Wie sicher ist Freizeitwasser vor der Übertragung von COVID-19?

Obwohl Ausbrüche bestimmter Krankheitserreger der Atemwege, wie z. B. Legionellen, mit Freizeitwasser in Verbindung gebracht wurden (oft aufgrund unsachgemäßer Einhaltung des Chlorgehalts), sind den US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) keine wissenschaftlichen Berichte bekannt, die belegen, dass sich SARS-CoV-2, der Erreger der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19), durch Wasser in Schwimmbädern, Whirlpools, Wasserspielplätzen oder anderen behandelten Wassersportstätten verbreitet.¹

Trotz dieser Aussagen ist die Öffentlichkeit nach wie vor besorgt über die Übertragung des Virus über das Wasser. In einer Umfrage aus dem Jahr 2021 machen sich 52 Prozent der Amerikaner Sorgen über COVID-19 in öffentlichen Schwimmbädern. Von dieser Gruppe sind 82 Prozent besonders besorgt über große Menschenmengen im Schwimmbad.²

Die Ergebnisse einer in Großbritannien durchgeführten Studie können diese Befürchtungen nun zerstreuen. Die in der Fachzeitschrift Water Research veröffentlichte Studie liefert ein besseres Verständnis dafür, wie die richtige Chlorierung und pH-Kontrolle Freizeitgewässer vor der Verbreitung von SARS-CoV-2 schützt.³ Wissenschaftler von Solenis (ehemals Sigura Water) brachten ihr technisches Fachwissen in das Projekt ein.³

Analyse des Übertragungspotenzials durch Wasser

Obwohl die Übertragung über die Luft als primärer Übertragungsweg von SARS-CoV-2 gilt, haben viele auch die Übertragung über das Wasser als sekundären Übertragungsweg vorgeschlagen. Ein Beweis dafür ist die Tatsache, dass viele COVID-19-Patienten gastrointestinale Symptome aufweisen, was die Forscher dazu veranlasst hat, in den Exkrementen der infizierten Personen nach viraler RNA zu suchen. RNA von SARS-CoV-2 wurde in Stuhlproben identifiziert und auch in unbehandelten Abwässern auf der ganzen Welt nachgewiesen.⁴

Selbst in unbehandeltem Wasser überleben die SARS-CoV-2-Viren nicht unbegrenzt. Einige Untersuchungen haben gezeigt, dass Coronaviren empfindlicher auf Temperaturschwankungen reagieren. 99,9 Prozent der Viren wurden innerhalb von zwei oder drei Tagen im Abwasser bei 2 °C inaktiviert.⁵ In mit Chlor behandeltem Wasser erfolgt die Inaktivierung schneller. Vor dieser jüngsten Studie, die von Forschern des Department of Infectious Disease am Imperial College in London geleitet wurde, war die Wirkung von gechlortem Schwimmbadwasser auf die Inaktivierung von SARS-CoV-2 jedoch noch nie direkt nachgewiesen worden. Die Ergebnisse zeigen deutlich, wie wirksam Chlor bei der Inaktivierung von SARS-CoV-2 ist.³

Nacheinander durchgeführte Experimente

In der Studie nahmen die Forscher bis zu einem Liter große Wasserproben aus verschiedenen Schwimmbädern und veränderten sie im Labor, um eine Bandbreite von pH-Werten und freien Chlorwerten zu erhalten. Als nächstes wurde eine bekannte Menge infektiöser SARS-CoV-2-Viren zu doppelten Wasserproben hinzugefügt. Nach 30 Sekunden Inkubation wurde das verbleibende infektiöse Virus mit Hilfe eines TCID₅₀Assays auf von Affen abstammenden Zellen, den so genannten Vero-Zellen, getestet. TCID 50 Asay steht für „Median Tissue Culture Infectious Dose“ (mittlere infektiöse Gewebekulturdosis) und misst die Überlebensrate der Viren nach der Behandlung.

Es wurden aufeinanderfolgende Experimente mit unterschiedlichem Gehalt an freiem Chlor, mit unterschiedlichem pH-Wert, mit einer Bandbreite von pH-Wert und freiem Chlor und mit einem unabhängigen Viruspräparat bei einer Bandbreite von pH-Wert und Chlorgehalt durchgeführt. Zusätzlich wurde in jedem Experiment eine Kontrolle mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) durchgeführt, um die Infektiosität des Virusinhalts zu überprüfen.

