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DGS Sonderheft Hygiene und Desinfektion

Den Biofilm in seinem Wachstum hemmen

Der Schlauch und die Tränkwasserhygiene: Was ist zu beachten, um den Tieren immer sauberes Tränkwasser zur Verfügung zu stellen?

Der PUR-Spiralschlauch nach der Montage im Hähnchenstall.
Der PUR-Spiralschlauch nach der Montage im Hähnchenstall.
WASSERHYGIENEKONZEPT: BIOFILME VERHINDERN Seit einigen Jahren nimmt das Thema Wasserhygiene in der Mastgeflügelhaltung einen höheren Stellenwert ein als zuvor. Praktiker berichten aus ihren bisherigen Erfahrungen übereinstimmend, dass saubereres Tränkwasser die Leistung ihrer Tiere messbar steigert sowie den Gesundheitsstatus positiv beeinflusst. Das Resümee: Nur ein umfassendes Hygienekonzept zeigt langfristigen Erfolg im Geflügelstall.

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Zentrales Ziel eines Wasserhygienekonzepts ist, einen etablierten Biofilm zu reduzieren sowie dessen Neubildung zu vermeiden. Das in der Tierhaltung häufig verwendete Brunnenwasser enthält organische und anorganische Schwebstoffe sowie einen Teil der natürlich im Boden vorkommenden Mikroflora – eine Mischung aus Hefen, Pilzen, Bakterien und anderen Mikroorganismen.

Eine weitere Quelle der Verkeimung stellt der Eintrag von Mikroorganismen über den Kontakt des Tieres mit dem Tränkenippel dar. Mikroorganismen können sich innerhalb weniger Minuten an eine sich im Wasser befindliche Oberfläche anhaften. Stoffwechselprodukte der Mikroben werden in den extrazellulären Bereich abgesondert und ermöglichen den Aufbau einer dreidimensionalen Struktur. Mikroorganismen werden freigesetzt und haften erneut an anderer Stelle an. Dies setzt sich beliebig fort und führt dazu, dass sie sich in der Wasserleitung verbreiten.

RISIKOFAKTOR MIKROBE IN FLEXIBLEN KUNSTSTOFFLEITUNGEN: In allen Masthähnchenställen sind etwa drei bis sechs Meter Höhenunterschied zwischen der an der Decke geführten zentralen Wasserzuleitung und den in Bodennähe befindlichen Tränkelinien zu überwinden. Die notwendige Höhenverstellung während Mast und Serviceperiode lässt sich nur durch den Einbau eines flexiblen Leitungsstücks bewerkstelligen. Standardmäßig wird in diesem Abschnitt ein Polyvinylchlorid-( PVC)-Gewebeschlauch mit plastifizierter Innenoberfläche eingesetzt. Dieser Schlauch ist auch im heimischen Garten gebräuchlich.

Innenseite der beiden Schläuche. Links: PUR-Schlauch nach 2,5 Jahren. 
Innenseite der beiden Schläuche. Links: PUR-Schlauch nach 2,5 Jahren. 
Rechts: PVC-Schlauch nach 4,5 Jahren. Fotos: Julian Dwerlkotte/Big Dutchman
Rechts: PVC-Schlauch nach 4,5 Jahren. Fotos: Julian Dwerlkotte/Big Dutchman
Der Einsatz von PVC erscheint naheliegend, da sämtliche wasserführenden Komponenten von der Wasseranschlusseinheit bis zum Tränkenippel aus diesem Grundmaterial gearbeitet sind. Aber: Aufgrund unterschiedlicher Herstellungsverfahren ist PVC nicht gleich PVC. Das in den diversen Komponenten verwendete PVC-U (Hart- PVC) unterscheidet sich aus hygienischen Aspekten wesentlich vom PVC-P (Weich-PVC)-Schlauch. 

PVC-Schläuche werden gerne genutzt, da sie resistent sind gegenüber Säuren, Laugen und zahlreichen Chemikalien. Allerdings verblassen sie mit der Zeit, härten aus und bekommen eine spröde Oberfläche. Bekannte Ursachen sind UV-Licht sowie Temperatur-, Druck- und Luft-Wasser-Schwankungen.

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MIKROBEN MACHEN PVC-SCHLÄUCHE KAPUTT:
Ein weiterer, bisher wenig bekannter Verursacher sind Mikroben. Aufgrund von Wärme und Feuchtigkeit finden sie in den im Maststall eingesetzten Schläuchen ideale Bedingungen vor. Zunächst machen sich Schädigungen an Farbveränderungen der Oberfläche bemerkbar. Danach entstehen kleine Risse. Dies ermöglicht den Mikroben, noch tiefer in das Material einzudringen. Sichtbare Resultate sind Festigkeitsverlust und Versprödung. Der Schlauch ist je nach Belastung oft schon nach kurzer Zeit unbrauchbar. Es liegt daher nahe, einen Spiralschlauch aus einem anderen Kunststoff auf Eignung zu prüfen.

