Als die Wasserprobe im Jahr 2003 mit einer Winde auf das Forschungsschiff geborgen wurde, wusste die Besatzung noch nicht, welche Lebensform sie damit an Bord holte. Das unförmige Wesen, das später den technisch anmutenden Namen „Strain 121“ erhielt sollte die Welt verändern.

Viele Mikroben sind seit der Entdeckung der ersten Bakterien und Keime erkannt und untersucht worden. Einige von ihnen verursachen Magengeschwüre, andere Pest und Cholera. Doch keines konnte Strain 121 das Wasser reichen. Denn im wahrsten Sinne des Wortes überlebt „Strain 121“ sogar in Überdruck kochendes Wasser von 121° Celsius.

Was musste das bedeuten, diesen Keim an die Oberfläche gebracht zu haben? Medizinisches Besteck, Lebensmittelkonserven, Infusionslösungen und dergleichen werden bei 121° sterilisiert.

Das schlimmste scheint jedoch: Trinkwasser, das bei Trekkingtouren vor dem Trinken gekocht wird, erreicht maximal 100° Celsius – in der Höhe noch geringere Temperaturen.

 

INFO Zu Diskussionen in Foren: Ich bin sehr erfreut, dass dieser Artikel so viel positive, aber auch kontroverse Meinungen in Foren, Newsblogs etc. hervorgerufen hat. Offene Fragen möchte ich hier gerne kommentieren:
- Wasser zum Trinkbarmachen abzukochen ist nicht gleich Sterilisieren. Der Mensch hat nie im Laufe seiner Entwicklungsgeschichte steriles Wasser getrunken. Wer von pasteurisiertem Wasser Durchfall bekommt, bekommt auch durch ungewaschene Finger oder Aerosole Infektionen. Je steriler der Mensch lebt, desto häufiger gehen Infekte über den subklinischen Bereich hinaus.
- Rohwasser ist selten so stark kontaminiert wie meinetwegen ein Schnitzelbrötchen nach einer Stunde ungekühltem Transport. Wir sprechen hier vom Trinkbarmachen von See- Bach- Tümpel- und Flusswasser, nicht um das Genießbarmachen von Eiter oder Klärschlamm. Eine ideale log-Reduktion bedeutet innerhalb von Momenten des Kochens eine Reduktion der Keimzahl um Größenordnungen.

-Die allerhäufigsten Durchfallerreger (Cryptospora, Microspora, Giardia, Shigellen etc.) sterben bei unter 80° Celsius ab. Beim Erhitzen über diesen Wert auf beispielsweise 90° Celsius ist die Sterberate sehr hoch, sodass die Temperatur nur kurz gehalten werden muss - bezieht man Erwärmungs- und Abkühlzeit mit ein im Sekundenbereich (Stichwort: D-Wert/Z-Wert.)

- die im Text angegebenen 80°C beziehen sich auf einen Z-Wert vieler Pathogene von etwa 1-10. Optimal ist in Ermangelung eines Termometers immer einfach bis zum Sieden zu erhitzen und danach abkühlen.

- der ein oder andere verwechselt das inhomogene Erhitzen von Lebensmitteln mit dem Kochen von Wasser. Siedet Wasser unter Rühren, ist es an allen Stellen im Topf ähnlich heiß - brennt ein Hähnchenschlägel an, kann es dagegen in der Mitte noch roh und kalt sein.

Kompakt: Die Entfernung aller Keime und Sporen ist in Trinkwasser durch einfaches Erhitzen nicht möglich oder nötig.

Quellen und weiterführende Informationen:
Ernährungswisenschaften ISBN: 3-8085-6054-1
Biologie (Campell, 2009) ISBN: 978-3827372871
Gordon a. McFeters Drinking Water Microbiology 978-1461287865 S. 910 ff.

 

Was hilft? Wasser nicht nur 10 Minuten lang zu kochen, sondern vielleicht 15 Minuten? Chemie?

Vor Infektion scheint kaum einer sicher zu sein...

… wenn "Strain 121" ein Krankheitserreger wäre und kein hypertermophiles Archaebakterium aus vulkanischen Tiefseequellen.

Wir Säugetiere sind aber keine Tiefseevulkane.

