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Beiträge zur oligodynamischenDesinfektion von Wasser,besonders Badewasser
Das Photonic-Verfahren
Von der
Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich
zur Erlangung der Würde eines Doktors
der Naturwissenschaften
genehmigte
Promotionsarbeit
vorgelegt von
Adelbert Brunner
Apotheker
von Kappel (SG)
Referent: Herr Prof. Dr. W. von Gonzenbach
Korreferent : Herr Prof. T O. Wikén
l
1950
Buchdruckerei Dr. J. Weiß, Affoltern am Albis
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Meinen lieben Eltern
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Die vorliegende Arbeit wurde im hygienisch-bakteriologi¬
schen Institut der Eidg. Techn. Hochschule in Zürich ausge¬
führt.
Meinem hochverehrten Lehrer und Chef, Herrn Prof. Dr.
W. von Gonzenbach, möchte ich an dieser Stelle für die freund¬
liche Ueberlassung des Themas und die wertvollen Anregungen,
sowie für das lebhafte Interesse, das er jederzeit meiner Arbeit
entgegenbrachte, herzlich danken.
Im weitern bin ich Herrn Dr. K. Hofer, Genève, der mir
die Photonic-Filtermassen mit den nötigen theoretischen Unter¬
lagen in zuvorkommender Weise zur Verfügung stellte, zu Dank
verpflichtet.
Speziell danke ich auch Herrn H. Vogel, Verwalter am In¬
stitut, für seine wertvolle Mitarbeit bei Installationen.
9
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Inhalts-Uebersicht
Seite
I. Aufgabe und Ueberblick 1
II. Eigene Versuche 6
A. Vergleiche zwischen oligodynamisch wirksamem Silber und
Kupfer 6
1. Herstellung der Katadynwässer 6
2. Bestimmung des Metallionengehaltes der Katadyn¬
wässer 7
3. Bakteriologische Methodik 9
4. Praktische Versuche und Resultate 10
a. Silberwasser 10
b. Kupferwasser 12
B. Photonic — ein neues Verfahren 15
1. Ueberblick und Definition 15
2. Photonic-Typen 17
3. Herstellung der Filter 17
4. Direkte Filtration von künstlich infiziertem Wasser
durch Photonic 1A und 2A 19
5. Untersuchung von aktiviertem Filtratwasser . .21
6. Filtrationsgeschwindigkeit und Kontaktzeit ...23
7. Das Filtratwasser und seine Verdünnung ...26
8. Der Einfluß von Hitze auf das Photonic-Filtratwasser 28
9. Destillation des Filtratwassers 29
10. Wirksamkeitsabnahme des Filtratwassers ...31
11. Erschöpfung der Photonic-Filtermasse ....34
12. Das Desinfektionsvermögen von Photonic, verglichen
mit demjenigen von oligodynamischem Silber und
Kupfer 38
13. Der Einfluß intermediärer, im Wasser gelöster Stoffe
auf die Wirksamkeit von oligodynamischem Silber und
Kupfer, sowie von Photonic 1A 40
14. Die Photonic-Filtermassen ID und 3D ....43
a. Direkte Filtration 43
b. Filtratwasser 44
15. Physikalisch-chemische Prüfungsmethoden für die Ak¬
tivierung 44
a. Photochemischer Test 44
b. Physikalischer Test 45
VII
Seite
16. Theoretische Betrachtungen 46
17. Die Photonic-Wirkung auf sporenbildende Bazillen 50
18. Biologische Versuche 51
a. Versuch mit Flagellaten 52
b. Versuch mit Amöben 52
c. Versuch mit Fischen 52
d. Algenbekämpfung 55
III. Zusammenfassung 57
A. Das Elektro-Katadyn-Verfahren 57
B. Das Photonic-Verfahren 58
IV. Allgemeine Schlußfolgerungen und Ausblicke. . 61
Literatur-Verzeichnis 64
VIII
I. Aufgabe und Ueberblick
Mit vorliegender Arbeit schenkten wir unsere Aufmerksam¬
keit der Frage der Wasser-Entkeimung, der Trinkwasser-Ent¬
keimung im allgemeinen und der Badewasser-Entkeimung im
besonderen. Bei unseren Versuchen kam es uns deshalb nicht
darauf an, eine vollständige Entkeimung, d. h. Sterilisation der
genannten Wässer zu erreichen. Unsere Versuche richteten sich
in der Folge nicht gegen saprophytäre Sporenbildner. Uns schien
wesentlicher, Trink- und Badewässer auf wirksame, einfache
und auch wirtschaftlich billige Art zu desinfizieren, d. h. Trink-
und Badewässer vollständig von pathogenen Keimen zu befreien.
Zur Einleitung erinnern wir uns kurz der historischen Ent¬
wicklung der Trink- und Badewasser-Desinfektion. Im Alter¬
tum schon erkannte man gewisse Gefahren, die mit dem Genüsse
von Wasser in Verbindung standen. Plinius sagt: „Darüber ist
man sich völlig einig, daß abgekochtes Wasser gesünder ist."
Seit dem Jahre 1792 begann man in Frankreich mit „Eau de
.Tavelle", einer Lösung von Natriumhypochlorit, Wasser zu des¬
infizieren, und im Jahre 1897 gelangte in England der erste
praktische Versuch zur Wasser-Chlorierung zur Ausführung.Während den Jahren des ersten Weltkrieges (1914—18) führte
sich das Chlorierungs-Verfahren allgemein ein und hat sich
für die Trinkwasser-Versorgung bis heute an manchen Orten
halten können (z. B. Wasserversorgung von Genf, Kandersteg
etc.). Die Erstellung künstlicher Frei- und Hallenbäder brachte
auch die Frage der Desinfektion von Badewasser mit sich, und
man wandte sich allgemein dem billigen und wirksamen Chlo¬
rierungsverfahren zu, das sich bis heute zum weitaus größtenTeil behauptet hat, obschon es verschiedene Inkonvenienzen mit
sich brachte. Wir erinnern an den unangenehmen Geruch der
Badeluft bei warmem Wetter oder sogar an auftretende Augen¬
bindehautentzündungen einiger empfindlicher Badegäste.
1
Versuche mit neueren Methoden der Trinkwasser-Desin¬
fektion (Ozon, Ultraviolettbestrahlung) scheiterten an der Un-
wirtschaftlichkeit der Verfahren. Einen großen Fortschritt
bedeutete dann die Einführung des oligodynamischen Prinzips,
das zuerst durch den Botaniker C. v. N ä g e 1 i und gleich¬
zeitig von W. D. Miller am Ende des 19. Jahrhunderts be¬
obachtet und wissenschaftlich bearbeitet wurde. 1917 machte
S a x 1 erstmals den Vorschlag, die bakterizide Wirkung von
oligodynamischem Silber zur Trinkwasser-Desinfektion zu ver¬
wenden. Wenige Jahre'zuvor berichtete Kraemer über gute
Ergebnisse in seinen Desinfektions-Versuchen mit Kupferplätt-
chen, die er in mit Typhus- und Cholerakeimen infiziertes Was¬
ser legte. Er war es auch, der erstmalig den Vorschlag machte,
Wasser mit Kupfer zu sterilisieren. In der Folge arbeiteten viele
Autoren an dem Problem der oligodynamischen Metallwirkung
und fast durchwegs wurden die Versuche mit Silber und Silber¬
salzen gemacht.
Am hygienisch-bakteriologischen Institut an der Eidg.
Technischen Hochschule (E. T. H.) erschienen unter der Leitung
von Prof. v. Gonzenbach zwei Dissertationen, die ebenfalls zur
Klärung der oligodynamischen Frage beitrugen. Ausgehend von
dem von Krause entwickelten Verfahren, beschäftigte sich
B r ü t s c h mit praktischen Versuchen in der Trinkwasser-Ent¬
keimung mit silberbeschlagenem Sand und Schotter. Herr¬
mann prüfte ebenfalls nach dem von Krause entwickelten
Elektro-Katadyn-Verfahren systematisch Bakterien aus ver¬
schiedenen Gruppen und fand, daß die gramnegativen Keime
weitaus am empfindlichsten auf Silber reagierten. Er erreichte
bei diesen schon bei einem Silbergehalt von 50 y /Liter innert
einer Stunde eine vollständige Abtötung. Die Sporenbildner
zeigten sich erwartungsgemäß durchwegs resistent. Ferner fand
er eine Beeinträchtigung der Silberwirkung bei Gegenwart von
im Medium gelösten oder suspendierten anorganischen und or¬
ganischen Stoffen.
Weitere Arbeiten von Hoffmann führten schließlich
dazu, daß 1945 ein künstlich erstelltes Freibad in Zürich (Wel¬lenbad Dolder A.G., Zürich) nach dem Elektro-Katadyn-Verfah¬
ren mit Silber desinfiziert wurde. Später stellte man die Anlage
2
auf Kupfer um, weil sich dieses trotz höherer Dosierung gegen¬
über Silber durch eine höhere Rentabilität und eine zweckmäßige
Algenbekämpfung (Ersparnis im Kupfersulfatzusatz) auszeich¬
net. Als Nachteil wird die langsamere bakterizide Einwirkungdes Kupfers auf die beeinflußbaren Keimarten genannt. Fort¬
laufende Kontrollversuche gaben befriedigende Resultate. Bei
relativ starkem Besuch des Bades wurden Agar-Keimzahlen von
2—180 Keimen/ccm gefunden. B.coli war überhaupt nicht nach¬
zuweisen.
Die Aufgabe unserer vorliegenden Arbeit bestand nun dar¬
in, vergleichende Untersuchungen über die Wirksamkeit des
Silbers gegenüber dem Kupfer durchzuführen und den Einfluß
von in Wasser gelösten oder suspendierten anorganischen und
organischen Substanzen auf die Wirksamkeit der beiden Metall¬
ionen-Arten zu studieren. Gerade die Kenntnis dieses Einflusses
ist bei der Desinfektion von Badewässern von großer Bedeutung,weil wir es nicht mit reinem Wasser, vielmehr mit gleichzeiti¬
gen Verunreinigungen desselben mit wechselnden Mengen von
Substanzen organischer und anorganischer Herkunft zu tun
haben (Haut-Ausscheidungen, Urin usw.), worin die Metall-
Ionen oligodynamisch auf Bakterien zur Wirkung gelangen
sollen.
Als unsere Arbeit diesbezüglich weit fortgeschritten war,
erhielten wir Kenntnis von einer neuen Art der Wasserdesin¬
fektion, dem Photonic-System nach Dr. K. H o f e r, einem ge-
schützen Verfahren, das darauf beruht, Keime im Wasser durch
gebundene Strahlungs-Energie abzutöten. Wir benützten die
Gelegenheit, das neue Verfahren näher zu studieren und generell
mit dem Katadyn-Verfahren zu vergleichen.Zweck unserer Studien war der, zur Kenntnis der neueren
Wasserdesinfektions-Verfahren beizutragen. Daß die Vervoll¬
kommnung solcher Verfahren heute noch einen Sinn hat, scheint
klar zu sein. Obwohl an der Trinkwasserfassung oder -Aufbe¬
reitung in Städten und größeren Ortschaften kaum noch etwas
auszusetzen ist, so sind die Verhältnisse in kleineren Gemein¬
den, für einzelne Gehöfte, Weekendhäuser und Kurstationen,
die nicht an einem größeren und kontrollierten Verteilungs¬
system angeschlossen sind, auch heute vielfach noch gar nicht
3
einwandfrei. Wir möchten in diesem Zusammenhang an die
Typhus-Epidemie von Glion im Jahre 1945 erinnern, wo inner¬
halb kurzer Zeit 101 Personen durch den Genuß von verseuch¬
tem Trinkwasser an Typhus erkrankten, davon 16 Fälle mit
tödlichem Ausgang. Sie war die Folge einer fehlerhaften Quell¬
fassung in unmittelbarer Nähe eines gebrochenen Abwasser¬
kanals des Grand-Hotels in Les Avants, wo in der Nachkriegs¬
zeit 400 Flüchtlinge interniert waren und unter denen sich ein
oder mehrere Typhusbazillenträger befunden haben mußten.
Eine sofort bei Erkennen dieser gefahrvollen Verhältnisse ein¬
gesetzte geeignete Desinfektion des Trinkwassers hätte diese
tragischen Vorkommnisse sicher verhüten können.