Erreichen der Deaktivierung

Die Ergebnisse der Studie zeigen, wie wichtig sowohl der Chlorgehalt als auch der pH-Wert für die Inaktivierung von Viren sind. Um zu verstehen, wie die Inaktivierung abläuft, ist es hilfreich, die Struktur des Virus zu verstehen. SARS-CoV-2 ist bekanntlich ein umhülltes Virus mit einer Lipidmembran, die eine Proteinkapsel umgibt, die aus Protein und Glykoprotein besteht. Chlor wirkt, indem es die Lipidmembran durchdringt und mit den internen Proteinen reagiert, um ihre normale Funktion zu unterbrechen. Sobald die internen Proteine verändert wurden, wird das Virus inaktiviert.

Die Studie zeigte, dass ein geringerer pH-Wert und ein höherer Gehalt an freiem Chlor zu einer stärkeren Inaktivierung von SARS-CoV-2 führen. Ein pH-Wert von höchstens 7,4 und freies Chlor von mehr als 1,5 ppm führten zu einer Verringerung des infektiösen Titers um mindestens 3 Logs (um mindestens 3 Größenordnungen). Die Verfügbarkeit von aktivem freiem Chlor nimmt mit steigendem pH-Wert ab. Dies wurde in der Studie beobachtet. In Proben mit einem pH-Wert von über 7,4 wurden nach der Behandlung noch einige Restviren nachgewiesen, selbst wenn mindestens 1,5 ppm freies Chlor vorhanden waren.

Auf der Grundlage dieser Daten zogen die Studienautoren diese Schlussfolgerung: „Unsere Erkenntnisse über die Anfälligkeit von SARS-CoV-2 für die Inaktivierung durch Schwimmbadwasser unterstreicht die Wichtigkeit der Betreiber von Schwimmbädern, sich an die britischen Richtlinien für die Chlorierung zu halten. Dies sollte das Vertrauen der Badegäste bezüglich der Sicherheit im Wasser stärken.“³

Wenn Sie weitere Fragen zur Wirksamkeit von Desinfektionssystemen haben, wenden Sie sich bitte an Solenis. Unser Portfolio für die Pflege von gewerblichen Schwimmbädern und Whirlpools umfasst eine Vielzahl von Wasseraufbereitungslösungen für Vergnügungsparks, Gemeinschaftsbäder, Hotels und Resorts. Unsere Wissenschaftler und Anwendungsspezialisten arbeiten mit den Spa- und Poolbesitzern zusammen, um eine Desinfektionslösung zu entwickeln, die ein Höchstmaß an Wasserreinheit und Gesundheitsschutz gewährleistet.

Literaturhinweise

1. CDC: Guidance for Public Pools, Hot Tubs, and Water Playgrounds During COVID-19 Updated Feb. 1, 2021. (Leitlinien für öffentliche Schwimmbäder, Whirlpools und Wasserspielplätze während COVID-19 aktualisiert am 1. Februar 2021.)
2. Pool & Hot Tub Alliance. (12. Mai 2021). Angst vor COVID-19 im Schwimmbad? Amerikaner sind gespalten, Umfrageergebnisse [Pressemitteilung].) Abgerufen von https://www.phta.org/media-center/newsfeed/worried-about-covid-19-at-the-pool-americans-are-split-survey-finds/
3. Brown JC, Moshe M, Blackwell A, Barclay WS. Inaktivierung von SARS-CoV-2 in chlorhaltigem Schwimmbadwasser. Water Res. 2021 Sep 30;205:117718. doi: 10.1016/j.watres.2021.117718.
4. La Rosa G, Bonadonna L, Lucentini L, Kenmoe S, Suffredini E. Coronavirus in water environments: (Coronavirus in Wasserumgebungen:) Methoden zum Vorkommen, zur Persistenz und zur Konzentration – Eine Bestandsaufnahme. Water Res. 2020 Jul 15;179:115899. doi: 10.1016/j.watres.2020.115899.
5. García-Ávila F, Valdiviezo-Gonzales L, Cadme-Galabay M, Gutiérrez-Ortega H, Altamirano-Cárdenas L, Zhindón-Arévalo C, Flores del Pino L. Considerations on water quality and the use of chlorine in times of SARS-CoV-2 (COVID-19) pandemic in the community. (Überlegungen zur Wasserqualität und zum Einsatz von Chlor in Zeiten der SARS-CoV-2 (COVID-19) Pandemie in der Gemeinde.) Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. (Fallstudien in Chemie- und Umwelttechnik.) Band 2, September 2020, 100049. https://doi.org/10.1016/j.cscee.2020.100049.