Hygienemanagement

Auf einen Blick: Hygienemanagement

Zum Hygienemanagement einer Aquakultur gehören sämtliche Maßnahmen, die die Einschleppung oder Ausbreitung von Krankheiten oder Parasiten verhindern (Prophylaxe) oder nach dem Auftreten wieder eindämmen. Ein umfassendes Hygienemanagement betrifft jeden Bereich einer Aquakultur, vom Zukauf von Eiern oder Tieren über das Futter, die eingesetzten Arbeitsmittel und das Personal bis hin zur Hygiene des Haltungswassers. Durch eine optimale Prophylaxe kann das Risiko einer Einschleppung von Parasiten und anderen Krankheitserregern und/oder ihre Ausbreitung minimiert werden. Daher ist Hygienemanagement auch ein wichtiger Aspekt im Sinne des Tierschutzes (Tierwohl), aber auch für die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens. Der Hauptartikel enthält vertiefende Informationen rund um das Hygienemanagement in der Aquakultur.

Hygiene und Prophylaxe in der Aquakultur

Krankheitserreger, wie Bakterien oder Viren, sowie Parasiten stellen eine ernst zu nehmende Gefahr für Aquakulturbetriebe dar, die je nach Anlagentyp unterschiedlich schwer wiegt. Sie gefährden die Tiergesundheit, die Wirtschaftlichkeit und auch die Lebensmittelsicherheit, v. a. hinsichtlich potentieller Zoonosen. Durch ein angepasstes Hygienemanagement kann die Einschleppung von Parasiten und anderen Krankheitserregern oder deren Ausbreitung innerhalb von oder zwischen Betrieben oder Produktionseinheiten verhindert (Prophylaxe) bzw. eingeschränkt werden. Es gibt keine international gültigen Standards zum Hygienemanagement in Aquakultureinrichtungen (für Deutschland/EU s. u.). Eine angepasste Betriebshygiene sollte jedoch immer berücksichtigt werden, um den Tierschutz und die Wirtschaftlichkeit des Unternehmens und seiner Partner zu gewährleisten und weil es zur guten fachlichen Praxis gehört.

Gefährdungspotential für die Einschleppung von Krankheitserregern besteht immer dann, wenn in einem gesunden Betrieb Kontaminationen von außen eingetragen, innerhalb der Anlage weiterverbreitet oder aus der Anlage ausgetragen werden. Die Gefahr besteht v. a. beim Transport lebender Tiere oder auch befruchteter Eier zwischen Betrieben und Haltungseinrichtungen, daher sind z. B. die Bruthäuser oder -anstalten zur Erzeugung von Jungfischen für den Besatz in der Regel hygienisch umfangreich geschützt. Aber auch beim Einsatz von Material, z. B. Maschinen, Keschern oder Netzen, oder beim Transport von Futter können Erreger transportiert werden. Je nach Produktionssystem ist die Einschleppung nicht vollständig zu verhindern. In offenen oder teilgeschlossenen Systemen, wie Teichen, Durchflussanlagen, Raceways oder Netzgehegen, findet immer ein nicht vollständig kontrollierbarer Austausch mit der Umwelt statt, z. B. durch das zulaufende Wasser oder durch Wildtiere wie Vögel oder Nager. Doch auch in diesen Systemen kann das Hygienemanagement die Ausbreitung von Erregern verringern. Das Ausbringen von Branntkalk in Teichen bspw. schränkt den Transfer von Krankheiten oder Parasiten über Vegetationsperioden hinweg ein. Nur in geschlossenen Kreislaufanlagen ist ein Maximum von Kontrolle über diese Wechselwirkungen möglich.