Ebensowichtig ist die Frage nach einer geeigneten Desin¬
fektion beim Badewasser in künstlich erstellten Frei- und Hal¬
lenbädern, obschon hier die Infektionsmomente nicht übertrie¬
ben hingestellt werden dürfen. Wenn überhaupt eine Infektions¬
gefahr besteht, so kann nur eine Darminfektionsgefährdungdurch Verschlucken von Badewasser in Betracht fallen, auch
wenn eine solche nur gering sein dürfte. Daß ein Typhus- oder
Paratyphuspatient ein öffentliches Bad besucht, dürfte als aus¬
geschlossen gelten, und da ein Bazillenträger seinen Darminhalt
nicht ins Wasser zu entleeren pflegt, dürfte seine Anwesenheit
auch nicht besonders gefährlich sein. Daß trotzdem ein Bade¬
wasser einer Desinfektion unterworfen wird, scheint uns in Ord¬
nung zu sein, einerseits um allfällig auftretende pathogèneKeime unschädlich zu machen, andererseits um der bekannten
Bazillenangst des Publikums gerecht zu werden. Prof. v. G o n -
z e n b a c h ist der Ansicht, daß es sich nicht rechtfertigt, aus
Konzession an die Bazillophobie des Publikums aus einem Bas¬
sinwasser eine Desinfektionslösung zu machen. Er sagt wörtlich
in seiner Abhandlung „Die bakteriologische Untersuchung von
Schwimmbadwasser" : „Hygiene ist nicht nurSchutz, sondern vor
allem Förderung der Gesundheit. Freie, gelösteBewegung in Luft
und Sonne, das Schwimmen im Wasser sind mächtige Faktoren
nicht nur zur Hebung der physischen Kräftigung und Abhär¬
tung, sondern es gehen daraus auch fruchtbarste Impulse auf
das subjektive Lebensgefühl, Mut und Unternehmungslust aus."
4
Wenn nun ein Badewasser übertrieben mit Chlor desinfiziert
wird, so haftet ihm ein widerlicher Geruch an, der von den Bade¬
gästen unangenehm empfunden wird. Wenn sich dann, wie frü¬
her erwähnt, als Folge noch eine Augenbindehautentzündung
einstellt, so muß der Besuch des Bades vielen Badefreudigen
verleiden, was sich also nach v.Gonzenbach direkt antihygienisch
auswirkt. Einen großen Fortschritt bedeutete deshalb die Ein¬
führung des Katadynverfahrens in der Badewasserdesinfektion.
Obschon dieses Verfahren kostspieliger ist, so besitzt es doch
den enormen Vorteil, daß es das Wasser nicht unangenehm ver¬
ändert und trotzdem eine gute Wirksamkeit in der Vernichtung
gefährdender Keime aufweist. Der Zweck unserer Arbeit soll
deshalb darin bestehen, praktische Versuche zu liefern, um zur
Klärung in den Problemen einer modernen Wasserdesinfektion
beizutragen.
5
II. Eigene Versuche
A. Vergleiche zwischen oligodynamisch wirksamem
Silber und Kupfer
1. Herstellung der Katadyn-Wässer :
Im Vordergrund der Aufgabe stand für uns zuerst die Her¬
stellung der Katadynwässer, mit Silber einerseits und mit Kup¬
fer andererseits. Wir wählten dazu die Elektro-Katadyn-Me-
thode, weil sie uns die Gewißheit gab, daß die Metalle als Ionen
in Lösung gehen, während beim Raschig-Ring-System mikro¬
skopisch kleine Metallflitterchen abspringen, wie das schon
Fresenius beobachtet hatte. Wenn aber Katadynwässermit solch relativ großen Metallteilchen in ihrer relativen Wir¬
kung sehr unterschiedlich sind, so eignen sie sich nicht zu einem
genauen Vergleich.
Nach dem Elektro-Katadyn-Verfahren waren wir imstande,
ionale Metall-Lösungen zu erhalten, indem wir im einen Fall
zwei Silber-, im andern zwei Kupfer-Elektroden ins Wasser
brachten. Durch den elektrischen Strom einer normalen Akku¬
mulatorenbatterie, gemessen durch eine Schalttafel mit Volt-
und Amperemeter, gelang es uns, in kurzer Zeit eine große
Menge von Silber oder Kupfer in ionaler Verteilung in Lösung
zu bringen, d. h. einen hohen Aktivierungsgrad zu erreichen.
Dieser richtet sich nach dem 1. Faraday'schen Gesetz, wonach
1 Ampère in einer Stunde 4,024 g Silber oder 1,185 g Kupfer
abscheidet. Für die Mengen bis zu 1000 y Metallion/Liter, mit
denen wir in unseren Versuchen zu arbeiten vorgesehen hatten,
genügte uns deshalb eine Stromstärke von 1 mA.
6
2. Bestimmung des Metallionen-Gehaltes der
Katadyn-Wässer :
Die Mengenangaben nach dem Faraday'schen Gesetz ge¬
nügten uns indessen nur zur Herstellung der Katadyn-Wässermit approximativer Gehaltsangabe. Für einen eingehenden Ver¬
gleich zwischen Silber und Kupfer kamen wir deshalb nicht um
eine vor jedem einzelnen Versuch durchgeführte genaue Ge¬
haltsbestimmung herum, auch darum nicht, weil in praxi der
Metallionengehalt immer geringer war und auch in der Folgeder Aufbewahrung ständig absank, einesteils wegen niedrigererStromausbeute gegenüber der theoretischen Berechnung bei der
Herstellung, andernteils wegen Adsorption von Metallionen an
die Wände der Aufbewahrungsgefäße. Wir suchten deshalb nach
einer geeigneten Methode, geringe Mengen von Silber oder Kup¬fer in Lösung zu bestimmen. Da uns eine Bestimmungsmethode,die sowohl für Silber wie auch für Kupfer zur Anwendung ge¬
langen konnte, am zweckmäßigsten schien, so hatten wir zwi¬
schen der von Brütsch und Herrmann empfohlenen chemischen
Methode nach D e n i g è s mittels Mangansulfat oder der poten-tiometrischen Methode nach B e h r e n d und B ö 11 g e r mit¬
tels Kaliumcyanid zu entscheiden. Die potentiometrische Me¬
thode lieferte uns in Kontrollversuchen auf Silber und auf
Kupfer für unsere Zwecke gute Resultate, und da wir in unseren
Versuchen stets das gleiche Leitungswasser mit konstanten
Eigenschaften verwendeten, fielen die sonst mehr oder weniger
großen Schwankungen in der elektrischen Leitfähigkeit und
damit in der Genauigkeit der Resultate dahin, wie sie z. B. für
See- und Flußwasser beobachtet werden.
Auf Grund dieser Vorversuche, die Resultate mit einer
± 3 %-igen Abweichung ergaben, entschieden wir uns, diese
potentiometrische Methode anzuwenden.
Eingangs möchten wir die genannte Methode kurz erklären.
Unsere Versuchsanordnung bestand aus einer normalen Akku¬
mulatorenbatterie, einem Meßgerät mit Volt- und Ampere¬
meter, das wir als Nullinstrument verwendeten, einer Normal¬
oder Vergleichselektrode, die mit einer gesättigten Lösung von
Kaliumnitrat (KN03) gefüllt war und einer Indikatorelektrode,
7
hergestellt aus einem festen Silberdraht von ungefähr 2 mm
Dicke, in einer Ebene zu einer Spirale aufgerollt. Diese Spirale
kam auf den Boden eines Becherglases (Titrierbecher) zu lie¬
gen. Das eine Ende dieser Indikatorelektrode führten wir an
der inneren Becherwandung empor und bogen es über den
Becherrand ab. Auf diese Weise erhielt die Elektrode ihren
Halt und störte die Bewegung eines in den Titrierbecher rei¬
chenden Rührers nicht.
Die Methode besteht nun darin, daß man aus einer Bürette
die Maßflüssigkeit in genauen Portionen von 1 ccm zu der zu
bestimmenden Metallionen-Lösung zufließen läßt, jedesmal die
Spannung der Indikatorelektrode gegen die Normalelektrode
bestimmt und dann die durch 1 ccm hervorgerufene Spannungs¬
änderung oder Spannungsdifferenz errechnet, aus dessen Maxi¬
malwert das Ende der Titration gefunden wird. Als Maßflüs¬
sigkeit verwendeten wir für Silber wie für Kupfer eine nach
folgenden Reaktionsgleichungen stöchiometrisch berechnete
Lösung von Kaliumcyanid.
Ag" + KCN > Ag CN + K-
Mol.gew. 107,88 65,10
Cu" + 2 KCN ^Cu(CN)2 + 2 K"
Mol.gew. 63,57 65,10
Wir bereiteten uns für die Silber- und die Kupferbestim¬
mung je eine konzentrierte KCN-Stammlösung, von der 1 ccm
1000 y Ag bzw. 1000 y Cu entsprach. Demzufolge lösten wir
für die Silberbestimmung 0,6220 g und für die Kupferbestim¬
mung 2,1112 g eines analysenreinen, 97 %igen KCN-Salzes in
je 1000 ccm doppelt destillierten Wassers auf. Von diesen
Stammlösungen stellten wir uns die zur Titration geeigneten
Verdünnungen her.
Um bei der Bestimmung den Silber- bzw. den Kupfergehalteines Wassers zu errechnen, multipliziert man die bis zum Auf¬
treten des Potentialsprunges verbrauchte Maßflüssigkeit in ccm
mit der der Verdünnung entsprechenden Anzahl y Metallionen.
Und da wir erfahrungsgemäß die jeweiligen Bestimmungen mit
250 ccm Lösung durchführten, so ergab uns das Vierfache des
8
gefundenen Wertes das Endresultat, d. h. den Silber- bzw. den
Kupfergehalt einer Lösung in y /Liter. Ein Nachteil unserer
Methode bestand darin, daß die KCN-Lösungen nur wenige Tage
haltbar waren und ständig erneuert werden mußten. Durch
die Verwendung von doppelt destilliertem Wasser zur Lösung
erreichten wir eine allerdings nur wenig bessere Haltbarkeit.
Wir versuchten auch, die stabilen KJ-Lösungen zu verwen¬
den, mußten es aber mit den Versuchen bewenden lassen, da wir
für Kupfer keine zuverlässigen Resultate erhielten, während¬
dem für Silber die Bestimmung befriedigender verlief.
3. Bakteriologische Methodik:
Für die bakteriologischen Prüfungen, sowie für die Keim¬
züchtungen verwendeten wir ausschließlich unseren gewöhnli¬
chen Glycerin-Agar n,ach folgender Vorschrift:
Pepton 1 %
Kochsalz 0,5 %
Fleischextrakt 1 %
Agar 2 %
Glycerin 1 %
Wasser 94,5 %
mit NaOH auf pH von 7,2—7,4 eingestellt.
Die Bakterienkulturen, die wir zur Infizierung der Wässer
benötigten, stammten aus der Institutssammlung. Wir verwen¬
deten jedesmal 24-stündige Schrägagarkulturen, die wir mit
physiologischer Kochsalzlösung abschwemmten. Diese dichten
Bakterienaufschwemmungen verdünnten wir dann mit physio¬
logischer Kochsalzlösung, bis wir eine für unsere Versuche
brauchbare Keimzahl erhielten. Mit einiger Uebung brachten
wir es soweit, höhere Keimzahlen auf Grund der Trübung abzu¬
schätzen.
Unsere Versuche führten wir mit relativ niedrigen Keim¬
zahlen (1000—2000 Keime/ccm), aber auch mit relativ hohen
(10 000—100 000 Keime/ccm) durch.
Mit dem Auszählen der gewachsenen Kolonien begannen
9
wir erst nach einer 3—o-tägigen Bebrütung bei 37°. Die in den
später aufgeführten Tabellen angegebenen Keimzahlen verste¬
hen sich immer pro ccm.
4. Praktische Versuche und Resultate
Als Testbakterien für unsere Versuche brauchten wir zwei
verschiedene Keimarten:
B.coli commune, einen Vertreter aus der gramnegativen, und
Staphylococcus pyogenes aureus, einen Vertreter aus der gram¬
positiven Gruppe.
Wie bereits erwähnt, stammten beide Keimarten aus un¬
serer Institutssammlung, also Keime, die wir ständig auch für
Desinfektionsversuche verwendeten, die mit vorliegender Ar¬
beit nicht in direktem Zusammenhang stehen. Hin und wieder
hatten wir deshalb Gelegenheit, Vergleiche mit anderen Des¬
infektionsmethoden anzustellen.
Unser Augenmerk richteten wir speziell auf B.coli com¬
mune, den Indikatorkeim für fäkale Verunreinigungen, zugleicheinen Vertreter der für die Wasserdesinfektion wichtigen Sal-
monellengruppe.Der zweite Keim, Staphylococcus pyogenes aureus, stand
nicht direkt im Vordergrund des praktischen Interesses, da
eine direkte Infektionsgefahr mit vereinzelt im Wasser vor¬
kommenden Eitererregern nicht besteht. Zu unseren Versuchen
benützten wir ihn aber trotzdem als Vertreter der gramposi¬tiven Gruppe, nicht zuletzt aber auch, um Vergleiche mit früher
durchgeführten Versuchen anstellen zu können.
a) Silberwasser
Ein frisch hergestelltes und genau bestimmtes Silberwasser
verdünnten wir so, daß wir Konzentrationen von 50, 100, 200,500 und 1000 j Ag pro Liter erhielten. 5 sterile Erlenmeyeraus alkalifreiem Glase füllten wir mit je 200 ccm Silberwasser
der genannten Gehalte nebst einem weiteren Erlenmeyer mit
gleichviel Leitungswasser zur Kontrolle.