Der Faktencheck

Seit den frühen Outdooranleitungen findet man eine anscheinend lebenswichtige Zahl, wenn es um das Abkochen von Trinkwasser geht. Zehn Minuten! Nicht neun, auch keine zwölf und schon gar keine zwei Minuten. Zehn Minuten!

Jahrzehnte der unreflektierten Abschreiber- und Nachmacherei später hat sich diese Information wie ein Keim verbreitet. Sie findet sich nicht nur tausendfach in Foren, sondern auch in Survivalbüchern, in Büchern für Orte, „an denen es keine Mediziner gibt“, Bücher für Entwicklungshelfer, Bücher der Bundeswehr und so weiter.

Wer der Urheber dieser 10 Minuten ist, lässt sich heute nicht einmal mehr vermuten.

Hätte sich die Begründung wenigstens an einer solchen Begebenheit wie der Entdeckung von „Strain 121“ orientiert (natürlich müsste dieser Keim auch pathogen sein und durch Trinkwasser übertragen werden, Beispielsweise „Cholera 100°9Min“), es wäre nachvollziehbar gewesen.

So bleibt nur Ratlosigkeit.

Warum wird Wasser auf 100° Celsius erhitzt? Warum 10 Minuten lang – und sind diese Werte überhaupt gerechtfertigt?

Die Gefahr von Trinkwasserkrankheiten („Waterborne diseases“) geht von Lebewesen aus, die unseren Körper besiedeln oder angreifen können. Dazu gehören diverse mehrzellige Parasiten, deren Übertragungsstadien, parasitäre Einzeller wie Criptospora, Giardia oder Entamoeba sowie Bakterien.

Alle diese Lebewesen haben sich seit Jahrmillionen an das Leben im Körper des Wirts (also in uns) angepasst. Manche können beim Eindringen in den Wirt ihre „Haut“ abstreifen um sich als körpereigene Zelle zu tarnen, andere schalten das Immunsystem aus oder führen zu starken Durchfällen, wodurch die Weiterverbreitung des Schädlings sicher gestellt ist.

Gemein haben sie vor allem, dass sie auf die Körpertemperatur und andere Bioparameter der Wirte eingestellt sind. Diese liegt bei Säugetieren meist um 37° - 39° Celsius, bei Vögeln um 20° - 40° Celsius.

Dabei ist eine nur leicht erhöhte Temperatur (Fieber) schon problematisch für viele Keime. Sie können sich nicht mehr so gut vermehren. Ab 43°C Fieber bzw. Hyperpyrexie beispielsweise während einer Sepsis ist auch für uns Menschen Ende. Die ersten Proteine denaturieren. Zellen sterben ab.

 

INFO Denaturieren: Proteine sind komplexe „wollknäulartige“ Strukturen aus Aminosäureketten (Primärstruktur). Die räumliche Form des Knäuls (Sekundär- (Tertiär- und Quartiär-)Struktur) wird durch Wasserstoffbrücken und andere intermolekulare Kräfte gehalten. Wird ein Protein erhitzt, mit Säure, Strahlung oder Druck behandelt, entwirrt sich das funktionelle Protein, da die Wasserstoffbrücken aufbrechen und findet nicht mehr in seine aktive Form zurück. Dieser Vorgang wird „Denaturieren“ genannt.

Natürlich stirbt ein Mensch nicht, wenn er in 43° C warmer Umgebung ist. Und selbst in Trockensaunen jenseits der 120°C stirbt ein Mensch nicht sofort.

Der Mensch hat wie viele Warmblüter eine ausgeklügelte Temperaturregulation. Er kann schwitzen und hat eine große und kompakte Masse von Wasser in seinem Körper gespeichert. Bis diese sich erhitzt hat, dauert es seine Zeit. Je kleiner ein Lebewesen bzw. sein Volumen ist, desto schneller heizt es sich auf.

Wenn wir ein hypothetisches Bakterium von der Größe eines Hühnereis nehmen, bräuchte dies 2 Minuten bei kochendem Wasser, um an jeder Stelle Eiweiß zu denaturieren. Nach 5 Minuten ist es halbhart gekocht. Bakterien haben ein Volumen von ca. 1µ³, Hühnereier zwischen 40 und 50 cm³.

