Warum traditionelle Methoden nicht ausreichen
Gängige Desinfektionsmittel wie Natriumhypochlorit oder Chlordioxid erfordern hohe Konzentrationen und lange Kontaktzeiten, um Biofilme wirksam zu bekämpfen. Zudem dringen sie oft nicht in den Kern der Biofilmstruktur ein. Dies liegt daran, dass die extrazelluläre Matrix (EPS) von Biofilmen die Diffusion chemischer Substanzen, insbesondere größerer oder reaktiver Moleküle, behindert. Gleichzeitig können einige Mikroorganismen in Biofilmen Stressreaktionen auslösen, wie die Bildung persistierender Zellen oder die Sekretion neutralisierender Enzyme (z. B. Katalase bei Pseudomonas aeruginosa), die die Wirksamkeit von Oxidationsmitteln verringern (1).
Hypochlorige Säure (HOCl) stößt ebenfalls auf diese Barrieren, jedoch in geringerem Maße. Aufgrund ihrer kleinen, neutral geladenen Molekülform diffundiert HOCl effektiver durch die EPS-Matrix als viele andere Desinfektionsmittel (2). Darüber hinaus verfügt HOCl über einen breiten Wirkmechanismus: Es oxidiert Sulfhydrylgruppen in Enzymen, denaturiert Strukturproteine, schädigt Lipidmembranen und induziert DNA-Schäden. Dieser Multi-Target-Ansatz erschwert es Mikroorganismen, gezielte Abwehrmechanismen zu entwickeln (3).
Die Lösung: Das Watter-System
Das Watter-System produziert hypochlorige Säure (HOCl) vor Ort in einer stabilen Konzentration von ca. 250 ppm. Dank des elektrochemischen Herstellungsverfahrens ist das Produkt sofort einsatzbereit und weist bereits bei niedriger Dosierung eine hohe antimikrobielle Wirksamkeit auf. Das System bietet einen effizienten Ansatz gegen Biofilm und mikrobielle Kontamination, ohne die Nachteile herkömmlicher Chemikalien.
HOCl hat ein breites Wirkungsspektrum und wirkt gegen zahlreiche biofilmbildende Mikroorganismen. Das System wird unter anderem in folgenden Bereichen eingesetzt:
- PT2 – Desinfektionsmittel und Algizide, die nicht direkt bei Menschen oder Tieren angewendet werden. Produkte zur Desinfektion von Oberflächen, Materialien, Geräten und Möbeln, die nicht in direkten Kontakt mit Lebensmitteln oder Tierfutter kommen.
- PT4 – Produkte zur Desinfektion von Geräten, Behältern, Ess- und Trinkgeschirr, Oberflächen oder Rohrleitungen für die Herstellung, den Transport, die Lagerung oder den Verzehr von Lebensmitteln oder Tierfutter (einschließlich Trinkwasser) für Mensch und Tier. Es ist in den Niederlanden auch für die Aufbereitung von Trinkwasser für Tiere zugelassen (PT5).
- PT5 – Trinkwasser. Produkte zur Desinfektion von Trinkwasser (für Mensch und Tier).
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Wissenschaftliche Erkenntnisse
Hypochlorige Säure (HOCl) hat sich als wirksam gegen ein breites Spektrum von Mikroorganismen erwiesen, darunter gramnegative und grampositive Bakterien, Hefen und Schimmelpilze. In industriellen Umgebungen gilt das Vorhandensein von Biofilm bildenden Arten wie Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Salmonella enterica, Pseudomonas aeruginosa und Staphylococcus aureus als besonders kritisch. Diese Organismen bilden häufig multispeziesbasierte Biofilme, die gegen Reinigung und konventionelle Desinfektion resistent sind.
Biofilme bilden eine schützende Matrix aus extrazellulären Polymeren (EPS), in der sich Mikroorganismen kollektiv organisieren. Herkömmliche Desinfektionsmittel wie Natriumhypochlorit (NaOCl), Wasserstoffperoxid oder quartäre Ammoniumverbindungen können diese Matrix nur schwer vollständig durchdringen, insbesondere bei niedrigen Konzentrationen oder kurzen Kontaktzeiten. Darüber hinaus können sie bei häufiger Anwendung zur Resistenzentwicklung oder Materialbelastung führen.
HOCl zeichnet sich durch seine geringe Molekülgröße, neutrale Ladung und sein hohes Redoxpotenzial aus. Dies ermöglicht eine schnelle Penetration und breite antimikrobielle Wirkung, selbst in Biofilmstrukturen. Unter kontrollierten Bedingungen reduziert HOCl Biofilme auf Edelstahl nachweislich effektiv, selbst bei Konzentrationen von etwa 200–250 ppm und Kontaktzeiten von mehreren Minuten [1].
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Umfangreiche Praxiserfahrung und Erfolge bei der Biofilmreduzierung
In einer Vielzahl von industriellen Umgebungen – von Prozessanlagen bis hin zur technischen Infrastruktur – hat sich das Watter-System in der Praxis bewährt und reduziert bestehende Biofilme effektiv und begrenzt deren Neubildung. Diese Ergebnisse wurden in Systemen mit unterschiedlicher Wasserqualität, Temperaturschwankungen und Materialoberflächen erzielt.
Das System wird in Rohrleitungen, Lagertanks, Befeuchtungssystemen, CIP-Anlagen und anderen Bereichen eingesetzt, in denen Wasser und Mikroorganismen interagieren. Durch den Einsatz von Hypochlorsäure (HOCl) in einer stabilen Arbeitskonzentration wird die mikrobielle Belastung auch in komplexen Systemen mit schwankenden Betriebslasten gezielt reduziert.
Die Implementierung erfolgt in Abstimmung mit den zuständigen Stellen wie Qualitätssicherungsleitern, Anlagenbetreibern und dem technischen Dienst. Basierend auf mikrobiologischem Monitoring und einer systemspezifischen Risikoanalyse wird die Anwendung an die örtlichen Gegebenheiten angepasst.
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Watter kombiniert fundierte mikrobiologische Expertise mit fortschrittlicher Technologie für einen systematischen Ansatz zur Biofilmbekämpfung. Dank unserer praktischen Erfahrung und unseres wissenschaftlichen Ansatzes bieten wir eine bewährte, effektive Lösung, die die gesetzlichen Anforderungen für PT2, PT4 und PT5 erfüllt.