15. April 2021

0G-Netz angebundene Sensoren zur Temperaturmessung in Trinkwasser-Installationen

Wenn Gebäude während der Covid-19-Krise geschlossen oder kaum genutzt werden, kann es aufgrund von stagnierendem Wasser zu einer Kontamination mit Legionellen oder anderen Mikroben in der Trinkwasser-Installation kommen. Die daraus resultierende Gefährdung für die Nutzer ist hinlänglich bekannt. IoT-angebundene Sensoren, die z.B. an der Warmwasser- und Zirkulationsleitung installiert sind, können das Temperaturprofil in Echtzeit überwachen und Alarmmeldungen bei unzulässigen Temperaturabweichungen herausgeben.

Die Welt ist in Aufruhr wegen der aktuellen Pandemie und ganz oben auf der Tagesordnung steht die Verhinderung der Ausbreitung und Bekämpfung des SARS-CoV2-Virus. Zu Recht. Jedoch müssen zum Schutz der Menschen auch leerstehende Gebäude wie Hotels und Tagungsstätten sowie Sport- und Freizeiteinrichtungen intensiver geschützt werden, um die pandemiebegleitende Gefahr der zunehmenden Ansteckungsgefahr mit Legionellen zu verhindern.

Die Legionärskrankheit ist eine Lungeninfektion, die durch Legionellen verursacht wird und im schlimmsten Fall tödlich endet. Parallel zum Sars-Virus wird eine Legionellose über Aerosole zum Beispiel bei Duschen übertragen. Die Anzahl der Infektionen nahm in den letzten Jahren konstant zu. Alleine in den USA gab es 2018 fast 10 000 gemeldete Fälle.¹) In Deutschland waren es im gleichen Zeitraum 1443.²)

Die Auswirkungen sind teils dramatisch, wenn auch nicht mit Covid-19 vergleichbar. Einer der letzten signifikanten Ausbrüche fand 2019 bei einer Veranstaltung in North Carolina statt. Hier starben vier Veranstaltungsteilnehmer und insgesamt 141 Menschen wurden an einem einzigen Tag mit Legionellen infiziert. Deutschland liegt laut RKI mit einer Meldeinzidenz von 1,7 Erkrankungen pro 100000 Einwohner (2018) leicht unter dem aktuellen europäischen Durchschnitt von 1,8 Erkrankungen pro 100000 Einwohner. Da jedoch nicht alle Pneumonien auf eine Legionellen-Infektion getestet werden, ist von einer Untererfassung auszugehen. Aus Studieninformationen wird deshalb die tatsächliche Inzidenz nicht-Krankenhaus-assoziierter Fälle von Legionärskrankheit auf etwa 18 bis 36 Erkrankungen pro 100000 Einwohner geschätzt. ³) Diese Inzidenz ist im Vergleich zu dem, was wir aktuell mit Covid-19 erleben, zwar gering. Dennoch gilt es, die durch Schließungen und geringere Nutzung entstehenden höheren Risiken zu beachten, denn niemand kann heute absehen, wie stark die Legionärskrankheit eben wegen der Pandemie im Vormarsch ist. Das Einzige, was klar ist, ist, dass sich das Gefährdungspotenzial wegen Covid-19 voraussichtlich signifikant erhöht.