10
Die Infizierung dieser 6 Wässer mit B.coli commune ergab
einen Keimgehalt von 12 000 Keimen im ccm. Nach 5, 10, 15,
30, 60 und 120 Minuten legten wir mit je 1 ccm der Original¬
proben und der zur Auszählung notwendigen Verdünnungen
Agar-Platten an, die wir nach 3-tägiger Bebrütung auszählten.
Die Resultate haben wir in folgender Tabelle zusammenge¬
faßt. Die Zahlen sind Mittelwerte der Verdünnungsreihe.
B.coli commune Infektion: 12 000 Keime/ccm
Ag/L
Keimzahl / ccm nach
5 Min. 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std.
a b a b a b a b a b a b
Oy50 y
100 y
200 y
500 y
1000 y
12000 1000
5700 475
4000 333
3520 293
3020 252
2430 202
12200 1017
3500 292
2600 217
2190 182
1690 141
110 9
12000 1000
2440 203
1410 117
1220 102
820 68
69 6
11900 992
1100 92
520 43
432 36
15 1
0 0
11800 983
360 30
109 9
28 2
0 0
0 0
11300 942
131 11
0 0
0 0
0 0
0 0
a) Keimzahl/ccm b) Keimzahl in °,o° der Infektion
Silberwasser von den gleichen Konzentrationen beimpften
wir mit Staphylococcus pyogenes aureus, ebenso Leitungswas¬
ser zur Kontrolle.
Die Infektion betrug 4200 Keime/ccm.Nach derselben Zeitenfolge bestimmten wir auf die gleiche
Weise wie für B.coli commune die Zahl der überlebenden Keime.
Staphylococcus pyogenes aureus Infektion: 4200 Keime/ccm
Ag/L
Keimzahl / ccm nach
5 Min. 10 Min. 15 Min. 30 Min. l Std. 2 Std.
a b a b a b a b a b a b
0y50 y
100 y
200 y
500 y
1000 y
4200 1000
3490 831
2170 517
810 193
450 107
264 63
4200 1000
2930 698
1700 405
176 42
129 31
50 12
4170 993
2150 512
1290 307
109 26
17 4
1 0,2
4150 988
1160 276
370 89
11 2,6
5 1,2
0 0
4110 979
390 93
21 5
0 0
0 0
0 0
4020 957
96 23
0 0
0 0
0 0
0 0
a) Keimzahl / ccm b) Keimzahl in ü/00 der Infektion
11
Aus beiden Tabellen geht hervor, daß 100y Ag pro Lit.
B.coli commune, sowie auch Staphylococcus pyogenes aureus
innerhalb von zwei Stunden abzutöten vermögen. Eine Erhöhungdes Silbergehaltes bringt auch eine raschere Abtötung mit sich.
So befreien 1000 y Silber pro Liter das Wasser schon innerhalb
30 Minuten sowohl von B.coli commune wie von Staphylococcus
pyogenes aureus.
Staphylococcus pyogenes aureus zeigte sich wider Erwar¬
ten ebenso empfindlich auf Silber wie das gramnegative B.coli
commune. Zu bemerken bleibt allerdings, daß aus diesem Ver¬
suche keine allzu weitgehenden Schlüsse gezogen werden dür¬
fen, da es sich bei den Staphylokokken nicht um einzelne Keime
handelt, die abgetötet werden sollen, sondern um mehr oder
weniger große Bakterienhaufen. Die durchschnittliche Größe
dieser Anhäufungen spielt bei der Ermittlung der Abtötungs-
zeit deshalb eine bedeutende Rolle. Ferner prüften wir bei B.coli
commune in einer bedeutend größeren Infektionskeimzahl, wel¬
che ihrerseits die Abtötungszeit um ein weniges verlängert.
b) Kupferwasser"
Analog den Versuchen mit Silberwasser prüften wir mit
Kupferwasser. Methode und Veruchsanordnungen änderten wir
also nicht.
B.coli commune Infektion: 26 000 Keime/ccm
Keimzahl / ccm nach
Cu/L5 Min. 10 Min. 15 Min 30 Min. l Std. 2 Std.
a b a b a b a b a b a b
0r
100 y
200 y
500r
1000 r
26000 1000
19900 765
13300 512
8400 323
5320 205
26000 1000
15900 612
8700 335
5500 212
4420 170
25800 992
13200 508
7200 277
2470 95
1740 67
25100 965
8100 312
4000 154
805 31
54 2
24500 942
4950 190
2280 88
12 5
2 0,08
24700 950
2760 106
920 35
0 0
0 0
a) Keimzahl/ccm b) Keimzahl m °/oo der Infektion
12
Staphylococcus pyogenes aureus Infektion: 7100 Keime/ccm
Cu/L
Keimzahl / ccm nach
5 Min 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std.
a b a b a b a b a b a b
Oy
100 y
200 y
5C0y
1000 y
7100 1000
6900 972
6200 873
5100 718
4030 568
7100 1000
6700 944
5100 718
3850 542
2910 410
7100 1000
6300 887
4600 648
3540 499
2140 301
6900 972
5300 746
2950 415
2660 375
810 114
6500 916
4700 662
2610 368
2020 285
368 52
6500 916
4300 606
2040 287
870 123
99 14
a) Keimzahl /ccm b) Keimzahl in %° der Infektion
500 y Kupfer pro Liter vermögen innerhalb zweier Stunden
das Wasser gänzlich von B.coli commune zu befreien. Für Sta¬
phylococcus pyogenes aureus hingegen bleibt die Abtötung im
Vergleich zu B.coli stark verzögert.
Wenn wir nun alle 4 Tabellen überblicken, ergibt sich, daß
für die Abtötung von B.coli commune 100 y Ag/L in der Wir¬
kung 500 y Cu/L entsprechen. Für die Vernichtung von Sta¬
phylococcus pyogenes aureus braucht es hingegen mehr als
1000 y Cu/L, um eine gleiche Wirkung wie 100 y Ag/L zu
erzielen. Während Silber auf B.coli wie auf Staphylococcus
pyogenes aureus den gleichen bakteriziden Effekt ausübt, so
scheint der von uns verwendete Staphylokokken-Stamm gegen
Kupfer eine gewisse Resistenz aufzuweisen.
Aus der Tatsache, daß die Zahl der Moleküle im Mol
(Loschmidt'sche Zahl) konstant ist, ergibt sich für Kupfer
(Molgew. 63,57) gegenüber Silber (Molgew. 107,88) eine un¬
gefähr 1,7 mal größere Zahl von Ionen in der Gewichtseinheit.
Wollten wir nun 100 y Silber/L in der Wirkung gegen B.coli
commune 500 y Kupfer/L gleichsetzen, so würde das bedeuten,daß eine 8—9 mal größere Zahl von Kupfer- als Silberionen
auf die Bakterien einzuwirken hätten, um einen gleichen bak¬
teriziden Effekt zu erhalten. Für die gleiche bakterientötende
Wirkung auf Staphylococcus pygenes aureus wären sogar un¬
gefähr 20 mal mehr Kupfer- als Silberionen erforderlich.
Wenn wir die gegenwärtigen Preise für Elektroden-Silber
(1 kg Fr. 122.—) und für Elektroden-Kupfer (1 kg Fr. 4.10)
13
miteinander vergleichen und eine 5 mal größere Menge von
Kupfer in unseren Vergleich einbeziehen, so ist ohne weiteres
ersichtlich, daß sich eine Desinfektion mit Kupfer wesentlich
wirtschaftlicher stellt. Eine Erhöhung der Kupfermenge auf
Grund der verminderten Wirksamkeit gegenüber den Staphylo¬
kokken rechtfertigt sich kaum, da wir eine Infektion des Baden¬
den durch vereinzelt im Badewasser vorkommende Kokken für
ausgeschlossen halten.
Wie wir früher bemerkten, hatten wir Gelegenheit, prak¬
tische Untersuchungen eines mit oligodynamischem Kupfer des¬
infizierten Bades (Wellenbad Dolder A. G., Zürich) zu tätigen.
Im folgenden möchten wir anhand einer tabellarischen Ueber-
sicht einige herausgegriffene Resultate wiedergeben.
DatumBesuch
des Bades
Pers.
Aktivierungim Bassin
Cu/L
Keimzahl
Gelatine
22»
ccm
Agar
37«
Coli-Titer
Milchzucker
37»
1948 ca.
19. Juni 100 225 y 220 25 > 100,0
30. Juni 20 520 y 80 3 > 100,0
23. Juli
6. August9. August20. August
50
200
600
1000
unter 50 y
(Apparaturdefekt)
420 y
500 y
510 y
78000
110
22
180
2
2
3
> 100,0
-> 100,0
> 100,0
> 100,0
1949
20 Mai 50 650 y 140 4 > 100,0
14. Juni 1000 580 y 150 4 > 100,0
13. Juli 1200 720 y 250 40 > 100,0
8. August 1400 460 y 1530 53 > 100,0
Auf unseren Platten konnten wir folgende Keime identifi¬
zieren: saprophytäre Sporenbildner, Schimmelpilze, Aktino¬
myceten, B.fluorescens, Sarcina lutea, Micrococcus roseus. B.coli
commune, der Indikatorkeim für fäkale Verunreinigungen, ist
während unseren Untersuchungen nie aufgetreten.
14
B. Photonic — ein neues Verfahren
Als wir mit unseren Versuchen der Desinfektion von Was¬
ser vermittels oligodynamischer Mengen von Silber und Kupfer
schon weit fortgeschritten waren, wurden wir auf ein neues
Verfahren, das Photonic-Verfahren, aufmerksam gemacht. Es
handelt sich dabei um das von Dr. Karl H o f e r, Genf, gefun¬
dene Verfahren „PHOTONIC" zur direkten Aktivierung der
Materie. Es ist durch zahlreiche Patentanmeldungen in ver¬
schiedenen Staaten geschützt, und außerdem besteht ein inter¬
nationaler Namenschutz.
Ueber das genannte Photonic-Verfahren besteht bis heute
noch keine Literatur. Wir werden uns deshalb auf die persön¬
lichen Mitteilungen und Angaben von Herrn Dr. K. Hofer
stützen, der uns die Erklärungen über die physikalischen Ver¬
hältnisse vermittelte. Unsere Aufgabe bestand nur darin, das
neue Verfahren in bakteriologischer Hinsicht zu prüfen und mit
dem bereits bekannten Katadyn-Verfahren auf Wirksamkeit
und Eignung zu vergleichen.
1. Ueberblick und Definition:
Im nachfolgenden geben wir einen allgemeinen Ueberblick
über das Wesen von Photonic nach H o f e r. Alle Umsetzungen
mit organischen und anorganischen Stoffen, bei lebenden und
toten Wesen in unserer Welt der Erscheinungen verlaufen mit
mehr oder weniger großer Reaktionsgeschwindigkeit und In¬
tensität, die umso größer ist, je höher der Anteil der mit über¬
schüssiger Energie (Aktivierungs-Energie) ausgestatteten Mo¬
leküle ist. Die strahlende Energie ist die Energieform, die auf
einfachste und eleganteste Weise die Moleküle der reagieren¬
den Stoffe mit überschüssiger Energie versehen kann, weil die
Elementarteilchen dieser Energie, die Photonen, unmittelbar mit
15
den kleinsten Materieteilchen, den Atomen und Molekülen, rea¬
gieren.
Die aktivierende Filtermasse „PHOTONIC" ist nun ein
physikalisch und chemisch vorbehandelter mineralischer Filter¬
stoff, der während der Filtration an die Moleküle wässeriger
Lösungen (Wässer) Aktivierungsenergie abgibt. Dieser Vor¬
gang ist ein spontaner, sodaß mit großer Geschwindigkeit und
kleiner Kontaktzeit filtriert werden kann. Infolgedessen kann
mit kleinen Filteraggregaten, die nicht viel Raum beanspruchenund nicht kostspielig sind, gearbeitet werden.