Das Hygienemanagement muss dem jeweiligen Betrieb angepasst werden. Einige grundsätzliche Voraussetzungen einer wirksamen Betriebshygiene gelten jedoch für sämtliche Aquakultureinrichtungen. Hierzu gehören gute Wasserhygiene und Lebensumgebung, angepasste Fütterung (z. B. bei Lebendfütterung von Wirbellosen oder Frostfutter), schonendes Handling der Fische, gründliche Reinigung der Becken (Schuppen, Schmutz, organische Rückstände usw.), Verwendung von desinfektionsfähigem Material oder auch der Zukauf aus vertrauenswürdigen Betrieben. Jede seuchenhygienische Einheit, z. B. jede Produktionshalle einer Kreislaufanlage oder jeder Teichkomplex, sollte über separate Gerätschaften (Kescher, Netze usw.) mit Hygieneschranken (Schuhwerk, Desinfektionsmatten, Hände desinfizieren) zwischen den Betriebseinheiten verfügen. In den Hygieneschranken sollen das Schuhwerk, die Hände, Fahrzeuge oder anderen Gerätschaften gereinigt und desinfiziert werden. Welche Maßnahmen zusätzlich sinnvoll sind, wie die Vergrämung von Wildtieren als potentielle Überträger durch Abspannung oder Zäune oder Desinfektion des Wassers, ist abhängig vom Produktionssystem. Ein effektives Hygienemanagement setzt sich aus einer Vielzahl von Maßnahmen und deren lückenloser Anwendung zusammen.

Wirkstoffe und Methoden der Hygienisierung

Zum Erreichen der bereits angesprochenen grundsätzlichen Maßnahmen des Hygienemanagements können neben einem Risiko-Einschätzungsplan verschiedene Wirkstoffe und technische Mittel verwendet werden. Bevor Substanzen zur Desinfektion eingesetzt werden, ist eine gründliche Reinigung immer Voraussetzung. Bei der Verwendung von Desinfektionsmitteln, z. B. zur Flächen-, Geräte- oder Behälterdesinfektion (ohne Fische), ist grundsätzlich die Einwirkzeit und anschließende vollständige Entfernung zu beachten. Im Sinne der Produktqualität und der Lebensmittelsicherheit muss bei der Verwendung von Desinfektionsmitteln verhindert werden, dass Rückstände auf bzw. in das Produkt gelangen (siehe Artikel Chlorat/Perchlorat). Bei einigen Wirkstoffen (Formaldehyd, quartäre Ammoniumverbindungen, teilw. Alkohole) ist die Wirksamkeit bei niedrigen Temperaturen (< 10 °C) reduziert. Dies bezeichnet man als Kältefehler. Als Eiweißfehler wird eine geringere Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln bei Anwesenheit von Proteinen bezeichnet (Alkohole, chlor- und jodhaltige Wirkstoffe, quartäre Ammoniumverbindungen). Diese Wirkstoffe bewirken eine Koagulation (Strukturveränderung) der Proteine, so dass Krankheitserreger eingeschlossen werden und überdauern können. Bei diesen Stoffen ist ganz besonderer Wert auf die vorhergehende Reinigung zu legen.

Wirkstoffe:

• Branntkalk (Calciumoxid): Gebrannter Kalk wird zur Teichdesinfektion in die abgelassenen und entschlammten, noch feuchten Teiche zwischen den verschiedenen Nutzungsperioden eingebracht. Der pH-Wert soll möglichst für drei oder mehr Tage bei über 12 liegen. Während dieser Zeit muss der Teich abgespannt und im Anschluss gut gespült werden. Die Behandlung mit Branntkalk tötet zahlreiche Mikroorganismen, Sporen und Erreger wie auch Wasserschnecken und Fischegel ab. Da Branntkalk stark reizend (GHS06) und ätzend (GHS05) ist, sollte er nur unter besonderen Sicherheitsbedingungen und in der richtigen Dosierung angewendet werden.
• Formaldehyd: Dieses Antiseptikum und Desinfektionsmittel wird für Metall, Kunststoffe und Holz als stark verdünnte Lösung in Wasser verwendet. Bei Temperaturen unter 5 °C kommt es zur Ausfällung von weißem Paraformaldehyd. Es wirkt gegen Bakterien, Pilze, Viren und einzelne Fischparasiten mit Ausnahme von Wurmeiern. Formaldehyd ist unverdünnt akut giftig (GHS06), gesundheitsgefährdend (GHS08) und ätzend (GHS05). Es wird als krebserregend eingestuft und kann Allergien auslösen. Der Einsatz ist daher streng reglementiert. Nach der Anwendung muss Formaldehyd durch gründliches Spülen von den Oberflächen abgewaschen werden. Von Vorteil ist, dass es sich eher nicht in der Umwelt anreichert, da es durch Sonnenlicht oder im Boden lebende Mikroorganismen in Ameisensäure umgewandelt bzw. verstoffwechselt wird. Seit 2012 ist Formaldehyd von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen.
• Organische Säuren (z. B. 4%ige Ameisensäure, 3%ige Zitronensäure oder Apfelsäure): Diese mittelstarken bis schwachen Carbonsäuren entfalten ihre desinfizierende Wirkung besonders bei niedrigem pH-Wert und zerstören Zellmembranen, hemmen Stoffwechselreaktionen, stören das pH-Gleichgewicht innerhalb der Zellen und verhindern protonenabhängige Transmembrantransporte. Sie sind unter 10 °C nicht allein zur Desinfektion anwendbar (Kältefehler) und haben eine verminderte Wirksamkeit bei Anwesenheit von Proteinen (Eiweiß) oder proteinhaltigem Material (Eiweißfehler). Die Zitronensäure bedarf einer Ausnahmegenehmigung nach Artikel 55 der Biozid-Verordnung. Organische Säuren sind nur mit entsprechendem Schutz anwendbar (Gesichtsschutz, geeignete Handschuhe, Schutzkittel).
• Aktivsauerstoffhaltige Desinfektionsmittel (z. B. Peressigsäure, PES): Diese starken „Sauerstoffabspalter“ oxidieren anorganische und organische Verbindungen und sind bereits in sehr geringen Konzentrationen wirksam gegen Bakterien, Sporen, Pilze und Viren. Bei hoher organischer Belastung ist die Wirkung jedoch herabgesetzt (hoher Eiweißfehler). Auf blutverschmutzten Flächen oder wenn an Geräten noch hohe Schleimanteile anhaften, sind sie daher unwirksam. Erreger bilden keine Resistenzen gegen diese Desinfektionsmittel aus. Beim Einsatz ist der Arbeitsschutz zu beachten (Handschuhe brauchen Kennbuchstaben „P“ für Peroxid), denn aktivsauerstoffhaltige Desinfektionsmittel sind stark ätzend und die Dämpfe giftig (Atemschutz!). Konzentrierte PES ist brennbar, bei 50%iger Lösung besteht ab 70 °C Explosionsgefahr (sinkt massiv mit Verdünnung). Die Anwendungslösung ist nicht lange stabil und nicht lagerfähig. Sie muss daher täglich frisch angesetzt werden. Aufgrund von Korrosion nicht auf Metallen anwendbar.
• Alkohole: Im Humanbereich sind n-Propanol und Isopropanol nach Biozid-Verordnung genehmigt, jedoch nicht für die Hygiene im Veterinärbereich. Die Anwendung beschränkt sich in der Aquakultur auf Hände- bzw. Personendesinfektion. Am wirksamsten sind Alkohole in Konzentrationen zwischen 50 und 70 % (für Viren bis zu 90 % notwendig). Proteine werden denaturiert und die Lipiddoppelschicht wird aufgelöst.
• Chlorhaltige Desinfektionsmittel: Chlor oder Chlorverbindungen, wie Chlordioxid, Natriumhypochlorid, Chloramin B, Chloramin T oder Chlorkalk bilden in Wasser hypochlorige Säure (schwache Säuren). Diese zerstört Zellproteine und ist gegen Bakterien, Pilze und Viren wirksam. Bei hohen pH-Werten sind chlorhaltige Desinfektionsmittel nicht so gut geeignet (am besten bei pH 6). Da organisches Material stark chlorzehrend wirkt, haben diese Desinfektionsmittel einen hohen Eiweißfehler. Die Gebrauchslösungen müssen immer frisch angesetzt werden. Der Arbeits- und Anlagenschutz ist zu beachten, denn die Mittel wirken stark haut- und schleimhautreizend, haben eine ätzende Wirkung und gefährden besonders die Augen. Sie sind außerdem korrosiv für Edelstahl.
• Quartäre Ammoniumverbindungen: Quartäre Ammoniumsalze sind verschiedene chemische Verbindungen, die eine quartäre Ammoniumverbindung haben, z. B. Benzalkoniumchlorid oder Cetylpyridiniumchlorid. Sie durchdringen Zellmembranen, reagieren mit Fetten und Membranproteinen und zerstören so die Membran. Das Erbgut wird geschädigt. Sie wirken nicht gegen Endosporen, Mykobakterien und unbehüllte Viren. Bei Bakterien kann es zur Resistenzbildung kommen. Bei der Anwendung ist auf persönliche Schutzausrüstung zu achten (Gesichtsschutz, geeignete Handschuhe, Schutzkittel).
• Jodhaltige Desinfektionsmittel: Diese Stoffe haben eine ähnliche Wirkung wie Chlor. Sie sind vor allem gegen Bakterien wirksam und können auch zur Desinfektion von Fischeiern unmittelbar nach Befruchtung und erneut nach Augenpunktstadium eingesetzt werden. Außerdem sind sie ein gutes Hautantiseptikum, wenn sie mit oberflächenaktiven Substanzen kombiniert werden. Dann nennt man sie Jodophore. In saurer Lösung werden sie als Desinfektionsmittel angewendet. Anorganische Jodverbindungen haben einen starken Eiweißfehler und sind stark korrosiv. Jodophore hingegen sind weder haut- noch schleimhautreizend und wenig korrosiv. Der Arbeits- und Anlagenschutz ist zu beachten.