Den Biofilm in seinem Wachstum hemmen Image 1
DIE PHASEN DER BIOFILMBILDUNG NACH P. DIRCKX*
*In: Biofilm Basics, Montana State University (Center for Biofilm Engineering)

Grafik: übersetzt nach Dirckx

ALTERNATIVE PUR:
Der Kunststoff Polyurethan (PUR) bietet sich aufgrund seiner bekannten Beständigkeit gegen Witterung und Chemie an. PUR-Schläuche zeichnen sich ferner durch eine erwiesenermaßen hohe Flexibilität beim Einsatz als Schlauch oder Kabelummantelung aus. Dieses Material hat noch weitere Vorzüge: Aufgrund prozesstechnischer Modifikationen zeichnet sich der PUR-Schlauch aus durch:

- eine glatte Oberflächenstruktur,
- extrem hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Mikroben sowie
- die Tatsache, dass keine Schadstoffe entweichen (bestätigt durch Zertifizierung nach
  EU-Verordnung 10/2011).

PUR-Schlauch unter dem Mikroskop - ungereinigt. Fotos: Julian Dwerlkotte/Big Dutchman
PUR-Schlauch unter dem Mikroskop - ungereinigt. Fotos: Julian Dwerlkotte/Big Dutchman
und gereinigt.
und gereinigt.
PVC-Schlauch unter dem Mikroskop -  ungereinigt.
PVC-Schlauch unter dem Mikroskop -  ungereinigt.
und gereinigt.
und gereinigt.
LANGZEITTEST IM PRAXISBETRIEB: PVC oder PUR? Ein Masthähnchen haltender landwirtschaftlicher Betrieb in Niedersachsen ist der Frage im Detail nachgegangen. Das Thema Wasserhygiene und Hygienemanagement spielt im Unternehmen bereits seit geraumer Zeit eine wichtige Rolle. Der Landwirt hat dazu ein umfassendes Konzept aufgelegt. Dazu gehört, das verwendete Brunnenwasser im Vorraum mittels eines Permanentmagnetfeldes und Ultraschall zu behandeln. Der regelmäßige Einsatz von Fütterungssäuren während des Mastdurchgangs sowie von Laugen in der Serviceperiode rundet das Hygieneprogramm ab.

Bei einem Servicetermin im Spätsommer 2016 musste aufgrund von Materialermüdung ein Teil der PVC-Schläuche ausgetauscht werden. Aus Sicht des Landwirts erfolgte der Wechsel viel zu früh. Deshalb entschloss er sich, den aus PUR hergestellten Spiralschlauch unter Praxisbedingungen zu testen. 2,5 Jahre nach Montage (Februar 2019) wurden die Leitungen am 14. Tag eines laufenden Mastdurchgangs an der Kupplung zum Druckminderer geöffnet. Ein Teilstück wurde entnommen, um die sonst nicht sichtbare Innenseite eingehend zu untersuchen.

Das Ergebnis ist eindeutig: Die blassere Graufärbung des PVC-Schlauchs weist auf eine angegriffene und veränderte Oberflächenstruktur hin. Beim PUR-Schlauch dagegen ist eine kaum wahrnehmbare dünne Biofilm-Schicht vorhanden. Der Blick durch das Mikroskop  bestätigt den Verdacht: Der PVC-Schlauch weist zahlreiche Mikrorisse auf. Eine gründliche Reinigung und Desinfektion ist bei dieser Oberflächenstruktur praktisch unmöglich. Die Mikrorisse bieten den Mikroben einen perfekt geschützten Lebensraum frei von Wasserbewegungen. Beim PUR-Spiralschlauch hingegen zeigen sich keine Strukturveränderungen der Oberfläche. Auch nach einer gründlichen Entfernung der Biofilmrückstände sind weder Mikrorisse noch sonstige Veränderungen erkennbar. Der PUR-Spiralschlauch bietet demnach eine weniger anfällige Oberfläche zur Anhaftung von Biofilmen. Dies bestätigt den ersten Eindruck einer fast nicht vorhandenen Biofilm- Schicht.

Foto: Triff/shutterstock.com
Foto: Triff/shutterstock.com
DER SCHLAUCH IM TRÄNKESYSTEM: Die Schläuche machen in der herkömmlichen Wasserversorgung eines Masthähnchenstalls nur etwa vier Prozent der Gesamtsystemlänge aus. Ihr Einfluss auf die Hygienesituation kann allerdings aufgrund des Risikos einer Streuung und Wanderung von Mikroben gar nicht hoch genug eingeschätzt werden. Der Grund ist naheliegend: Der Schlauch befindet sich unmittelbar vor der Tränkelinie. Zudem befindet er sich dauerhaft im warmen tiernahen Bereich. Dies begünstigt eine Verkeimung in beide Richtungen. Die potenziell durch den Tierkontakt über den Tränkenippel eindringenden Keime haben einen kurzen Weg entgegen der Fließrichtung. Die mit der Fließrichtung eingetragenen Keime vermehren sich unmittelbar vor der Tränkelinie und haben einen kurzen Weg bis in den Schnabel des Hähnchens.

FAZIT: KONSEQUENZ IST WICHTIG Ein konsequent umgesetztes Hygienekonzept verbessert deutlich die Tränkwasserqualität. Dazu gehört auch, die installierte Technik auf Stabilität und Eignung unter den vorherrschenden Bedingungen zu bewerten. Die Devise „kleine Ursache, große Wirkung“ spielt gerade bei von scheinbar „kleinen“ Komponenten wie Schläuchen ausgehenden Risiken eine nicht zu unterschätzende Rolle.

Timo Rothstein, Big Dutchman

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