Ein Hühnerei hat also ein mehrere Milliarden mal größeres Volumen als ein Bakterium – und ist nach 10 Minuten steinhart.

Einzelne Zellen benötigen in einer solchen Umgebung nur einen Bruchteil einer Sekunde, bis sie innerlich kochen und Proteine denaturiert sind. Die Wasserstoffbrücken in gefalteten Proteinen brechen in Sekundenbruchteilen.

Eine bestimmte Kochzeit hat immer nur den Sinn, dass voluminöse Lebensmittel durchgängig erhitzt werden. Einmal vollständig gestocktes Eiweiß wird aber nicht noch fester – es ist und bleibt in den meisten Fällen inaktiv.

 

Nicht einmal kochen müssen die allermeisten Keime, um zu sterben. Mit Ausnahme der oben angesprochenen thermophilen Keime (jene können sich aber bei Körpertemperatur nicht mehr vermehren, weshalb sie per se nicht pathogen sind) denaturieren die allermeisten Proteine bei Temperaturen deutlich unter 80° C und falten sich auch nicht mehr in ihre aktive Form zurück (Ausnahme machen einzelne Enzyme wie Polymerasen oder RNAse).

Viele „Körperkeime“ sterben schon bei 50°C vollständig ab.

Wie sieht es jedoch mit hitzestabilen Sporen von Bakterien aus?

Es ist tatsächlich wahr, dass viele Bacillus- und Chlostridienstämme Endosporen erzeugen, die hitzestabil, trockenresistent und viele Jahre entwicklungsfähig sind.

Diese Sporen überleben jedoch das Abkochen für mehrere Stunden problemlos.

Im Gastrointestinatrakt, also in Magen und Darm (nicht jedoch in Wunden!) sind diese Sporen in aller Regel ungefährlich. Wenn sie pathogen wären: Durch kochen würden sie nicht abgetötet ebensowenig wie durch langes kochen.

 

Fazit:

Viele Pathogene (Krankheitserreger) erleben nicht mehr den Anstieg der Wassertemperatur auf 50° Celsius. Meist schon bei 80°, spätestens bei Beginn des leichten Siedens (Zellzerstörung von großen Zellen durch den Dampfdruck) ist im Trinkwasser kein schädlicher Keim mehr am Leben. Trinkwasser muss nicht steril sein, sondern darf keine lebenden Krankheitserreger enthalten.

Diejenigen Keime oder Sporen die hohe Temperaturen überstehen, halten die 100° Celsius dauerhaft aus. Mit Ausnahme der Zellbeschädigung durch das Sieden ist die Kochtemperatur von 100° C alleine dem Umstand geschuldet, dass Wasser nun mal bei 100° verdampft und nicht heißer werden kann. Deshalb macht es auch keinen Sinn, in Höhenlagen das Wasser länger zu kochen.

Über 75° Celsius wird es allemal heiß (Auf dem Mt. Everest immerhin noch 70°C – und hier kann praktisch steriles Eis geschmolzen werden).

Zum Vergleich: Selbst Schweinefleisch, das potentiell hoch infektiös sein kann, darf mit 75° Celsius Kerntemperatur als „Zart-Rosa“ schon serviert werden.

Wenn Sie Wasser zum Trinken „abkochen“ möchten, erhitzen Sie es unter Rühren bis die ersten Bläschen erscheinen. Das reicht vollständig aus. Längeres erhitzen kostet nur Zeit und (viel wichtiger in Notsituationen) Brennstoff.

Keime, die bei 95°Celsius nicht abgetötet wurden, überleben auch 1 Stunde lebhaftes Sieden.

Trinkwasser muss nicht steril sein - dass sich der Stadtmensch daran gewöhnt hat, aus versiegelten Plastikflaschen zu trinken bedeutet nicht, dass Menschen nur steriles Wasser überleben.

 

Ich freue mich sehr auf Rückmeldungen zu den Artikeln (an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!), sowie über Anregungen zu weiteren »Survivalmythen«, die ich zur Aufklärung nach neuen wissenschaftlichen Angaben überprüfen und in der Praxis austesten werde.

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