Technische Mittel:

• Filtration: Die mechanische Filtration des Haltungs- oder Zulaufwassers verringert die Fracht organischen Materials und einiger potentieller Krankheitserreger und Parasiten. Es kommen dabei verschiedene Filtersysteme, wie Trommelsiebfilter oder Lamellenabscheider und teilweise sogar Aktivkohlefilter, zum Einsatz.
• Thermische Desinfektion: Das Erhitzen von Gegenständen, Wasser oder Flächen bis zu einer kritischen Temperatur über einen gewissen Zeitraum tötet quasi sämtliche Erreger und Lebewesen ab. In der Aquakultur ist diese Option auf wenige Anwendungen beschränkt, stellt aber einen einfachen Ansatz zur Desinfektion dar.
• Ultraschall: Schallwellen mit Frequenzen über 20 kHz in einem Ultraschallbad zerstören Zellen und machen Erreger unschädlich. Diese Methode eignet sich v. a. zur Desinfektion von unregelmäßig geformten oder besonders empfindlichen Gegenständen.
• UV-Bestrahlung (UV-C-Strahlung): UV-Licht wirkt im Wellenlängenbereich von 200 bis 300 nm desinfizierend, denn das Erbgut von Mikroorganismen, Viren, Pilzen und teilweise auch Parasiten wird geschädigt. Hierzu wird das Wasser meist durch ein Röhrensystem geleitet, welches mit UV-Leuchtstoffmitteln ausgestattet ist. Die Strahlungsintensität und Durchflussrate des Wassers sind entscheidend für die Effektivität der Desinfektion mit UV und die Lampen müssen in regelmäßigen Abständen erneuert werden. Es handelt sich hierbei nicht um eine chemische, sondern eine physikalische Wirkung, die keinen Einfluss auf andere Wasserparameter ausübt. Ein hoher Trübungsgrad und eine hohe Fracht an Mikroorganismen verringern die Effektivität einer UV-Desinfektion. Oft werden die sogenannten UV-Filter im laufenden Betrieb (Kreislaufanlagen) den Filtereinheiten zur kontinuierlichen Desinfektion des Haltungswassers zugeschaltet oder das Zu- bzw. Ablaufwasser (Durchflussanlagen, Raceways) wird durch UV-Strahlung desinfiziert.
• Ozonierung: Die Oxidation durch Ozon tötet Krankheitserreger und einige Parasiten ab. Ozon zersetzt dabei schwer abbaubare organische Moleküle und entfernt auch andere Stoffe, wie Stickstoffverbindungen oder geruchbildende Stoffe, wird jedoch nicht von allen Fischarten gut vertragen.