Da es sich bei der Aktivierung, d. h. bei der Energieüber¬
tragung auf die wässerigen Lösungen nur um einen Filtrations¬
prozeß handelt, ist die Verfahrensweise sehr einfach und be¬
darf keinerlei Wartung. Die mit der Photonic-Masse angefüll¬ten Filter arbeiten automatisch, auch ein Chemikalienzusatz ist
nicht notwendig, sodaß also die gesamten Betriebskosten sehr
niedrig sind. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens beruht
noch darauf, daß die einmal übertragene Zustandsänderung er¬
halten bleibt. Die Moleküle der filtrierten wässerigen Lösungen
(Wässer) befinden sich in einem energetisch angeregten Zu¬
stand und verleihen dadurch den Lösungen spezifische, späterbeschriebene Eigenschaften, die beachtenswerte und bedeu¬
tungsvolle Vorteile gegenüber nicht aktivierten Lösungen bie¬
ten. Die Definition der Filtermasse „Photonic" heißt nach
H o f e r folgendermaßen :
„PHOTONIC" ist eine schwerlösliche aktive Substanz jed¬
weder Beschaffenheit, die auf einer neutralen Trägersubstanz
irgendwelcher Art niedergeschlagen ist. Die Aktivität ist durch
einen höheren bis zum Maximum gehenden innermolekularen
Energiegehalt gekennzeichnet. Zur Erreichung dieses Energie¬
zustandes wird bei einem physikalischen und chemischen Pro¬
zeß strahlende Energie niederer Frequenz verwendet, die weit
unterhalb der Grenze der Schwingungen radioaktiver Substan¬
zen liegt."
16
2. Photonic-Typen :
Für unsere Versuche standen uns verschiedene Sorten von
Photonic-Filtermassen zur Verfügung:
Photonic 1A, enthält Kalksteinsand mit einer Granulation von
0,5—1 mm als neutrale Trägersubstanz, auf welcher eine durch
strahlende Energie aktivierte Silberlösung als schwerlösliche
Aktivsubstanz niedergeschlagen ist.
Photonic 2A, mit ebensolchem Kalksteinsand als neutrale Trä¬
gersubstanz, auf welcher eine aktivierte Kaliumpermanganat-
lösung als Braunstein niedergeschlagen ist.
Photonic IB, mit Dolomit von gleicher Granulation wie Kalk¬
steinsand als neutralem Träger und niedergeschlagenem Silber¬
oxyd als aktivem Prinzip.
Photonic 2B, Dolomit als neutraler Träger, beschlagen mit akti¬
vem Braunstein.
Photonic ID, mit Asbest-Fasern als neutraler Trägersubstanz,
beschlagen mit Silberoxyd aus einer durch strahlende Energie
aktivierten Silberlösung.
Photonic 3D, mit Asbest-Fasern als neutralem Träger, beschla¬
gen mit aktivem Bariumsulfat.
Die Buchstaben A, B, D beziehen sich auf die Beschaffen¬
heit der neutralen Trägersubstanz, die Zahlen auf die Art des
aktivierten Beschlages.
3. Herstellung der Filter:
Zur Prüfung der Photonic-Filtermassen 1A, 2A, IB, 2B
verwendeten wir ein auf beiden Seiten offenes Glasrohr von
45 cm Länge und 32 mm innerer Weite. Dieses verschlossen
wir am unteren Ende mit einem durchbohrten Gummistopfen,in dessen Durchbohrung ein mit einem Glashahn versehenes
Glasrohr von 6 mm Weite steckte, das dem Abfluß des filtrier¬
ten Wassers diente. Unmittelbar auf den Gummistopfen legten
wir ein feines Kupfersieb mit einer Maschenweite von 1 mm,
2 17
welches verhindern sollte, daß irgendwelcher Träger ins Abfluß-
Glasrohr rutschte. Als Tragmasse für die Photonic-Filtermasse
verwendeten wir feinen Schotterkies, den wir bis zu einer Höhe
von ca. 3 cm ins Glasrohr einfüllten. Dieser Träger sollte uns
das Ausschwemmen von Filtermasse ins Filtrat verhindern. Das
durch den Glashahn verschlossene Glasrohr füllten wir zur
Hälfte mit Wasser und brachten dann jeweilen 250 ccm Pho-
tonic-Filtersand ins Rohr.
Während 5—10 Minuten spülten wir im Gegenstrom, bis
das ablaufende Wasser fast klar war. Das Filterbett wurde
dadurch leicht gehoben und alle Gasblasen konnten nach oben
steigen. Um eine zu starke Reibung und damit eine starke Ab¬
nützung der aktiven Filterkörner zu verhindern, mußte eine
allzu heftige Bewegung der Filtermasse vermieden werden.
Zweckmäßig war es nun, das Filter 24 Stunden ruhig ste¬
hen zu lassen, damit die in den Poren des Filtermaterials ent¬
haltene Luft langsam herausdiffundieren konnte. Nach dieser
Zeit spülten wir nochmals kurze Zeit im Gegenstrom, bis das
ablaufende Wasser vollkommen klar war. So erhielten wir ein
betriebsbereites Filter.
Bei einem oberflächenreaktiven Stoff sollte die Oberfläche
immer frei bleiben. Als Verunreinigung der Oberfläche kam in
unseren Versuchen hauptsächlich folgender Faktor in Frage.Die Entbindung von im Wasser gelösten Gasen bildete an der
Oberfläche einen Gasfilm, in den Poren und zwischen den ein¬
zelnen Körnern kleine Gasblasen. Wir begegneten dieser un¬
erwünschten Erscheinung durch regelmäßige Rückspülung der
Filtermasse, jedesmal aber bei neuerlicher Inbetriebnahme des
Filters. Als Rückspüldauer genügten uns einige Minuten.
Zur Prüfung auf die Filtermassen ID und 3D verwendeten
wir eine gewöhnliche Filternutsche von ca. 10 cm innerem
Durchmesser über einer Saugflasche als Auffanggerät für das
filtrierte Wasser. Diese Flasche schlössen wir an ein Vakuum
(Wasserstrahlpumpe) an. Das faserige und trockene Photonic-
Filtermaterial schlämmten wir in einem Becherglas mit Was¬
ser zu einem homogenen Brei auf und gössen diesen auf den
Filterboden der Nutsche. Wir preßten den Brei fest und sogen
18
das ausgepreßte Wasser ab. Durch intermittierendes Aufgie¬
ßen des Breies, Feststampfen und Absaugen des Wassers erhiel¬
ten wir einen festen Filter mit der gewünschten Schichtdicke
von etwa 1—2 cm.
Durch Waschen mit Wasser reinigten wir das Filter bis
das ablaufende Wasser sich vollkommen klar zeigte. Für unsere
Versuche war sodann das Photonic-Filter betriebsbereit.
Nach dem Gebrauche trocknete das Filter relativ rasch
durch das Verdunsten des Porenwassers. Vor neuerlicher Inbe¬
triebnahme schlämmten wir zweckmäßig das hartgewordeneFilter erneut in Wasser auf und bereiteten uns ein neues Filter
nach der soeben geschilderten Methode.
4. Direkte Filtration von künstlich infiziertem Wasser
durch Photonic 1A und 2A.
In unseren Versuchen arbeiteten wir wiederum mit den
beiden Keimarten
B.coli commune
und Staphylococcus pyogenes aureus,
aus den früher erwähnten Gründen einerseits, zum Vergleich
mit den bereits getätigten Versuchen andererseits. Wir prüften
zuerst die Photonic-Filtermassen 1A und 2A, indem wir durch
die Versuchsfilter je 200 ccm eines mit einer 24-stündigen
Schrägagarkultur von B.coli commune infizierten Wassers fil¬
trierten, die Filtrate in je einem sterilen Erlenmeyer unter asep¬
tischen Bedingungen auffingen und sofort nach vollendeter Pas¬
sage durch die Agar-Plattenmethode die Keimzahl von B.coli im
Filtrat bestimmten. Die Auszählung der gewachsenen Kolonien
erfolgte wiederum nach 3-tägiger Bebrütungsdauer bei 37°.
Gleichzeitig machten wir auch einen Kontrollversuch mit ge¬
wöhnlichem, unbehandeltem Kalksteinsand von gleicher Granu¬
lation wie der Photonic-Sand. Diese Maßnahme verlieh uns die
Möglichkeit, eine eventuell auftretende reine Filterwirkung,
d. h. ein bloßes Zurückhalten der Keime im Filter ohne Ab-
tötung, zu beurteilen.
19
B.coli commune
1. Versuch
Filterart
Keimzahl/ccm
vor der Passagea b
nach der Passagea b
Kalksteinsand
(Kontrolle)
Photonic 1A
Photonic 2A
180 000 1000
180 000 1000
180 000 1000
120 000 667
0 0
32 0,17
a) Keimzahl/ccm b) Keimzahl/ccm in %o der Infektion
Alle Filter wurden geleert und nochmals frisch für einen
zweiten Versuch eingefüllt.
2. Versuch
Filterart
Keimzahl/ccm
vor der Passagea b
nach der Passagea b
Kalksteinsand
(Kontrolle)
Photonic 1A
Photonic IB
20 000 1 000
20 000 1 000
20 000 1 000
15 500 775
2 0,1
21 1,05
a) Keimzahl/ccm b) Keimzahl/ccm in %o der Infektion
Der erste Filtrationsversuch allein schon zeigt, daß mit
einer minimen Filterwirkung gerechnet werden muß, indem
nach der Passage durch den unbehandelten Kalksteinsand nur
noch 2/a aller Keime erscheinen.
Bei Photonic 1A ist die Abtötung vollständig, und nach der
Passage durch Photonic 2A erscheinen nur noch wenige Keime.
Der zweite Versuch zeigt ungefähr dasselbe Bild, eine ge¬
ringe Retention der Keime im Filter, eine große bakterizide
Wirkung von Photonic 1A, eine etwas verminderte vom Pho¬
tonic 2A.
Der zweite Versuch ergab gegenüber dem ersten etwas un¬
günstigere Resultate. Das mochte davon herrühren, daß das
Filtermaterial das zweite Mal lockerer eingefüllt und der Ver-
20
such unmittelbar darauf ausgeführt wurde, ohne die Masse vor¬
gängig 24 Stunden stehen zu lassen.
Photonic 1A wirkt stärker bakterizid als Photonic 2A. Wenn
wir uns vergegenwärtigen, daß bei Photonic 1A Silberoxyd, bei
Photonic 2A Mangandioxyd das aktive Prinzip darstellt, so kön¬
nen wir diesen Wirkungsunterschied vielleicht durch einen zu¬
sätzlichen oligodynamischen Effekt durch Silber erklären. Die¬
ser zusätzliche Effekt fehlt demnach bei Photonic 2A, da Man¬
gan ja nicht zu den oligodynamisch wirksamen Metallen zählt.
Die Versuche mit Staphylococcus pyogenes aureus führten
wir unter denselben Bedingungen, d. h. analog den Versuchen
mit B.coli, durch.
Staphylococcus pyogenes aureus
Filterart
Keimzahl/ccm
vor der Passagea b
nach der Passagea b
Kalksteinsand
(Kontrolle)
Photonic 1A
Photonic 2A
9 600 1 000
9 600 1 000
9 600 1 000
8100 844
0 0
15 1,5
a) Keimzahl/ccm b) Keimzahl/ccm in %o der Infektion
Die Versuche mit Staphylococcus pyogenes aureus brachten
die gleichen Resultate wie die Versuche mit B.coli commune. Wir
führen daher nur eine Tabelle mit den Durchschnittsergebnis¬
sen an.
Versuche mit den Filtermassen IB und 2B, d. h. mit Dolo¬
mit als neutraler Photonic-Trägermasse, ergaben die gleichen
Resultate. Ein Unterschied in der Wirksamkeit zwischen Pho¬
tonic 1A und IB und zwischen Photonic 2A und 2B besteht
nicht. Wir verzichten deshalb auf die Wiedergabe der genauen
Untersuchungsergebnisse.
5. Untersuchung von aktiviertem Filtratwasser :
Ein so starker bakterizider Effekt allein schon durch die
Filtration ließ darauf schließen, daß das filtrierte Wasser noch
21
eine desinfizierende Nachwirkung ausüben könnte. Auf diese
Wirkung des Wassers, das unmittelbar das Filter passiert hatte,zu prüfen, bildete unere weitere Aufgabe.
Wir filtrierten Wasser durch Photonic 1A und Photonic
2A, infizierten gleiche Quantitäten unmittelbar nach der Pas¬
sage das einemal mit B.coli commune, das anderemal mit Sta¬
phylococcus pyogenes aureus. Nicht filtriertes Wasser, in glei¬chem Maße mit den genannten Keimarten infiziert, benützten
wir als Kontrollversuch. 5, 10, 15, 30, 60 und 120 Minuten nach
erfolgter Infizierung legten wir mit je 1 ccm des Filtratwassers
oder dessen zur Auszählung notwendigen Verdünnungen Agar-Platten an, deren nach 3-tägiger Betrübungsdauer bei 37° ge¬
wachsenen Kolonien wir als Keime zählten.
