Auf dem Weg zu einer chemikalienfreien Beseitigung von Biofilmen

Auf dem Weg zu einer chemikalienfreien Beseitigung von Biofilmen

Biofilm wird definiert als „Aggregat von Bakterien, das an einer Oberfläche haftet“[1]. Diese sogenannte „bakterielle Adhäsion“[2] gleicht einem lebenden Gewebe auf der Oberfläche des Rohrs und ist ein Paradies für Bakterien aller Art, da sie eine nährstoffreiche Umgebung bietet, die das Wachstum fördert. Tatsächlich befinden sich erstaunliche 99 % aller Bakterien weltweit in Biofilm-Gemeinschaften[3].

Biofilm und organische Ablagerungen können sich in Rohren ansammeln und zu Verstopfungen führen – eine ständige Quelle der Frustration für Landwirte, die bisher kaum eine andere Wahl hatten, als auf chemische Mittel zurückzugreifen. Für diejenigen, die dies vermeiden möchten, ist das AQUA4D®-System eine einfache und ökologische Lösung. Das Wasser wird mit niederfrequenten Resonanzfeldern behandelt, die seine Struktur verändern. Unter anderem werden dadurch die Haftkräfte zwischen organischen Stoffen und Rohrinnenflächen verringert, sodass sich kein Biofilm mehr bildet, da dieser nicht mehr haftet, sondern einfach durchfließt:

ohne AQUA4D® mit AQUA4D®

Untersuchungen haben gezeigt, dass eine der Hauptursachen für Infektionskrankheiten in der Landwirtschaft die Bildung von Biofilmen in Wasserversorgungsleitungen[4] und die dadurch entstehende für Bakterien günstige Umgebung ist.

Eine Studie der Litauischen Universität für Erziehungswissenschaften befasste sich speziell mit der Geflügelindustrie und führte einen Versuch mit dem Trinkwasser von 55.000 Hühnern durch[5]. In der Gruppe, deren Wasser mit dem AQUA4D®-System behandelt wurde, zeigte sich, dass die Beseitigung von Biofilmen durch die Technologie des Systems eine Reihe von Folgewirkungen hatte: „Mit dem AQUA4D® PRO60-Gerät behandeltes Wasser, das als Trinkwasser für Hühner verwendet wird, fördert das Wachstum der Vögel, wirkt sich positiv auf ihre Verdauung und ihre Lebensfähigkeit aus“ und erhöht den Phosphor- und Kalziumgehalt.

Im selben Jahr stellte eine Doktorarbeit an der Universität Savoie[6] in Frankreich nach einem 45-tägigen Versuch in einer Laborumgebung eine Verringerung der Biofilmschicht um bis zu 74 % fest. Es wurde auch festgestellt, dass die praktische Anwendung in der Praxis mit höheren Durchflussraten zu einer Beseitigung von bis zu 100 % des Biofilms führen würde.

Genau das hat sich seitdem bei verschiedenen Installationen auf der ganzen Welt bewährt. Bemerkenswerte Beispiele aus dem Jahr 2018 sind eine Validierungsstudie auf einer Pilzfarm im Norden Thailands und der Fall von Pierre Guyomar, einem Tomatenbauern in der Bretagne im Nordwesten Frankreichs. Die Genossenschaft von Guyomar litt unter Verstopfungsproblemen, die sich nach einer Analyse als auf Biofilm in den Tropfern zurückzuführen erwiesen. Nachdem der Versuch, dieses Problem mit chemischen Lösungen zu beheben, gescheitert war, wandte man sich an AQUA4D®. Selbst nach einem Jahr ohne Spülung sind die Rohre vollständig frei geblieben (vollständiges Video und Interview unten).

Die Beweise für eine ökologische und nicht-invasive Behandlung gegen Biofilm häufen sich daher. Bereits 1988 wurde festgestellt, dass „Biofilm-Bakterien eine Resistenz gegen Biozide aufweisen, die als erstaunlich angesehen werden kann”[7], wobei selbst reines Wasserstoffperoxid aufgrund seiner Wechselwirkung mit den Enzymen des Biofilms nur eine begrenzte Wirksamkeit aufweist. Eine Studie aus dem Jahr 2016 zeigte die Unwirksamkeit der Chlorung, da sich der Biofilm innerhalb von sieben Tagen nach der Behandlung schnell wieder neu bildete, was bedeutet, dass der Erfolg nur durch den ständigen Einsatz von Chemikalien erzielt werden kann.[8]

Anhand dieser Beispiele und der Ergebnisse neuer Validierungsstudien, die weltweit ständig veröffentlicht werden, wird immer deutlicher, dass ökologische und chemiefreie Lösungen für Biofilme der Weg in die Zukunft sind.

[1] Encyclopaedia Britannica, Biofilm: https://www.britannica.com/science/biofilm

[2] McClean et al., 2012, „Training the Biofilm Generation”: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3510606/

[3] Dalton & March, 1998, „Molecular genetics of bacterial attachment and biofouling” (Molekulargenetik der bakteriellen Anhaftung und Biofouling), https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0958166998800554

[4] Ogden et al., 2007, Applied and Environmental Microbiology, Band 73, S. 5125–5129: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1950966/

[5] Bobinienė et al., 2012, „Die Auswirkungen der Entfernung von Biofilmen aus Wasserversorgungssystemen“: https://vetzoo.lsmuni.lt/data/vols/2012/59/pdf/bobiniene.pdf

[6] Gérard et al., 2015, Hydraulische Kontinuität und biologische Auswirkungen von elektromagnetischen Wellen mit niedriger Stärke und sehr niedriger Frequenz: Fallbeispiel des Wachstums mikrobieller Biofilme in der Wasseraufbereitung: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135415300919

[7] LeChevallier, 1988, „Factors promoting survival of bacteria in chlorinated water supplies”(Faktoren, die das Überleben von Bakterien in chlorierten Wasserversorgungssystemen begünstigen),Appl Environ Microbiol. März 1988; 54(3):649-54: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3288119/

[8] Mathieu et al., 2016, „Bakterielle Wiederbesiedlung von Trinkwasserleitungswänden nach Chlorung“, Journal of Bioadhesion and Biofilm Research, Band 32, Ausgabe 8: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/08927014.2016.1212989