Häufig wird eine Kombination von UV-Klärung und Ozonierung eingesetzt. Hierbei ist darauf zu achten, dass die UV-Klärung nach der Ozonierung abläuft, da das UV-Licht Ozonrückstände entfernt. Diese beiden Methoden kommen hauptsächlich in geschlossenen und teilgeschlossenen Aquakultursystemen zum Einsatz. Die Hygienisierung von Wasser mittels UV kann jedoch auch in offenen Systemen eingesetzt werden, um bspw. das Wasser zum Reinigen von Schalentieren nach der Ernte rückstandsfrei zu desinfizieren.

Abbildung: UV-Klärung als Teil eines Filtersystems in einer Kreislaufanlage. Foto: F. Schäfer/Aquakulturinfo

Hygienisierung in Aquakulturbetrieben: Herstellung der seuchenhygienischen Unbedenklichkeit

In Deutschland (und der EU) gelten weitreichende Regelungen zur Desinfektion und Hygienisierung von Aquakulturanlagen. Unter Hygienisierung versteht man Maßnahmen zur Herstellung der seuchenhygienischen Unbedenklichkeit durch Desinfektion. Desinfektionsmittel für den Tierseuchen- und Lebensmittelbereich unterliegen den Vorschriften der Verordnung (EU) Nr. 528/2012 (Biozid[produkte]verordnung, BiozidV).

Bevor ein Produkt als Desinfektionsmittel eingesetzt werden kann, ist zu prüfen, ob es für die Produktart 3 nach BiozidV (EU) Nr. 528/2012 verkehrsfähig ist. Dazu können verschiedene Listen herangezogen werden:

• Die Seite der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) mit Biozid-Meldeverordnung und Informationen zur Anwendung und Liste genehmigter Biozidwirkstoffe .
• Aktuelle Desinfektionsmittelliste der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft mit empfohlenen Einwirkzeiten nach Produkten und Angaben zu Gebrauchskonzentrationen.
• Empfehlungen des Friedrich-Loeffler-Instituts zu Mitteln und Verfahren für die Durchführung einer tierseuchenrechtlich vorgeschriebenen Desinfektion bei Tierseuchen (Version 0.2 vom 30.07.2020). 
• GESTIS-Stoffdatenbank mit Informationen über Toxikologie/Ökotoxikologie, physikalisch-chemische Daten, Arbeitsmedizin und Erste Hilfe, Umgang und Verwendung und mit Hinweisen zu Vorschriften.

Bei Ausbruch anzeigepflichtiger Fischseuchen oder bei amtlich festgestelltem Verdacht auf eine anzeigepflichtige Fischseuche muss bzw. kann die zuständige Behörde Vorschriften für die Reinigung und Desinfektion auf Grundlage des Tiergesundheitsrechts (Animal Health Law, AHL), Verordnung (EU) 2016/429, und ggf. vorliegender Durchführungsvorschriften anordnen. Eine Betriebssperre wird nur nach Desinfektion aufgehoben.