B.coli commune Infektion : 650 000 Keime/ccm
Wasser
Leitungswasser(Kontrolle)
a b
Filtratwasser
nach Photonic
1Aa b
Filtratwasser
nach Photonic2A
a b
Keimzahl/ccm nach:
5 Min.
10 Min.
15 Min.
30 Min
1 Std.
2 Std.
650 000 1000
650 000 1000
630 000 969
590 000 908
610 000 938
600 000 923
11 200 17
7400 11
5 000 7,71 180 1,8
46 0,7
0 0
23 400 36
12 100 19
9 300 14
6000 9,22 450 3,7
640 1,0
a) Keimzahl/ccm b) Keimzahl/ccm in %o der Infektion
Staphylococcus pyogenes aureus Infektion : 25 000 Keime/ccm
Wasser
Leitungswasser(Kontrolle)
a b
Filtratwasser
nach Photonic1 A
a b
Filtratwasser
nach Photonic
2Aa b
Keimzahl,ccm nach:
5 Min.
10 Min.
15 Min.
30 Min.
1 Std
2 Std.
25 000 1000
26 000 1040
25 000 1000
23 000 920
23 000 920
19 000 760
2130 85
1010 40
440 18
12 0,50 0
0 0
10 200 408
7 600 304
4100 164
2 260 90
840 34
213 8,5
a) Keimzahl/ccm b) Keimzahl/ccm in %o der Infektion
22
Ein Vergleich der beiden Tabellen miteinander zeigt, daß
die Staphylokokken von Photonic 1A rascher abgetötet werden
als die Coli-Bakterien. Das Filtratwasser ist nach 1 Stunde von
Staphylokokken, nach 2 Stunden von B.coli frei. Die Staphylo¬kokken aber erweisen sich anfangs resistenter. Diese Resistenz
gegenüber B.coli mag wohl daher kommen, daß die Staphylokok¬ken nicht nur als einzelne Keime im Wasser anwesend sind,
sondern häufig in mehr oder weniger großen Trauben, sodaß
sich die Einzelkeime gegenseitig schützen.
Vergleicht man die Filtermassen miteinander, so übt Pho¬
tonic 2A gegenüber Photonic 1A wiederum eine geringere bak¬
terizide Wirkung aus.
Diese Versuche lassen deutlich in Erscheinung treten, daß
ein Wasser durch die Filtration durch Photonic selbst aktiviert
wird. Diese erlangte Aktivität übt einen deutlichen bakterizi¬
den Effekt aus. Diesen starken momentanen bakteriziden Effekt
haben wir in späteren Versuchen mit Filtratwasser nicht mehr
erreicht. Einen steilen Abfall der Abtötungskurve beobachteten
wir jeweils nur bei Verwendung noch ungebrauchter, neuer
Photonic-Massen. Mit der Zeit verflacht diese Abtötungskurve,d. h. die spontane Abtötung ist wesentlich geringer. Es ist aber
interessant, feststellen zu können, daß der Schlußeffekt in allen
Fällen der gleiche bleibt. Auch wenn die Kurve momentan nicht
so stark abfällt, so erreichten wir doch bei B.coli commune nach
2 Stunden, bei den Staphylokokken nach einer Stunde vollstän¬
dige Keimfreiheit.
6. Filtrationsgeschwindigkeit und Kontaktzeit:
In allen bisher getätigten Versuchen arbeiteten wir mit der
maximalen Durchlaufgeschwindigkeit des Wassers durch das
Filter, das heißt also bei vollständig geöffnetem Glashahn.
Es war zu erwarten, daß die Filtrationsgeschwindigkeit
einen Einfluß auf die Intensität der Aktivierung, d. h. das
Quantum der Energieabgabe an das Wasser haben würde. Auch
schien es nicht gleichgültig zu sein, ob ein Wasser nur eine ge¬
ringe oder dann eine beträchtliche Filterhöhe zu passieren
23
hätte. Durch Erhöhung der Filtrationsgeschwindigkeit oder
durch Verkleinerung der Filterhöhe, resultierend aus der Ver¬
minderung der Filtermasse, bleibt das Wasser bei der Filtration
weniger lange in Kontakt mit den aktiven Oberflächen der Pho-
tonic-Filtermasse ; im umgekehrten Falle kann die Zeit des Kon¬
taktes erhöht werden durch Verwendung einer größeren Menge
von Filtermasse oder durch Verlangsamung der Durchflußge¬
schwindigkeit. Weder die Durchflußgeschwindigkeit allein, noch
das Volumen der Filtermasse oder die Filterhöhe können einen
Anhaltspunkt über die Intensität der Aktivierung vermitteln.
Nur ein Wert, die Kontaktzeit, resultierend aus den genannten
Faktoren, gibt darüber Aufschluß. H o f e r stellte daher eine
Formel für die Kontaktzeit auf:
Faktor.Volumen der Filtermasse (ccm)
Kontaktzeit (min.) =Durchflußgeschwindigkeit (ccm/min.)
Faktor.Volumen der Filtermasse
.Durchflußzeit
Durchflußmenge
Je größer also die Durchflußgeschwindigkeit oder je klei¬
ner das Volumen der Filtermasse, desto kürzer wird die Kon¬
taktzeit und umgekehrt.
Den „Faktor", der in die Formel eingesetzt wurde, hat
Hofer empirisch bestimmt. Dieser korrigiert durch Multipli¬kation das gesamte Filtervolumen, da ja das zu filtrierende Was¬
ser nur den Raum der Filtermasse durchfließt, der in den Poren
der Körner und zwischen den Körnern mit Wasser angefülltist. Er richtet sich also nach der Größe der Granulation des
Filtersandes oder nach der Art des Fasermaterials. Wir rech¬
neten in unseren Versuchen mit folgenden Faktoren:
Photonic 1A, 2A, IB, 2B = 0,25Photonic ID, 3D = 0,54
Den Einfluß der Kontaktzeit auf die bakterizide Wirkung stu¬
dierten wir am Filtratwasser. Die direkte Filtration mit ihrer
raschenAbtötung derKeime eignete sich dazu nicht. Unsere dies¬
bezüglichen Versuche beschränkten wir auf die Filtermasse
Photonic 1A, in der Annahme, die Schlußfolgerungen könnten
24
ohne weiteres auch auf die anderen Filtersorten übertragen
werden.
Wir filtrierten je 500 ccm Wasser bei 3 verschiedenen Glas¬
hahnöffnungen, d. h. mit 3 verschiedenen Durchflußgeschwin¬
digkeiten, infizierten die unmittelbar erhaltenen Filtratwässer
einmal mit B.coli commune, das anderemal mit Staphylococcus
pyogenes aureus. Die Bestimmung der Keimzahlen erfolgte wie¬
derum nach der bereits beschriebenen Methode zu verschiede¬
nen Zeiten.
B.coli commune Infektion : 2100 Keime/ccm
Durchflu߬
zeit
Min.
Kontakt¬zeit
Min.
Keimzahl/ccm nach
5 Min. 10 Min. 15 Min 30 Min. 1 Std. 2 Std.
11,2
20,5
34
1,4
2,6
4,25
276
255
315
64
60
72
14
22
18
2
4
1
1
3
1
0
0
0
Staphylococcus pyogenes aureus Infektion: 1450 Keime/ccm
Durchflu߬
zeit
Min.
Kontakt¬
zeit
Min.
Keimzahl/ccm nach
5 Min. 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std.
11,2
20,5
34
1,4
2,6
4,25
520
410
490
350
360
380
240
194
173
43
12
36
0
1
0
0
0
0
Die erwartete Wirksamkeitserhöhung durch Verlängerung
der Kontaktzeit konnten wir in unserem Versuche nicht beobach¬
ten. Es ist somit anzunehmen, daß das Wasser bei der Fil¬
tration spontan mit einer bestimmten Menge von Energie ab¬
gesättigt wird.
Nach einer Theorie von H o f e r soll die Erhöhung der
Durchflußgeschwindigkeit eine Wirksamkeitssteigerung mit
sich bringen.
Da wir bereits mit der für unser Filter maximalen Durch¬
laufgeschwindigkeit arbeiteten, war es uns nicht mehr möglich,
durch Stellung des Glashahns eine raschere Filtration zu errei-
25
chen. In einem weiteren Versuche ließen wir deshalb je eine
bestimmte Menge Wasser bei maximaler Oeffnung des Glas¬
hahns 1 mal, 10 mal und 20 mal durch das Filter Photonic
1A passieren und prüften durch anschließende Infizierung mit
B.coli commune auf die bakterizide Wirksamkeit. Auf diese
Weise war es uns möglich, bei gleichbleibender Durchlaufge¬
schwindigkeit die Kontaktzeit zehn- und zwanzigfach zu er¬
höhen.
B.coli commune Infektion: 4800 Keime/ccm
Anzahl
Passagen durch
Photonic 1A
Durchflu߬
zeit
Min.
Kontakt¬
zeit
Min.
Keimzahl/ccra nach
5 Min. 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std.
1
10
20
12
10x12
20x12
1,5
15
30
830
750
960
610
530
650
440
390
480
152
149
216
13
17
29
0
0
0
Eine 10- bzw. 20-fache Verlängerung der Kontaktzeit erhöhte
auch in diesem Versuche die Wirksamkeit des Filtratwassers
gegen B.coli commune nicht. Die Abweichungen der einzelnen
Resultate voneinander sind auf die Schwankungen zurückzufüh¬
ren, die allen biologischen Versuchen eigen sind.
Dieser Versuch zeigt deutlich, daß die maximal mögliche
Aktivierung schon nach kurzer Zeit erreicht ist und daß also
die Kontaktzeit als Maß für den Grad der Aktivierung während
der Filtration nicht in Frage kommen kann.
Auf einen zweiten Versuch mit Staphylococcus pyogenes
aureus glaubten wir auf Grund dieses negativen Ergebnissesund auf Grund der vorgängigen Versuche verzichten zu können,da ohne weiteres dasselbe Resultat zu erwarten war.
7. Das Filtratwasser und seine Verdünnung:
Wir stellten uns die Frage, ob das Filtratwasser an Wirk¬
samkeit verliere, wenn wir es mit unbehandeltem Wasser ver¬
dünnten.
Für unsere Versuche wählten wir die Verdünnungen 1:2,
26
1:10, 1:100 und 1:1000, die wir gegen ein unverdünntes Filtrat¬
wasser verglichen. Wir arbeiteten ausschließlich mit der wirk¬
samsten Filtermasse Photonic 1A. Das erhaltene Filtratwasser
verdünnten wir sofort mit Leitungswasser und infizierten die
einzelnen Dilutionen im ersten Versuch mit B.coli commune, im
zweiten Versuch mit Staphylococcus pyogenes aureus.
B.coli commune Infektion : 440 Keime/ccm
Dilution
Keimzahl/ccm nach
2 5 10 15 30 1 2 18
Min. Min. Min. Min. Min. Std. Std. Std.
Filterwasser
nach Photonic 1A
] : 2
1 : 10
1 : 100
1 : 1000
Leitungswasser
145 110 51 21 3 0 0 0
183 145 60 24 6 2 0 0
248 182 124 99 31 8 0 0
305 278 255 243 171 98 37 0
395 381 365 342 345 354 273 31
440 440 440 430 430 400 390 226
Staphylococcus pyogenes aureus Infektion : 1250 Keime/ccm
Dilution
Keimzahl/ccm nach
2 5 10 15 30 1 2 18
Min. Min. Min. Min. Min. Std. Std. Std.
Filtratwasser
nach Photonic 1A
1 : 2
1 : 10
1 : 100
1 : 1000
Leitungswasser
880 590 340 207 34 0 0 0
850 670 410 220 55 4 0 0
960 780 620 460 183 16 1 0
1000 760 800 670 390 192 66 1
1250 1200 1050 860 740 740 690 102
1250 1260 1300 1200 1170 1190 1100 590
Diese Resultate haben uns sehr überrascht. Das Ergebnis
hatte unsere Erwartungen weit übertroffen. Ein Photonic-Fil-
tratwasser, selbst in einer Verdünnung von 1:1000, also von
1 ccm in 1 Liter Verdünnung, zeigt immerhin einen deutlichen,
wenn auch nur noch relativ geringen bakteriziden Effekt.
27
8. Der Einfluß von Hitze auf das Photonic-Filtratwasser :
Da es uns gelang, durch Verdünnen von Photonic-Filtrat¬
wasser eine Abnahme der bakterientötenden Wirksamkeit fest¬
zustellen, fragten wir uns umgekehrt, ob es auch möglich sei,durch Konzentrieren von Filtratwasser eine Steigerung der
Aktivität herbeizuführen. Als Methode der Konzentrierung kam
natürlich das Eindampfen bei niedriger Temperatur im Vakuum
oder bei 100° im offenen Gefäß in Betracht. Um zum vornherein
eine falsche Interpretation von Resultaten auszuschließen, mu߬
ten wir zuerst den Einfluß der Hitze an und für sich auf das
aktivierte Wässer studieren.
Ein durch Photonic 1A filtriertes Wasser teilten wir in
zwei Hälften. Die eine Hälfte erhitzten wir während einer Stunde
im Autoklav bei einer Temperatur von 120° C, die andere Hälfte
stellten wir bei Zimmertemperatur beiseite. Nach Abkühlungder erhitzten Proben auf Zimmertemperatur infizierten wir die
beiden Wässer mit B.coli commune und bestimmten nach der in
unseren Versuchen üblichen Zeitenfolge die Zahl der überleben¬
den Keime.
