbundesamt (UBA), dem Nationalen Referenzzentrum für gramnegative Krankenhauserreger (NRZ) oder dem Robert-Koch-Institut (RKI) wird das vorhandene Fachwissen erweitert und ausgetauscht. Die Erkenntnisse fließen unter anderem in DIN-, ISO-, VDI- und UBA-Arbeitskreise ein und unterstützen im Rahmen von NRW-geförderten Forschungsprojekten die Entwicklung und Validierung neuer Analysemethoden. Unser Ziel: Qualitätsgesicherte, reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse bei der Analyse von herausfordernden komplexen Umweltmatrices in und für NRW. Unser erarbeitetes Fachwissen wird dauerhaft in Form von Arbeitsblättern und selbst konzipierten Seminaren (siehe NEWS ) am Bildungszentrum für die Ver- und Entsorgungswirtschaft (BEW) oder am LANUV-Standort Duisburg an andere Labore, interessierte Kreise und Behörden vermittelt. Unser Ziel ist es, den im LANUV erzielten Wissensmehrwert an Interessierte weiterzugeben. Die Herstellung von mikrobiologischen Prüfgegenständen und die fachliche Bewertung der Teilnehmerergebnisse der seit 2017 fortlaufend angebotenen mikrobiologischen LANUV-Eignungsprüfungen (Ringversuche) runden das Portfolio der Mikrobiologie im LANUV ab. Nachweis von Legionellen Umweltproben können verschiedene anspruchsvolle Herausforderungen an die mikrobiologische Analytik stellen. Neben der Fragestellung zur Homogenität der Proben ist insbesondere der Einfluss interferierender Mikroorganismen (Begleitflora) auf den Nachweis von Legionellen sowie das sichere Differenzieren zwischen Legionellen-verdächtiger und Legionellen-ähnlicher Koloniemorphologie von Bedeutung. Die Untersuchungsmethode der Wahl ist die kulturelle Analytik entsprechend DIN EN ISO 11731:2019-03. Diese Norm ist die Grundlage für reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse. Die speziellen Herausforderungen bei der Untersuchung von Umweltproben stellen dabei einen deutlichen Unterschied zur Trinkwasseranalytik dar. Zur Harmonisierung der kulturellen Legionellenanalytik in Oberflächen- und Abwasser flossen die langjährigen Erfahrungen des LANUV in das Arbeitsblatt 44 ein. Das Arbeitsblatt dient dem Ziel einer einheitlichen Probenahme, Analytik, Auswertung und Ergebnisangabe. In den Anwendungsbereich der Empfehlung fallen dabei sämtliche Oberflächenwässer und Abwässer bzw. wässrige Proben aus dem Bereich Abwasserableitung und Abwasserbehandlung. Eine Empfehlung für die Probenahme und den Nachweis von Legionellen in Verdunstungskühlanlagen, Kühltürmen und Nassabscheidern stellt das Umweltbundesamt zur Verfügung. Neben dem Kulturverfahren finden sowohl Immunoseparationsverfahren als auch molekularbiologische Verfahren , wie die quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR), Anwendung. Das molekularbiologische qPCR-Verfahren für den Nachweis von Legionella spp. und Legionella pneumophila in komplexen Umweltmatrices ist seit 2019 nach DIN EN ISO 17025 akkreditiert. Mit diesen Methoden können innerhalb eines Tages Aussagen über das Vorkommen von Legionellen in Umweltmatrices erhalten werden. Foto: LANUV/D. Krauthausen Fotos: LANUV/D. Krauthausen Foto: LANUV/S. Grobe Fotos: LANUV/M. Niggemann Nachweis klinisch relevanter antibiotikaresistenter Bakterien Da wässrige Umweltproben immer ein gewisses Maß an Heterogenität bezüglich der nachzuweisenden Mikroorganismen aufweisen, stellt die Analytik von wasserbürtigen Bakterien - und dementsprechend auch von antibiotikaresistenten Bakterien - eine Herausforderung dar. Daher ist nicht nur die Auswahl der zu verwendenden kulturellen Methoden, sondern auch eine sachgerechte und valide Homogenisierung der Proben eine wichtige Grundlage zur Erhebung reproduzierbarer und statistisch gesicherter quantitativer Ergebnisse. Im LANUV werden Oberflächengewässer-, Badegewässer-, Abwasser- und Biofilmproben unter Verwendung von selektiven chromogenen Agar-Nährmedien auf