Legionellen vermehren sich nämlich sehr gerne in 25 °C und 45 °C warmem stehenden Wasser. Alle Unternehmer und sonstigen Inhaber von Trinkwasser-Installationen mit Großanlagen zur Trinkwassererwärmung – sofern aus diesen Trinkwasser im Rahmen einer gewerblichen und/oder öffentlichen Tätigkeit abgegeben wird und es zu einer Vernebelung des Trinkwassers (z. B. in Duschen) kommt – sind deshalb verpflichtet, Legionellen-Risikobewertungen durchzuführen, Netze und Änderungen an Warmwassersystemen und Rohrleitungen zu überwachen, Probenahmestellen zu bestimmen und routinemäßig zu prüfen. Als öffentliche Betreiber von Großanlagen zur Trinkwassererwärmung gelten dabei Krankenhäuser, Schulen, Kindergärten, Hotels und Pflegeheime. Diese Einrichtungen sind verpflichtet, einmal jährlich an mehreren repräsentativen Probenahmestellen auf Legionellen untersuchen zu lassen. Aber auch Besitzer/Vermieter von beispielsweise Mehrfamilienhäusern, Wohnungsbaugesellschaften und Hausverwaltungen müssen Proben nehmen und durch akkreditierte Labore untersuchen lassen. Für diese Gebäude beträgt das geforderte Untersuchungsintervall drei Jahre.

Elementar: Temperaturen im Rohrnetz erfassen
Entscheidend für einen hygienischen Betrieb der Trinkwasser-Installation ist die Einhaltung der geforderten Temperaturen auf der Warmwasser-, Zirkulations- und Kaltwasserseite nach allgemein anerkannten Regeln der Technik. In Kombination mit einem ausreichenden (bestimmungsgemäßen) Betrieb der Trinkwasser-Installation lassen sich Kontaminationen im System in der Regel verhindern. Die Kenntnis der vorherrschenden Temperaturen im Rohrnetz ist damit elementar. Die Anforderungen an die Häufigkeit der Messungen und Datenaufzeichnungen variiert dabei je nach Gebäude und Nutzung. Einrichtungen des Gesundheitswesens müssen zum Beispiel intensiver messen.

In derart permanent überwachten Systemen können Alarme so konfiguriert werden, dass sie Anlagenmanager unverzüglich auf ein Temperaturniveau außerhalb des bestimmungsgemäßen Betriebs aufmerksam machen können. Hierzu greifen IoT-fähigen Sensoren wie der von SPICA Technologies auf 0G-Netze wie das von Sigfox zurück, über die sich Warnmeldungen energiesparend und kosteneffizient übermitteln lassen.

Dadurch, dass solche Sensoren konstant die Veränderungen überwachen, können personalintensive Messungen vor Ort entfallen. Auch können mehrere Objekte in Echtzeit überwacht werden. Durch die konstante Aufzeichnung der Daten entsteht zudem eine vollständige Online-Historie. Auf deren Basis kann dann auch eine automatisierte Analyse der Daten erfolgen. Intelligente Algorithmen können so auch auf voraussichtlich entstehende Risiken hinweisen. Auch sind ganz pragmatische Anwendungen umsetzbar: Durch automatische Erkennung ist es beispielsweise möglich festzulegen, welche Auslässe gespült werden müssen und, was noch wichtiger ist, welche nicht gespült werden müssen. Letzteres kann bislang rein nach „Schema F“ umgesetzte Personaleinsätze und auch Wasser einzusparen. Auf das Dashboard solcher Systeme kann zudem auch aus der Ferne zugegriffen werden, was den Einsatz mobilen Servicepersonals unterstützt.

Ganz nebenbei können solche Systeme selbstverständlich auch zur Überwachung anderer Grenzwerte eingesetzt werden – beispielsweise zur Senkung eines Verbrühungsrisikos oder Einfrierens von Rohren. Dank Cloud-Technologie lassen sich solche Technologien auch in Gebäude-/Asset-Management-Systeme sowie in andere Unternehmensanwendungen wie z. B. SAP integrieren. Das IoT kann folglich im Kampf gegen die Legionellen wertvolle Dienste leisten und dabei nicht nur die gesetzlichen Anforderungen bei Weitem übertreffen, sondern auch die Überwachung effizienter gestalten.

Autor: Ajay Rane, Vice President of Global Ecosys tem Development, Sigfox

www.sigfox.com

¹) https://www.cdc.gov/legionella/
²) https://de.statista.com/statistik/daten/studie/39268/umfrage/faelle-von-legionellose/
³) https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Legionellose.html