B.coli commune
1. Versuch Infektion: 8600 Keime/ccm
Filtratwasser nach
Photonic 1 A
Keimzahl /ccm nach
5 Min. 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std.
1 Stunde "bei
Zimmertemperatur
1 Stunde im Auto¬
klav bei 120° C
3400
4100
2000
2400
1140
1060
350
320
42
28
0
1
2. Versuch Infektion: 630 Keime/ccm
Filtratwasser nach
Photonic 1 A
Keimzahl/ccm nach
S Min. 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std.
1 Stunde bei
Zimmertemperatur
1 Stunde im Auto¬
klav bei 120° C
265
310
144
162
79
67
11
14
2
0
0
0
28
Die beiden Versuche, der eine mit einer höheren, der an¬
dere mit einer geringeren Infektionskeimzahl, bewiesen uns ein¬
deutig, daß Siedehitze die Aktivität des Filterwassers nicht zu
beeinträchtigen vermag.
9. Destillation des Fütratwassers :
Wir beabsichtigten ursprünglich, Filtratwasser durch Ein¬
dampfen zu konzentrieren und das Konzentrat auf seine Wirk¬
samkeit gegenüber B.coli commune zu prüfen. Wir kombinierten
unsere Aufgabe so, daß wir eine Destillation ausführten, den
konzentrierten Rückstand der Destillation einerseits, aber auch
das gewonnene Destillat andererseits prüften.Wir destillierten in einem Jenaer-Rundkolben aus alkali¬
freiem Glase 1 Liter Photonic-IA-Filtratwasser, kondensierten
den Wasserdampf in einer mit sterilem Wasser gut durchgespül¬
ten Kühlschlange und fingen das Destillat in einem sterilen
Erlenmeyer auf. Die Destillation führten wir im offenen System,also bei normalem Luftdruck, durch. Diese Art durften wir
ohne weiteres wählen, da wir durch die vorgängigen Versuche
wußten, daß Hitze bis zu 120° während einer Stunde keinerlei
Einfluß auf die Wirksamkeit ausübt. Wir beendigten die Destil¬
lation in dem Moment, wo wir ungefähr 100 ccm Rückstand er¬
hielten. Diese Menge entsprach dann einer zehnfachen Konzen¬
tration des Filtratwassers. Beide Wässer, Rückstand und Destil¬
lation, ebenso als Kontrolle das zur Destillation verwendete Fil¬
tratwasser, infizierten wir nach Erreichung der Zimmertempe¬
ratur mit einer Aufschwemmung von B.coli commune und stell¬
ten nach der bekannten Art und Weise die Keimzahlen der über¬
lebenden Bakterien fest.
B.coli commune Infektion: 7500 Keime/ccm
Filtratwasser nach
Photonic 1 A
Keimzahl/ccm nach
5 Min. 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std.
vor der Destillation
Ruckstand (Konzen¬tration 1:10)
Destillat
3600
1050
7500
1900
240
6900
920
144
7400
300
21
7100
24
0
6500
0
0
6700
29
Diese Versuche gaben für uns ein interessantes Resultat in
zweierlei Hinsicht. Einmal sahen wir, daß durch Konzentrie¬
rung, d. h. Eindampfen des Filtratwassers eine Wirkungssteige¬
rung erzielt werden kann. Darüber hinaus erhielten wir nun
eine Vorstellung, wie die von uns nur durch die biologischen
Versuche festgestellte aktive Energie an das Wasser gebunden
sein könnte.
Wenn ein energetisch geladenes Wasser durch Destillation
seine Energie verliert, so muß diese Energie an einen Stoff ge¬
bunden sein, der nicht mit dem Wasserdampf ins Destillat ge¬
langt, also keinesfalls an die Wassermoleküle. Die Vermutung
lag nun nahe, daß die Photonic-Filtermasse bei der Filtration
Ionen oder Moleküle ihrer unlöslichen oder schwerlöslichen
aktiven Substanz an das Wasser abgebe. Die so ins Wasser ge¬
langten Moleküle wären somit die Träger der auf die Bakterien
einwirkenden Energie. Photonic 1A würde somit Silber-Ionen
oder Silberoxyd-Moleküle abgeben und das filtrierte Wasser
würde einem mit Silber behandelten Katadyn-Wasser gleich¬
kommen. Um unsere Vermutung als sicher zu erklären, versuch¬
ten wir nun im Filtratwasser nach Photonic 1A Silber durch
unsere empfindliche potentiometrische Methode nachzuweisen,
was uns nach wiederholten Versuchen in der Folge weder beim
einmal filtrierten, noch beim 10-fach und auch 20-fach filtrier¬
ten Wasser gelang, ebensowenig im Rückstand der Destillation.
Gemäß dieser Beobachtung kamen wir zur Ansicht, daß
sehr wohl durch die Filtration Ionen oder Moleküle ins Wasser
gelangen, daß ihre Zahl aber so gering bleibt, daß sie durch
unsere Methode nicht mehr erfaßt werden können. Ein Katadyn-
Wasser mit einer Menge von weniger als 20 y Ag im Liter
vermag aber seinerseits nicht die von uns festgestellte bakteri¬
zide Wirkung des Photonic-IA-Filtratwassers auszuüben. Wir
können uns diese Wirksamkeit nur dadurch erklären, daß eben
diese vereinzelt bei der Passage durch das Filter ins Wasser
gekommenen Silberionen die Träger einer überschüssigen Ener¬
gie sind, welcher die auf die Bakterien wirkende Abtötungskraft
zuzuschreiben ist.
30
10. Wirksamkeitsabnahme des Filtratwassers :
Es interessierte uns weiter, ob das energetisch geladene
Filtratwasser mit der Zeit durch bloßes Stehenlassen an bakteri¬
zider Wirksamkeit verlieren könne. Um uns bei einer Schlußbe¬
trachtung über die Eignung zur Einführung des Photonic-Ver¬
fahrens in der Praxis, hauptsächlich zur Verwendung in der
Badewasser-Hygiene, ein Urteil bilden zu können, erachteten
wir es als wichtig, zu wissen, wie lange die von der Photonic-
Filtermasse ausgehende Nachwirkung im Filtratwasser erhalten
bleibe. Zu unserem Versuche bedienten wir uns wiederum der
aktivsten und wirksamsten Filtermasse Photonic 1A. Wir fil¬
trierten ungefähr 2 Liter Wasser durch das Sandfilter, prüften
einen bestimmten Teil davon sofort mit den beiden von uns in
unseren Versuchen stets verwendeten Keimarten und ließen das
übrige Wasser an einem dunklen Orte ruhig stehen. Nach 1, 2,
3, 4, 5, 10 und 30 Tagen entnahmen wir von diesem Wasser
gleiche Mengen und prüften nach der bekannten Methode auf
die noch vorhandene Wirksamkeit.
Die einzelnen Proben infizierten wir jeweils je mit einer
24-stündigenSchrägagarkultur der beidenKeimarten.Umbrauch¬
bare Vergleiche zwischen den Resultaten der aufeinanderfolgen¬
den Prüfungen ziehen zu können, hatten wir darnach zu trach¬
ten, eine möglichst gleichbleibende Infektion zu erreichen, d. h.
die Wässer so zu infizieren, daß die Infektionskeimzahlen sich
ungefähr in der gleichen Größenordnung bewegten. Dazu
brauchte es einige Uebung im Abschätzen der Keimzahlen auf
Grund der Trübungen in den Bakterienaufschwemmungen.
31
SS
B.colicommune
Infektion
des
Filtratwassers(
P
h
.
1A)
Infektion
(Keime/ccm)
Keimzahl/ccmn
a
c
h
25
10
15
30
12
424
M
i
n
.
M
i
n
.
M
i
n
.
M
i
n
.
M
i
n
.
S
t
d
.
S
t
d
.
S
t
d
.
S
t
d
.
sofort
n
a
c
h
1Tag
«2
Tagen
«3
Tagen
«4
Tagen
«5
Tagen
«10
Tagen
«30
Tagen
1
4
5
0
a b
850
a b
960
a b
730
a b
1
4
0
0
a b
1
3
0
0
a b
1
0
5
0
a b
1
2
4
0
a b
610
204
87
62
22
90
00
421
141
60
43
15
6,2
00
0
362
119
55
36
16
40
00
426
140
65
42
19
4,7
00
0
430
151
71
50
17
51
00
448
157
74
52
18
5,2
10
0
375
123
62
46
25
15
710
514
169
85
63
34
21
9,6
1,4
0
1
0
2
0
630
440
400
272
193
58
50
729
450
314
286
194
138
41
3,6
0
940
560
430
370
265
203
89
11
0723
431
331
285
204
156
68
8,5
0
920
750
640
570
510
430
390
276
0876
714
610
543
486
410
371
263
0
1
2
4
0
1
1
9
0
1
2
0
0
1
0
5
0
930
900
810
720
6
1
0
0
0
960
968
847
750
726
653
581
4,8
a)
Keimzahl/ccm
b)
Keimzahl/ccm
in%o
der
Infektion
Staphylococcus
pyogenesaureus
Infektion
des
Filtratwassers(
P
h
.
1A)
Infektion
(Keime/ccm)
Keimzahl/ccmn
a
c
h
2
M
i
n
.
5
M
i
n
.
10
M
i
n
.
15
30
M
i
n
.
M
i
n
.
1
S
t
d
.
2
S
t
d
.
4
S
t
d
.
24
S
t
d
.
sofort
2
3
0
0
a b
1
3
2
0
574
740
322
560
243
350
98
152
43
0 00 0
0 00 0
n
a
c
h
1Tag
3
6
0
0
a b
1
7
6
0
765
1
2
4
0
539
730
317
320
72
139
31
0 00 0
0 00 0
«2
Tagen
1
2
4
0
a b510
411
370
298
181
146
64
28
52
23
0 00 0
0 00 0
«3
Tagen
2
6
0
0
a b
1
8
7
0
719
1
1
5
0
442
940
362
530
195
204
75
12 5
1 0,4
0 00 0
«4
Tagen
5
2
0
0
a b
3
3
0
0
635
2
0
7
0
398
1
5
3
0
294
1
4
1
0
620
271
119
214
41
97
19
3 0,6
0 0
«5
Tagen
3
0
0
0
a b
2
4
6
0
820
2
0
0
0
667
1
7
7
0
590
1
4
8
0
710
493
236
360
120
83
28
6 20 0
«10
Tagen
1
8
1
0
a b
1
4
5
0
801
1
1
2
0
619
980
541
870
680
481
376
460
254
370
204
310
171
0 0
«30
Tagen
2
5
0
0
a b
2
4
0
0
960
2
4
0
0
960
2
1
0
0
840
1
9
0
0
1
6
4
0
760
656
1
6
7
0
668
1
5
0
0
600
1
3
9
0
556
29
12
OS
02
a)
Keimzahl/ccm
b)
Keimzahl/ccm
in
%o
der
Infektion
Um die Zahlenreihen der überlebenden Keime miteinander
vergleichen zu können, berechneten wir die entsprechendenWerte in Promille.
Ein Abklingen der desinfizierenden Nachwirkung ist erst
nach 3 Tagen deutlich zu beobachten, aber diese Nachwirkungist selbst nach 30 Tagen noch nicht ganz verschwunden, obschon
sie dann nur noch sehr gering ist. Wir sehen in diesem Abklin¬
gen der Nachwirkung eine analoge Erscheinung zur Wertver¬
minderung eines aufbewahrten Katadynwassers. Diese Wirk¬
samkeitsabnahme kann dadurch erklärt werden, daß Ionen durch
Adsorption an die Gefäßwände aus der Lösung abwandern.
11. Erschöpfung der Photonic-Filtermasse:
Schon zu Beginn unerer Versuche haben wir uns gefragt,wieviel Wasser überhaupt eine bestimmte Menge von Photonic
zu aktivieren vermag. Es schien uns unwahrscheinlich, daß
man eine aktivierende Filtermasse uneingeschränkt im Gebrau¬
che haben kann, ohne daß nicht mit der Zeit Erschöpfungser¬
scheinungen auftreten würden.
Frühzeitig haben wir deshalb einen permanenten Filtra¬
tionsversuch mit einer kleinen Menge Photonic-Filtermasse über
längere Zeit hin angesetzt.
Durch ein Glasrohr von 40 cm Länge und 1,5 cm innerem
Durchmesser, gefüllt mit 25 ccm Photonic-Filtermasse 1A lie¬
ßen wir beständig während der Dauer von 1% Jahren Wasser
fließen. Das Glasrohr versahen wir oben mit einem Stutzen
mit Ueberlauf, sodaß die Filtermasse immer mit Wasser über¬
deckt war. Wir bestimmten dann die Durchflußmenge pro Zeit¬
einheit. Dadurch waren wir imstande, nach jeder beliebigenZeit die bereits passierte Wassermenge zu berechnen.