antibiotikaresistente Bakterien untersucht. Im Fokus stehen neben den V ancomycin- R esistenten E nterokokken(VRE) insbesondere Enterobakterien mit bestätigtem Nachweis von E xtended S pectrum β - L actamasen (ESBL) und C arbapenemase- P roduzierende E nterobakterien (CPE). Zusätzlich zu der Identifizierung und Charakterisierung dieser Bakterien enthält unser Portfolio den Nachweis Carbapenemase-produzierender Acinetobacter baumannii sowie Pseudomonas aeruginosa. Neben der sicheren Identifizierung der Bakteriengattung bzw. -art mittels MALDI-TOF MS und/oder stoffwechselphysiologischer Kenndaten erfolgt der Nachweis von Resistenzen und Resistenzmechanismen mit Verfahren zur Bestimmung des Phänotyps und des Genotyps. Seit 2024 stehen uns zusätzlich die Methoden der Typisierung und die Überprüfung von bakteriellen Verwandtschaftsverhältnissen unter Verwendung des Next-Generation Sequencing (NGS ) zur Verfügung. Eine umfangreiche methodische Darstellung kann dem LANUV-Fachbericht 155 "Klinisch-relevante antibiotikaresistente Bakterien in Abwasser und Fließgewässern in NRW" entnommen werden. Zusätzlich stellt das LANUV ein Glossar mit wichtigen Begriffen zum Thema „Antibiotikaresistenzen" zur Verfügung. Foto: KNSY Photography Foto: LANUV/D. Krauthausen Foto: LANUV/D. Krauthausen Foto: LANUV/D. Krauthausen Bakterienidentifizierung mittels MALDI-TOF MS Eine sehr schnelle Identifizierungsmethode für Mikroorganismen stellt die MALDI-TOF MS ( M atrix A ssisted L aser D esorption I onization- T ime O f F light M ass S pectrometry) dar. Das Verfahren erlaubt eine Identifizierung von Bakterien anhand ihrer Biomoleküle, meist anhand von ribosomalen Proteinen. Durch das Verfahren werden molekulare Fingerabdrücke (Proteinfingerprints) erzeugt und zur Identifizierung mit Referenzspektren abgeglichen. Das LANUV ist durch den Einsatz des MALDI-TOF-Gerätes in der Lage, Reinkulturen innerhalb weniger Minuten bis auf Art-Ebene zu identifizieren. Eingesetzt wird das MALDI-TOF MS insbesondere bei der Identifizierung von Enterobakterien, Enterokokken, Pseudomonaden, Acinetobacter, Vibrionen, Francisellen und natürlich auch Legionellen. Dies bietet insbesondere in Ausbruchsfällen ein schnelles diagnostisches Hilfsmittel und stellt ein notwendiges Instrument der Spezies-Identifizierung antibiotikaresistenter Bakterien dar. Foto: LANUV/D. Krauthausen Foto: LANUV/D. Krauthausen Umweltproben können verschiedene anspruchsvolle Herausforderungen an die mikrobiologische Analytik stellen. Neben der Fragestellung zur Homogenität der Proben ist insbesondere der Einfluss interferierender Mikroorganismen (Begleitflora) auf den Nachweis von Legionellen sowie das sichere Differenzieren zwischen Legionellen-verdächtiger und Legionellen-ähnlicher Koloniemorphologie von Bedeutung. Die Untersuchungsmethode der Wahl ist die kulturelle Analytik entsprechend DIN EN ISO 11731:2019-03. Diese Norm ist die Grundlage für reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse. Die speziellen Herausforderungen bei der Untersuchung von Umweltproben stellen dabei einen deutlichen Unterschied zur Trinkwasseranalytik dar. Zur Harmonisierung der kulturellen Legionellenanalytik in Oberflächen- und Abwasser flossen die langjährigen Erfahrungen des LANUV in das Arbeitsblatt 44 ein. Das Arbeitsblatt dient dem Ziel einer einheitlichen Probenahme, Analytik, Auswertung und Ergebnisangabe. In den Anwendungsbereich der Empfehlung fallen dabei sämtliche Oberflächenwässer und Abwässer bzw. wässrige Proben aus dem Bereich Abwasserableitung und Abwasserbehandlung. Eine Empfehlung für die Probenahme und den Nachweis von Legionellen in Verdunstungskühlanlagen, Kühltürmen und Nassabscheidern stellt das Umweltbundesamt zur Verfügung. Neben dem Kulturverfahren finden sowohl Immunoseparationsverfahren als auch molekularbiologische Verfahren , wie die quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR), Anwendung. Das molekularbiologische qPCR-Verfahren für den Nachweis von Legionella spp. und Legionella pneumophila in komplexen Umweltmatrices ist seit 2019 nach DIN EN ISO 17025 akkreditiert. Mit diesen Methoden können innerhalb eines Tages Aussagen über das Vorkommen von Legionellen in Umweltmatrices erhalten werden. Da wässrige Umweltproben immer ein gewisses Maß an Heterogenität bezüglich der nachzuweisenden Mikroorganismen aufweisen, stellt die Analytik von wasserbürtigen Bakterien - und dementsprechend auch von antibiotikaresistenten Bakterien - eine Herausforderung dar. Daher ist nicht nur die Auswahl der zu verwendenden kulturellen Methoden, sondern auch eine sachgerechte und valide Homogenisierung der Proben eine wichtige Grundlage zur Erhebung reproduzierbarer und statistisch gesicherter quantitativer Ergebnisse. Im LANUV werden Oberflächengewässer-, Badegewässer-, Abwasser- und Biofilmproben unter Verwendung von selektiven chromogenen Agar-Nährmedien auf antibiotikaresistente Bakterien untersucht. Im Fokus stehen neben den V ancomycin- R esistenten E nterokokken(VRE) insbesondere Enterobakterien mit bestätigtem Nachweis von E xtended S pectrum β - L actamasen (ESBL) und C arbapenemase- P roduzierende E nterobakterien (CPE). Zusätzlich zu der Identifizierung und Charakterisierung dieser Bakterien enthält unser Portfolio den Nachweis Carbapenemase-produzierender Acinetobacter baumannii sowie Pseudomonas aeruginosa. Neben der sicheren Identifizierung der Bakteriengattung bzw. -art mittels MALDI-TOF MS und/oder stoffwechselphysiologischer Kenndaten erfolgt der Nachweis von Resistenzen und Resistenzmechanismen mit Verfahren zur Bestimmung des Phänotyps und des Genotyps. Seit 2024 stehen uns zusätzlich die Methoden der Typisierung und die Überprüfung von bakteriellen Verwandtschaftsverhältnissen unter Verwendung des Next-Generation Sequencing (NGS ) zur Verfügung. Eine umfangreiche methodische Darstellung kann dem LANUV-Fachbericht 155 "Klinisch-relevante antibiotikaresistente Bakterien in Abwasser und Fließgewässern in NRW" entnommen werden. Zusätzlich stellt das LANUV ein Glossar mit wichtigen Begriffen zum Thema „Antibiotikaresistenzen" zur Verfügung. Eine sehr schnelle Identifizierungsmethode für Mikroorganismen stellt die MALDI-TOF MS ( M atrix A ssisted L aser D esorption I onization- T ime O f F light M ass S pectrometry) dar. Das Verfahren erlaubt eine Identifizierung von Bakterien anhand ihrer Biomoleküle, meist anhand von ribosomalen Proteinen. Durch das Verfahren werden molekulare Fingerabdrücke (Proteinfingerprints) erzeugt und zur Identifizierung mit Referenzspektren abgeglichen. Das LANUV ist durch den Einsatz des MALDI-TOF-Gerätes in der Lage, Reinkulturen innerhalb weniger Minuten bis auf Art-Ebene zu identifizieren. Eingesetzt wird das MALDI-TOF MS insbesondere bei der Identifizierung von Enterobakterien, Enterokokken, Pseudomonaden, Acinetobacter, Vibrionen, Francisellen und natürlich auch Legionellen. Dies bietet insbesondere in Ausbruchsfällen ein schnelles diagnostisches Hilfsmittel und stellt ein notwendiges Instrument der Spezies-Identifizierung antibiotikaresistenter Bakterien dar.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines plasmonischen Sensorsubstrates und affiner Legionellen Aptamere sowie Messsystem-Integration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme durchgeführt. In der Trinkwasseranalytik ist die Messung der Legionellen-Belastung an Trinkwasserinstallationen eine verpflichtende, turnusmäßige Untersuchung zur Infektionsprophylaxe gegen die Legionärskrankheit. Die Erfassung der Konzentration von Legionellen erfolgt dabei zuerst unspezifisch als Summenfaktor. Erst im Verdachtsfall findet eine nachgelagerte Typisierung statt, wodurch von der ersten Messung bis zum konkreten Befund 3-4 Wochen vergehen können. Ziel des Projektes ist es, diese Überwachungslücke mit einer kostengünstigen, vor-Ort-tauglichen Legionellen-Analytik zu schließen. Dazu wird ein transportables Messsystem entwickelt, welches gleichzeitig Legionella spp. und L. pneumophila SG1 in der Trinkwassermatrix analysiert. So können ohne Zeitverzug erforderliche Gegenmaßnahmen ergriffen und ein Krankheitsausbruch eingedämmt/verhindert werden. