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DIN-Normenausschuss Elastomer-Technik (NET)

Einführungsbeitrag

Wasser für den menschlichen Gebrauch kommt bei der Speicherung, dem Transport und der Verteilung mit Bauprodukten, einschließlich Installationen innerhalb von Gebäuden, in Kontakt. Die in diesen Produkten verwendeten Materialien werden auf der Grundlage technischer Anforderungen und Kriterien in Bezug auf deren Einfluss auf die Wasserbeschaffenheit, zum Beispiel die Freisetzung von Stoffen und Auswirkungen auf Geruch, Geschmack oder Färbung des Wassers, ausgewählt. Probleme hinsichtlich der Wasserbeschaffenheit können jedoch auch auftreten, wenn derartige Materialien die Vermehrung von Mikroorganismen fördern. Da in nichtmetallischen Materialien vorliegende organische Stoffe (in Form von Inhaltsstoffen, Verunreinigungen oder prozessbedingten Nebenprodukten) von Mikroorganismen verwertet werden können und somit zu einer deutlichen Verschlechterung der organoleptischen, physikalischen oder mikrobiologischen Qualität des Wassers, mit dem sie in Kontakt sind, führen können, ist ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Vermehrung von Mikroorganismen erforderlich. Mikrobielles Wachstum kann im Wasser selbst oder an der Grenzfläche Material/Wasser auftreten. Materialien, die das mikrobielle Wachstum potentiell unterstützen, führen aufgrund des Einflusses verschiedener Umweltfaktoren, zum Beispiel mikrobiologische Qualität des Wassers, Temperatur, Vorhandensein von Desinfektionsmittelrückständen oder andere wachstumshemmende Faktoren, nicht zwangsläufig in jeder Situation zu einer Verschlechterung der Wasserbeschaffenheit. Mit der vorliegenden Norm erfolgt die Beschreibung von bislang drei europäisch akzeptierten Prüfverfahren, die angewendet werden können, um die Fähigkeit von nichtmetallischen Materialien, die Vermehrung von Mikroorganismen in Trinkwasser zu fördern, zu bestimmen: a) Verfahren 1 nutzt Änderungen der ATP-Konzentrationen als Ersatzgröße für die mikrobielle Aktivität. Dieses in den Niederlanden entwickelte Verfahren wurde als Teil des CPDW-Projektes 2003 und 2006 weiter ausgebaut; b) Verfahren 2 nutzt eine volumetrische Messung der Biofilmbildung. Dieses deutsche Verfahren wurde erstmals 1984 als DVGW W 270 veröffentlicht und wird mit den seit vielen Jahren bewährten Grenzwerten zu Zertifizierungszwecken angewendet; c) Verfahren 3 nutzt den Verbrauch von gelöstem Sauerstoff im Wasser als Ersatzgröße für die mikrobielle Aktivität (mittlere Differenz der Werte für gelösten Sauerstoff, en: mean dissolved oxygen difference, MDOD). Dieses in der britischen Norm BS 6920-2.4:2000 verankerte Prüfverfahren wird im Vereinigten Königreich bei der Zulassung von Materialien mit Grenzwerten angewendet. Bei jedem dieser Verfahren werden andere Leistungskenngrößen angewendet, was die Anwendung des jeweiligen Verfahrens bei speziellen Materialien oder Produktarten ermöglicht, jedoch auch mit Einschränkungen verbunden ist. Zum Beispiel können mit dem ATP- und dem MDOD-Verfahren keine Mehrschichtverbundrohre geprüft werden und mit dem ATP-Verfahren und dem volumetrischen Verfahren keine Fette oder Schmierstoffe. Für jede Materialart wird in harmonisierten Produktnormen hinsichtlich der hygienischen Anforderung "Trinkwasserbeständigkeit" festgelegt werden, welches (welche) Verfahren anzuwenden ist (sind). In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass die Verfahren nur die Prüfung einer einzelnen Materialart oder eines Produktes, bei dem sich nur ein Material im Kontakt mit Trinkwasser befindet, ermöglichen. Sie sind nicht zur Anwendung bei zusammengesetzten Produkten geeignet, bei denen mehr als ein Material dem Wasser ausgesetzt ist. Bei allen drei Verfahren werden natürliche