Unser Versuch mit der Photonic-Filtermasse 1A begannim Oktober 1948. Bei Beginn des Dauerfiltrationsversuches und
jeweils nach 6 Monaten prüften wir das Filter auf seine unmit¬
telbare Einwirkung auf die Keime während der Filtration, das
Filtratwasser auf seine desinfizierende Nachwirkung. Die bak¬
teriologische Methodik änderten wir nicht.
34
Ob das Dauerfilter mit der Zeit an Wirksamkeit einbüße,
konnten wir auf Grund unserer Untersuchungen und deren Er¬
gebnisse nicht sicher feststellen, scheint aber wahrscheinlich
zu sein. Die Wirksamkeitsprüfung haben wir zur Kontrolle 2—3
mal ausgeführt, geben aber der Uebersichtlichkeit halber nur
jene Versuche wieder, die ungefähr größenordnungsmäßig in
bezug auf die Infektionskeimzahl gleich sind. Aber auch die
nicht angeführten Versuche ergaben für uns dasselbe Bild für
die Beurteilung. Die scheinbar ungünstigeren Werte in den spä¬
ten Versuchen mögen immer noch im Bereiche der biologischen
Streuung liegen. Wesentlich für uns bleibt, daß die Erreichung
der vollständigen Keimfreiheit jeweilen zu den gleichen Zeiten
erfolgte.
Das veränderte Ergebnis in den Versuchen der direkten
Filtration, verglichen mit dem von uns früher angeführten, wo
schon unmittelbar nach dem Filter Keimfreiheit konstatiert
werden konnte, ist wohl eine Folge der Verkleinerung des Fil¬
ters bzw. der Verminderung der Filtermasse. Auch schien die
Photonic-Masse im kleinen Dauerfilter lockerer zu sein als im
großen Versuchsfilter, sodaß weit weniger Keime bei der Fil¬
tration mit den aktiven Oberflächen der Sandkörner in Berüh¬
rung kommen konnten und die vollständige Abtötung der durch
das Filter gelangten Keime erst durch die desinfizierende Nach¬
wirkung im Filtrate erreicht wurde.
Wir waren nicht imstande unsere diesbezüglichen Versuche
zur Abklärung der Erschöpfung der Photonic-Massen weiterzu¬
führen, da sie den Abschluß unserer Arbeit überdauert hätten.
So sind wir natürlich auch nicht in der Lage, eine bestimmte
Angabe über die mutmaßliche Erschöpfung einer Photonic-Fil-
termasse zu geben. Daß aber die Leistungsfähigkeit eines Pho¬
tonic-Filters sehr groß ist, beweist schon der kaum veränderte
Entkeimungseffekt eines kleinen Filters mit 25 ccm,Masse,
nachdem ihn beinahe 90 000 Liter Wasser im permanenten
Durchfluß passiert hatten.
35
ga)
DirekteFiltration
B.colicommune
Prüfungsdatum| DurC^rmenge
Infektion
(Keime/ccm)
Keimzahl/ccmn
a
c
h
sofort
5
M
i
n
.
10
M
i
n
.
15
M
i
n
.
30
M
i
n
.
1S
t
d
.
2
S
t
d
.
Oktober1
9
4
8
April1
9
4
9
Oktober1
9
4
9
April1
9
5
0
ca.
22000
44000
66000
88000
1
3
0
0
a b
4
1
0
0
a b
2
4
5
0
a b
1
1
7
0
a b
65
11
10
00
050
8,4
0,7
00
00
112
35
00
00
027
8,5
00
00
0
98
29
41
00
040
12
1,6
0,4
00
0
134
55
21
10
20
0115
47
18
8,5
1,7
00
Staphylococcus
pyogenesaureus
Oktober1
9
4
8
22000
6
0
0
0
a240
54
91
00
0b
40
91,5
0,2
00
0
April1
9
4
9
44000
2
4
0
0
a86
23
00
00
0b
36
9,6
00
00
0
Oktober1
9
4
9
66000
1
5
0
0
a42
18
20
00
0b
28
12
1,3
00
00
April1
9
5
0
88000
3
8
0
0
a210
123
49
13
20
0b
55
32
13
3,4
0,5
00
a)
Keimzahl/ccm
b)
Keimzahl/ccmi
n%o
der
Infektion
b)
Filtratwasser
B.colicommune
PrüfungsdatumDurchflußmenge(Liter)
Infektion
Keimzahl/ccmn
a
c
h
(Keime/ccm)
2
M
i
n
.
5
M
i
n
.
10
M
i
n
.
15
M
i
n
.
30
M
i
n
.
1
S
t
d
.
2S
t
d
.
Oktober1
9
4
8
April1
9
4
9
Oktober1
9
4
9
April1
9
5
0
ca.
22000
44000
66000
88000
1
3
0
0
a b
4
1
0
0
a b
2
4
5
0
a b
1
1
7
0
a b
152
43
29
13
41
0117
33
22
10
3,1
0,7
0
650
115
73
44
20
60
159
28
18
11
4,9
1,4
0
750
246
103
39
18
20
306
100
42
16
7,3
0,8
0
630
255
98
21
16
10
538
218
84
18
14
0,9
0
Staphylococcus
pyogenesaureus
Oktober1
9
4
8
22000
6
0
0
0
a b780
130
290
48
115
19
42 7
6 10 0
0 0
April1
9
4
9
44000
2
4
0
0
a b310
129
133
55
98
41
19 7,9
2 0,8
0 00 0
Oktober1
9
4
9
66000
1
5
0
0
a b206
137
118
79
67
45
21
14
5 3,3
1 0,7
0 0
April1
9
5
0
88000
3
8
0
0
a b370
97
220
58
134
35
44
12
18 4,7
1 0,3
1
0,3
Ücj
a)
Keimzahl/ccm
b)
Keimzahl/ccmi
n%o
der
Infektion
12. Das Desinfektionsvermögen von Photonic, verglichen
mit demjenigen von oligodynamischem Silber und
Kupfer.
Nachdem wir die Leistungsfähigkeit und das Entkeimungs¬
vermögen der Filtermasse Photonic 1A in eingehenden Versu¬
chen kennen gelernt hatten, versuchten wir dieses neue Ver¬
fahren mit dem bekannten Katadyn-Verfahren wirkungsmäßig
zu vergleichen.Wir griffen auf unsere Resultate unserer eingangs dieser
Arbeit gemachten Versuche zurück und bezogen nur noch jene
Konzentrationen von oligodynamischem Silber und Kupfer in
unsere Untersuchung hinein, von denen wir uns schätzungsweise
eine dem Photonic-IA-Filtratwasser ähnliche Wirkung verspra¬
chen.
Nach der Herstellung und Gehaltsbestimmung der Silber¬
und Kupfer-Katadynwässer nach der früher ausführlich be¬
schriebenen Methode, beimpften wir gleichgroße Mengen von
Photonic 1A-Filtratwasser, Katadynwasser mit 50, 100, 250 y
Silber/Liter und Katadynwasser mit 250, 500, 1000 ~ Kupfer/
Liter mit einer Aufschwemmung der beiden Keimarten. Wir
stellten auch bei dieser Untersuchung auf die Abtötungszeiten
nicht auf einen einzelnen Versuch ab. Der Uebersichtlichkeit
halber führen wir nur einen einzigen an, da auch die beiden an¬
dern das Ergebnis des ersten bestätigten.
38
B.coli commune Infektion: 4400 Keime/ccm
Wasser Qehalt5Min
Kei
10 Mm
-nzahl/ccm nach
15 Min 30 Min 1 Std 2 Std
Photonic 1 A-
Filtratwasser— 1150 820 390 195 36 0
Silber-Katadyn-Wasser 50 7 Ag/L 2600 128') 900 470 119 52
100 7 Ag/L 1240 890 340 225 47 0
250 7 Ag/L 1040 730 410 123 3 0
Kupfer-Katadyn-Wasser 250 7 Cu L 2800 1570 1090 680 390 116
500 y Cu L 1360 760 420 240 38 0
1000 7 Cu/L 840 630 215 28 0 0
Staphylococcus pyogenes aureus Infektion: 2100 Keime/ccm
Photonic 1 A-
Filtratwasser— 1040 660 340 107 1 0
Silber-Katadyn-Wasser 50 T Ag/L 1810 1530 1170 730 360 112
100 7 Ag/L 1190 900 620 205 29 0
250 7 Ag/L 670 212 169 34 2 0
Kupfer-Katadyri-Wasser 500 7 Cu/L 1750 1430 1100 920 670 380
1000 7 Cu/L 1250 890 630 280 79 26
2000 7 Cu/L 870 530 295 67 6 0
Es ist natürlich nicht möglich, genau diejenige Konzentra¬
tion an Silber oder Kupfer zu berechnen, die genau dieselbe
Wirkung wie die Photonic 1A-Masse erzielt. Vielmehr müssen
wir uns mit einer größenordnungsmaßigen Einschätzung be¬
gnügen. So glauben wir denn, wenn es sich um die Desinfektion
von B.coli commune handelt, etwa die Menge von 100 y Silber/Liter oder 500 y Kupfer/Liter dem Photonic 1A-Filtratwasser
gleichsetzen zu dürfen. Staphylococcus pyogenes aureus braucht,wie wir das früher auch beobachtet haben, eine größere Menge
von Kupfer (> 1000 y /Liter), um zur selben Zeit wie im
Photonic 1A-Filtratwasser oder mit 100 y Silber/Liter abge¬
tötet zu werden.
39
13. Der Einfluß intermediärer, im Wasser gelöster Stoffe
auf die Wirksamkeit von oligodynamischem Silber und
Kupfer, sowie von Photonic 1A.
Herrmann hat in seiner Arbeit : „Beiträge zur Frage
der Oligodynamie" eingehende Versuche mit intermediären
Stoffen angestellt und ist zum Resultat gekommen, daß die Ab-
tötungszeit von B.coli commune gegen oligodynamisches Silber
durch gleichzeitig im Medium gelöste oder suspendierte anorga¬
nische oder organische Substanzen beeinflußt wird. Eine starke
Beeinträchtigung der Silberwirkung stellte er beim Kochsalz,
eine leichtere bei Harnstoff fest. Eine völlige Aufhebung der
Oligodynamie fand er bei kolloidgelösten Substanzen, wie Ei¬
weiß. Traubenzucker hatte gar keinen Einfluß auf die oligo¬
dynamische Wirksamkeit.
Unsere Aufgabe bestand nun darin, die von Herrmann ge¬
machten Feststellungen zu bestätigen und eventuell analog auf¬
tretende Beeinträchtigungen der Kupfer-Oligodynamie und der
Wirksamkeit von Photonic zu beobachten.
Unsere Versuche beschränkten wir einerseits auf B.coli
commune, weil dieselben Erscheinungen natürlich auch auf die
Staphylokokken zutreffen, und andererseits auf bestimmte Kon¬
zentrationen von ausgewählten Intermediärstoffen. Wir wähl¬
ten ferner als Silberkonzentration 100 y /Liter und als Kupfer¬
konzentration 500 y /Liter, d. h. Mengen, die nach den voran¬
gegangenen Versuchen in der Wirksamkeit dem Photonic 1A-
Filtratwasser am nächsten kamen und sich darum zu Vergleichs¬zwecken am besten eigneten.
In den 3 Wässern lösten wir folgende, uns am meisten in¬
teressierende Stoffe in isotonischer Konzentration:
Kochsalz 0,9 %
Glukose 5 %
Albumin 0,2 %
Harnstoff 2 %
Wir beimpften je 4 Proben, dazu je das reine oligodynamischebzw. photonisierte Wasser zum Vergleich, mit einer Aufschwem¬
mung einer 24-stündigen Schrägagarkultur von B.coli commune
40
B.colicommune
Intermediärstoff
Art
des
Wassers
und
Gehalt
Infektion
(Keime/ccm)
Keimzahl
/ ccm
n
a
c
h
5
M
i
n
.
10
M
i
n
.
15
M
i
n
.
30
M
i
n
.
1
Std.
2
S
t
d
.
4
S
t
d
.