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur Sicherung einer verlässlichen und bezahlbaren Trinkwasserversorgung und Gesundheitsvorsorge.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung des Sensorsupports mit Fluidprozessor und Komponenten zur Demonstration der Sensorfertigung in einer Fertigungslinie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GeSIM Gesellschaft für Silizium-Mikrosysteme mbH durchgeführt. Motivation Obwohl in Deutschland eine turnusmäßige Untersuchung auf Legionellen in Trinkwasserinstallationen verpflichtend ist, stehen mit der bisherigen Legionellen-Analyse im Labor Ergebnisse erst nach 2-3 Wochen zur Verfügung. Hinzukommt, dass die Verordnungen derzeit nur die Bestimmung der Legionellen-Gesamtkonzentration vorschreiben und erst bei starker Kontamination in einer zweiten Messung (Zeitverzug) eine Typisierung auf epidemiologisch relevante Unterarten wie Legionella pneumophila, Serogruppe 1, dem Hauptauslöser der Legionärskrankheit vorgenommen wird. Ziele und Vorgehen Um diese Kontrolllücke zu schließen, soll im Projekt 'Legioplas' ein mobiles Messsystem zum Schnellnachweis von Legionellen direkt an der Trinkwasserinstallation und damit ohne Zeitverzug entwickelt werden. Das Vorhaben erfüllt damit die Förderziele nach innovativen Photonik-Systemen zur beschleunigten Detektion, Identifizierung sowie Quantifizierung von Keimen in besonderem Maße. Innovation und Perspektiven Die Innovationen der zu entwickelnden plasmonischen Analytik für Legionellen bestehen in i) der Echtzeit-Detektion von Legionellen in der Trinkwassermatrix, inkl. des Subtyps, der den Hauptauslöser der Legionärskrankheit darstellt, sowie ii) der Integration in ein transportables Messsystem mit automatisiertem Messablauf. So wird es möglich, eine sofortige Aussage über die Legionellen-Belastung und das Vorkommen krankheitsassoziierter Legionellen zu treffen und ggf. Gegenmaßnahmen zu ergreifen und die Wasserhygiene sicherer, effizienter und kostengünstiger zu gestalten. Langfristig kann das Messverfahren auch für andere Analyten adaptiert werden, z.B. Schimmelpilzgifte.
Das Projekt "Teilvorhaben: Validierung spezifischer anti-Legionella-Aptamere sowie eines Vor-Ort-Messsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Medizinische Mikrobiologie und Virologie durchgeführt. Im Verbundprojekt 'Mobiles Messsystem mit plasmonischem Aptamer-Sensorchip für die Vor-Ort-Analyse der Legionellen-Belastung an Trinkwasserinstallationen (Legioplas)' wird eine mobil einsatzfähige Analytik zur direkten Erfassung von Legionella species pluralis und Legionella pneumophila, Serogruppe 1 in der Trinkwassermatrix entwickelt und unter praxisnahen Bedingungen erprobt. Die dafür verfolgte Sensoriklösung basiert auf einer Aptamer-funktionalisierten, plasmonischen Nanostruktur, deren optische Eigenschaften sich bei der Anbindung der Legionellen verändern. Dieser Biosensorchip wird in einem tragbaren Messsystem mit einer automatischen Fluidsteuerung und einer robusten, miniaturisierten Signalerfassung integriert. Damit wird es möglich, einen Schnellnachweis von Legionellen - inkl. Subtyp - an der Trinkwasserinstallation durchzuführen und so eine sofortige Aussage über die Legionellen-Belastung und das Vorkommen krankheitsassoziierter Legionellen zu treffen und ggf. ohne Zeitverzug Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur Sicherung einer verlässlichen und bezahlbaren Trinkwasserversorgung und Gesundheitsvorsorge.
