Ausgangssituation

Rund 5 % der in Wasser vorhandenen Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilze liegen in planktonischer, also schwimmender, Form vor. Der überwiegende Anteil von Mikroorganismen lebt sesshaft an Oberflächen und bildet unter bestimmten Umgebungsbedingungen sogenannte Biofilme in Form von schleimigen Ablagerungen, in denen sie stoffwechselaktiv bleiben und durch die sie vor physikalischen und chemischen Gefahren geschützt sind.

Biofilmablagerungen kommen besonders häufig in industriellen, technischen, medizintechnischen und gewerblichen wasserführenden Systemen vor, wie beispielsweise in Kühlwassersystemen von Kühltürmen oder in wasserführenden Elementen in medizintechnischen Anlagen, aber auch in Trinkwassersystemen. Aufgrund dieser Problematik sind viele antimikrobielle Substanzen und Systeme zur Wasserdesinfektion und Verfahren zur Beseitigung oder Kontrolle des mikrobiellen Wachstums entwickelt worden.

Viele verfügbare antimikrobiell wirkende Stoffe werden aus Gründen der chemischen Reinheit synthetisch hergestellt, sind teuer in der Herstellung, biologisch nicht abbaubar oder als ökologisch bedenklich einzustufen, was je nach Art der Anwendung zu toxikologisch bedenklichen Kontakten führen kann und daher verständlicherweise auf Ablehnung stößt.

Es besteht daher ein zunehmender Bedarf an natürlichen, ökologisch und ökonomisch vorteilhaften Wirkstoffen. Häufig sind derartige natürliche Wirkstoffe jedoch verhältnismäßig schlecht wasserlöslich, können einen intensiven Nebengeruch oder Nebengeschmack aufweisen oder können in den technisch möglichen Konzentrationen vorhandene Biofilme nur schlecht bis gar nicht durchdringen.

Peroxide, insbesondere Wasserstoffperoxid (H₂O₂), Hypochlorite und hypochlorige Säuren werden seit vielen Jahren in herkömmlicher Weise zur Wasserbehandlung in technischen Anlagen eingesetzt. Allerdings sind diese Verbindungen höchst flüchtig und es ist mit diesen Verbindungen allein kein effizienter Biofilmabbau möglich.

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