Mischungen aquatischer Organismen zur Beurteilung der Förderung des Wachstums durch die Materialprobe eingesetzt. Die natürliche Flora besteht aus vielen Stämmen, die an das Leben in einer verhältnismäßig lebensfeindlichen Umwelt, wie zum Beispiel Trinkwasser, angepasst sind. Die Ergebnisse der Prüfungen unter Verwendung von natürlicher Flora korrelieren in der Praxis nachweislich gut mit dem Wachstum auf Materialien. Die Anzahl, Arten und Wachstumsanforderungen von im Trinkwasser vorhandenen ungefährlichen Mikroorganismen unterscheiden sich erheblich und es gibt kein einzelnes Kultivierungsverfahren zur Zählung sämtlicher aquatischer Mikroorganismen, die in einer Wasserprobe vorhanden sein können. Deshalb wird die Gesamtanzahl von Mikroorganismen im Allgemeinen unter Anwendung einfacher indirekter Messungen von deren Aktivität beurteilt. Bei jedem in der vorliegenden Norm beschriebenen Verfahren wird eine andere Technik zur Beurteilung der mikrobiellen Aktivität angewendet. Bei dem beschriebenen ATP-Verfahren wird das Oberflächenwachstum und planktonische Wachstum von Mikroorganismen unter Verwendung von Adenosintriphosphat (ATP) als ein Ersatzverfahren für die Bestimmung der aktiven Biomasse bestimmt. Bei dem beschriebenen volumetrischen Verfahren wird die Summe sowohl der aktiven als auch der nicht aktiven Biomasse auf der Oberfläche des zu untersuchenden Materials (lebende und tote Mikroorganismen sowie extrazelluläre polymere Stoffe) volumetrisch bestimmt. Bei dem beschriebenen MDOD-Verfahren wird die Messung des Verbrauchs von gelöstem Sauerstoff als Ersatzgröße für das Wachstum sowohl des Biofilms als auch planktonischer aquatischer Mikroorganismen verwendet. Die meisten der Organismen, die zu einem merklichen mikrobiellen Wachstum beitragen, atmen aerob und üben einen Einfluss auf die Konzentration des gelösten Sauerstoffs im Wasser in den Prüfsystemen aus. Das Vermögen lebender Organismen, auf vorhersagbare Weise zu reagieren, kann von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst werden. Folglich sind Validierungsverfahren immer ein wesentlicher Bestandteil jedes biologischen Untersuchungsverfahrens. Bei allen drei Verfahren erfolgt die Validierung durch die Verwendung von Referenzmaterialien und -systemen. Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass keines der drei Verfahren Schlussfolgerungen zum physikalischen, chemischen oder toxikologischen Verhalten der Materialien oder deren Beständigkeit gegenüber Reinigungs- oder Desinfektionsmitteln zulässt. Außerdem liefert keines der Verfahren Angaben zur Pathogenität von Mikroorganismen, deren Zahl sich durch aus dem zu untersuchenden Material stammende Nährstoffe erhöhen kann. Die in dieser Norm beschriebenen Prüfungen dürfen nur in Laboratorien mit geeigneten Einrichtungen und nur von angemessen qualifiziertem Personal mit einem entsprechenden chemischen und mikrobiologischen Fachwissen durchgeführt werden. Mikrobiologische Standardverfahren müssen durchgängig eingehalten werden. Diese Norm stellt einen äußerst sensiblen, nach langwierigen Verhandlungen entwickelten Kompromiss aus der in den Mitgliedstaaten in der CEN/TC 164/WG 3 "Wechselwirkungen von Werkstoffen in Kontakt mit Trinkwasser" (Sekretariat: NEN, Niederlande) bislang etablierten Praxis dar. Das zuständige deutsche Normungsgremium ist der Ausschuss NA 119-07-09-01 UA "Europäische Prüfverfahren zur trinkwasser-hygienischen Eignung von Werkstoffen (Supporting Standards, Mandat M/136)" im DIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW).

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 119-07-09 AA - Werkstoffe im Kontakt mit Trinkwasser  

Zuständiges europäisches Arbeitsgremium

CEN/TC 164/WG 3 - Wechselwirkungen von Werkstoffen in Kontakt mit Trinkwasser