Das Projekt "Mobiles Messsystem mit plasmonischem Aptamer-Sensorchip für die Vor-Ort-Analyse der Legionellen-Belastung an Trinkwasserinstallationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ECH Elektrochemie Halle GmbH durchgeführt. Im Verbundprojekt 'Mobiles Messsystem mit plasmonischem Aptamer-Sensorchip für die Vor-Ort-Analyse der Legionellen-Belastung an Trinkwasserinstallationen (Legioplas)' wird eine mobil einsatzfähige Analytik zur direkten Erfassung von Legionella species pluralis und Legionella pneumophila, Serogruppe 1 in der Trinkwassermatrix entwickelt und unter praxisnahen Bedingungen erprobt.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie, Lehrstuhl für Analytische Chemie und Wasserchemie durchgeführt. TUM hat folgende Ziele im Projekt 1. Erfassung des Ist-Zustands von Abluftreinigungsanlagen in der Nutztierhaltung, welche potentiell mit Legionellen kontaminiert sein können. 2. Etablierung einer schnellen und einfachen Hygienekontrolle mittels eines automatisierten Mikroarray-basierten molekularbiologischen Schnelltests (mit integrierter Lebend/Tot-Differenzierung und vorgeschalteter Aufkonzentrierungsmethode) zur kulturunabhängigen Quantifizierung von Legionellen vor Ort. 3. Evaluierung der Messmethode mit Prozesswasser und Bioaerosolproben aus den verschiedensten Anlagen 4. Evaluierung des automatisierten Sandwich-Mikroarray-Immunoassays (LegioTyper) zur schnellen Serotypisierung von Legionella pneumophila in landwirtschaftlich genutzten Abluftreinigungsanlagen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Institut für Agrartechnologie durchgeführt. Im Rahmen des Projektes sollen Legionellen im Prozesswasser von eignungsgeprüften und ordnungsgemäß betriebenen Abluftreinigungsanlagen an Nutztierställen quantifiziert werden, um das Risiko von Gesundheitsgefahren für die Bevölkerung durch den Betrieb dieser Abluftreinigungsanlagen abschätzen zu können und den möglichen Handlungsbedarf für den Gesetzgeber und die Vollzugsbehörden zur Minderung des Risikos einschätzen zu können. Im Einzelnen werden folgende Ziele verfolgt: - Erfassung des Ist-Zustands von Abluftreinigungsanlagen in der Nutztierhaltung, welche potentiell mit Legionellen kontaminiert sein können. - Risikoeinschätzung von Abluftreinigungsanlagen in der Nutztierhaltung durch eine regelmäßige Beprobung und Untersuchung auf Legionellen und Amöben im Prozesswasser und in der Bioaerosol-haltigen Abluft (Bioaerosol) - Etablierung einer schnellen und einfachen Hygienekontrolle mittels eines automatisierten Mikroarray-basierten molekularbiologischen Schnelltests (mit integrierter Lebend/Tot-Differenzierung und vorgeschalteter Aufkonzentrierungsmethode) zur kulturunabhängigen Quantifizierung von Legionellen vor Ort. - Evaluierung der Messmethode mit Prozesswasser und Bioaerosolproben aus den verschiedensten Anlagen - Evaluierung des automatisierten Sandwich-Mikroarray-Immunoassays (LegioTyper) zur schnellen Serotypisierung von Legionella pneumophila in landwirtschaftlich genutzten Abluftreinigungsanlagen.
| Origin | Count |
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| Bund | 31 |
| Land | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 29 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
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| geschlossen | 4 |
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| Deutsch | 33 |
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| Resource type | Count |
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| Topic | Count |
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| Boden | 15 |
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