Kochsalz
0,9V
Photonic
1A
100
y
A
g
/
L
500
y
C
u
/
L
41000
a b65000
a b49000
a b
38000
35000
28000
21000
17800
12800
12400
927
854
683
512
434
312
302
62000
53000
48000
40000
37000
37000
22000
954
815
738
615
569
569
338
48000
44000
39000
31000
28000
26000
19000
980
898
796
633
571
531
388
Glukose5°/o
Photonic
1A
100
y
A
g
/
L
500
y
C
u
/
L
41000
a b65000
a b49000
a b
25000
9400
3400
1260
330
50
610
229
83
30
80,1
038000
26000
12600
4500
370
23
0585
400
194
69
5,7
0,4
030000
11000
14000
6700
540
70
612
224
286
137
11
0,1
0
Albumin0
,
2
%
Photonic
1A
100
y
A
g
/
L
500
y
C
u
/
L
41000
a b65000
a b49000
a b
40000
41000
39000
36000
38000
38000
29000
976
1
0
0
0
951
878
927
927
707
62000
64000
63000
60000
57000
51000
46000
954
985
969
923
877
785
708
50000
54000
49000
43000
42000
31000
34000
1020
1102
1
0
0
0
878
857
633
694
Harnstoff2°/o
Photonic
1A
100
y
A
g
/
L
500
7
C
u
,
L
41000
a b65000
a b49000
a b
40000
38000
34000
29000
30000
21000
16000
976
927
829
707
732
512
390
62000
60000
60000
51000
37000
24000
22000
954
923
923
785
569
369
338
50000
50000
48000
43000
31000
22000
20000
1
0
2
0
1
0
2
0
980
878
633
449
408
Photonic
1A
100
y
A
g
/
L
500
y
C
u
/
L
41000
a b65000
a b49000
a b
9200
3600
870
450
34
00
224
88
21
11
0,8
00
22000
14000
6200
2400
235
20
338
215
95
37
3,6
0,03
016000
12000
7800
1
2
9
0
87
00
327
245
159
26
1,8
00
a)
Keimzahl/ccm
b)
Keimzahl/ccmi
n
°/00
der
Infektion
und bestimmten wiederum in bekannter Weise die Zahl der
nach bestimmten Zeiten überlebenden Keime.
Wie wir erwartet haben, erleidet auch das oligodynamische
Kupferwasser in gleichem Maße wie das Silber-Katadynwasser
eine Einbuße an Wirksamkeit durch die Intermediärstoffe, eine
vollständige durch Eiweiß, eine mehr oder weniger starke durch
Kochsalz und Harnstoff. Indifferent dem Kupfer wie dem Sil¬
ber gegenüber verhält sich der Traubenzucker.
Da die Resultate natürlich nur größenordnungsmäßig be¬
wertet werden dürfen, so zeigt sich, daß der Antagonismus der
gelösten Beistoffe mit Ausnahme von Traubenzucker bei allen
3 Wässern in gleichem Maße zum Ausdruck kommt. Nur Trau¬
benzucker übt keinerlei antagonistische Wirkung aus.
Als Stichprobe haben wir versucht, eine mit B.coli com¬
mune infizierte physiologische Kochsalzlösung in direkter Fil¬
tration durch die Photonic 1A-Masse passieren zu lassen. Nach
der Bestimmung der Keimzahlen haben wir gesehen, daß sich
auch bei der direkten Filtration der beobachtete Antagonismus
im gleichen Maße geltend macht.
Da die Filtermasse Photonic 1A mit Silber als aktivem Prin¬
zip arbeitet, wie wir erfahren haben aber Silber als oligodyna¬misch wirksames Metall durch verschiedene Intermediärstoffe
ungünstig beeinflußt wird, so ist auch erklärlich, daß dieser
ungünstige Einfluß sich auch bei der Photonic 1A-Masse aus¬
wirkt. Ob sich eine ungünstige Beeinflussung auch bei oligo¬
dynamisch nicht wirksamen Metallionen bemerkbar macht, also
auch bei der Photonic 2A-Filtermasse, die mit aktivem Mangan¬
dioxyd beschlagen ist, wollten wir durch einen Versuch abklären.
B.coli commune Infektion: 7800 Keime/ccm
Intermediärstoffe5 Min. 10 Min.
Keimzahl /ccm nach
15 Min. 30 Min 1 Std. 1 Std. 4 Std.
Kochsalz 0,9 % 7500 7600 7400 7900 7200 6900 5100
Glukose 5 % 7300 7100 6200 6100 4900 2800 970
Albumin 0,2 % 7500 7800 8200 7600 7800 6900 5800
Harnstoff 2 % 7900 7700 6900 6200 6500 5800 3700
— 6700 6000 5100 4800 4300 2600 820
42
Die Wirksamkeit von Photonic 2A-Filtratwasser, die ohne¬
hin gegenüber derjenigen von Photonic 1A geringer ist, wird
durch die Intermediärstoffe fast gänzlich aufgehoben.
14. Die Photonic-Filtermassen ID und 3D.
Wir konnten uns zwei neue Filtermassen verschaffen:
Photonic ID und
Photonic 3D.
Wir haben die Filtertypen früher schon besprochen. Es sei
nur kurz nochmals festgehalten, daß es sich bei den erwähnten
Massen um einen ganz anderen neutralen Träger handelt, näm¬
lich um Asbest-Fasern, die im Gegensatz zum Kalksteinsand
chemisch indifferent sind. Das aktive Prinzip bleibt bei Photonic
ID gleich wie bei Photonic 1A. Hingegen erhielten wir in Pho¬
tonic 3D eine vollkommen neue Aktivsubstanz, niedergeschla¬
gen als Bariumsullat. Wie Mangan gehört auch Barium zu den
nicht oligodynamisch wirksamen Elementen.
Durch Photonic ID, obwohl sie rein äußerlich eine verän¬
derte Filtermasse darstellt, konnten wir eine gleiche oder we¬
nigstens ähnliche Wirkung wie bei Photonic 1A erwarten, wäh¬
rend wir für Photonic 3D keinerlei Anhaltspunkte besaßen.
Beide Massen prüften wir mit B.coli, einmal in direkter
Filtration, dann als Filtratwasser. Ueber die Bereitung der Filter
haben wir früher ausführlich berichtet. Wir können uns daher
auf die unmittelbare Wiedergabe der Resultate beschränken.
a) Direkte Filtration
B.coli commune Infektion: 72 000 Keime/ccm
FiltermasseKeimzahl/ccm nach
sofort 5 Min. 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std.
Photonic ID
Photonic 3D
0 0 0 0 0 0 0
45000 43000 47 000 41000 45 000 43 000 35 000
43
b) Filtratwasser
B.coli commune Infektion : 46 000 Keime/ccm
FiltermasseKeimzahl / ccm nach
5 Min. 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std.
Photonic ID
Photonic 3D
13 000 5100 1280 360 98 0
47 000 44 000 45 000 44 000 40 000 37 000
Erwartungsgemäß entspricht das Entkeimungsvermögenvon Photonic ID demjenigen von Photonic 1A, sowohl in bezugauf die direkte Filtration, wie auch auf die desinfizierende Nach¬
wirkung des Filtratwassers.
Photonic 3D hingegen ist eine absolut untaugliche Filter¬
masse. Das Verschwinden von 375%0 aller Keime durch die
direkte Filtration ist auf bloße Filterwirkung zurückzuführen.
Wir haben z. B. nach 3 Tagen bem Auswaschen des Filters noch
B.coli commune im Fasermaterial nachweisen können. Eine des¬
infizierende Nachwirkung im filtrierten Wasser ist überhauptnicht zu beobachten. Wir haben deshalb darauf verzichtet, wei¬
tere bakteriologische Versuche mit Photonic 3D zu unternehmen.
15. Physikalisch-chemische Prüfungsmethoden für die
Aktivierung.
Während unsere Versuche in vollem Gange waren, schien
es nicht möglich, die Aktivität einer Photonic-Masse anders zu
messen als eben durch den biologischen Versuch. Gegen Ende
unseres Arbeitspensums gelangten wir dann in den Besitz von
2 Prüfungsvorschriften, eines photochemischen und eines physi¬kalischen Testes. Beide Vorschriften wurden im physikalisch¬chemischen Laboratorium von Herrn Dr. K. H o f e r in Genf
entwickelt. Die beiden Methoden geben wir nachfolgend wieder.
a) Photochemischer Test zur Erkennung des Aktivitätszustan¬
des von Wasser und wässerigen Lösungen.
Die durch das Photonic-Verfahren erzeugte Aktivität von
Wasser und wässerigen Lösungen kann nach der folgenden photo-
44
chemischen Methode sofort erkannt werden: 500 ccm photoni-sierten Wassers werden mit 2 ccm einer Kaliumbromid-Lösung
versetzt, die 0,75 g KBr in 100 ccm destillierten Wassers gelöstenthält. Nach dem Umrühren werden 4 ccm einer 5-promilligen
Silbernitrat-Lösung zugesetzt. Es bildet sich Silberbromid AgBr.
Es wird gleichzeitig eine Probe nicht aktivierten Wassers
(Blindprobe) und eine Probe des gleichen, aber durch Photonic
aktivierten Wassers angesetzt. Da selbstverständlich in beiden
Proben der pH-Wert der gleiche sein muß, um vergleichbareWerte zu erhalten, kann dieser Test nur bei Photonic-Typen an¬
gewendet werden, die den pH-Wert des Wassers oder der wäs¬
serigen Lösung nicht ändern. Dieser Test ist also nicht für Pho¬
tonic-Typen anwendbar, die Kalkstein als Trägersubstanz haben.
Nach der Entstehung des Silberbromid-Niederschlages wer¬
den die beiden Bechergläser dem grellen Tageslicht ausgesetzt.Dadurch tritt eine Dissoziation des Silberbromides ein, die sich
als eine Dunkelfärbung des Niederschlages äußert. Während nun
die Dissoziation der nichtaktivierten Lösung nur langsam fort¬
schreitet und nur einen gewissen Intensitätsgrad erreicht (Grau¬
färbung), geht die Dissoziation in der aktivierten Lösung sehr
schnell vonstatten und ist bedeutend intensiver (Dunkelgrau-
bis Schwarzfärbung).
b) Physikalischer Test zur Erkennung des Aktivitätszustandes
von Wasser und wässerigen Lösungen.
Im Gegensatz zum photochemischen Test ist der physikali¬sche Test in jedem Falle anwendbar, um die durch das Photonic-
Verfahren erzeugte Aktivität von Wasser und wässerigen Lö¬
sungen zu erkennen Bei dem physikalischen Test wird auf fol¬
gende Weise verfahren:
Man gibt 1 g eines Schäumungsmittels, z. B. Vel, in eine
hohe Literflasche (innerer Durchmesser 6—7 cm) und fügt
250 ccm des zu prüfenden Wassers hinzu. Die Flasche verschließt
man mit einem Stopfen und schüttelt gleichmäßig während
etwa 30 Sekunden. Es bildet sich ein Schaum. Die Schaumhöhe
beim aktivierten Wasser oder bei der aktivierten wässerigen
Lösung erweist sich als 40—50% höher als beim Kontroll-
(nichtaktivierten) Wasser, wobei selbstverständlich die Menge
45
des nichtverschäumten Wassers im ersten Fall geringer ist als
in der Kontrolle. Gleichzeitig kann man beobachten, daß sich
das restliche aktivierte Wasser schneller klärt als dasjenige in
der Kontrollflasche.
Beide Teste haben wir mit Filtratwasser aus allen mögli¬
chen Photonic-Filtern, mit Ausnahme von Photonic 1A und 2A,
das Kalksteinsand als Träger enthält, ausprobiert und haben
dabei die interessante Beobachtung gemacht, daß das filtrierte
Wasser aus Photonic 3D, das wir durch unseren Versuch als
biologisch unwirksam befunden haben, auf beide Teste gleich
positiv reagierte. Das Filtratwasser aus Photonic 2B zeigte im
photochemischen Test dieselbe intensive Dunkelfärbung und
beim physikalischen Test die gleiche Höhe der Schaumschicht
wie das aktivierte Wasser bei der Filtration durch Photonic
IB und ID, während wir in der biologischen Wirksamkeit eine
Differenz feststellen konnten.
Aus diesen Versuchen geht hervor, daß sich die mit der
photochemischen und der physikalischen Methode nachweisbare
„Aktivierung" bei allen Wässern und wässerigen Lösungen nach¬
weisen läßt, welche eine aktive Filterschicht passiert haben,
daß sich hingegen eine biologische, d. h. keimschädigende Wir¬
kung nur bei denjenigen Wässern und wäsiserigen Lösungen
nachweisen läßt, deren Aktivierungsfilter Silber oder Mangan
enthielt und infolgedessen diese spurenweise abgeben konnte,
nicht aber Barium im aktiven Beschlag. Man ist deshalb berech¬
tigt, von zweierlei Aktivitäten zu sprechen,
a) von einer photochemisch und physikalischen und
b) einer biologischen,
welch letztere aber an das Vorhandensein von aktivierten silber-
oder manganhaltigen Molekülen gebunden zu sein scheint.
16. Theoretische Betrachtungen:
Als biologisch wirksamste Photonic-Filtermassen möchten
wir auf Grund unserer Versuche die Typen 1A, IB und ID
bezeichnen, d. h. alle Massen, die in ihrem aktiven BeschlagSilber aufweisen. Wir sind der Meinung, daß ebensosehr die
Qualität des Beschlages, nicht nur die Aktivierung als solche
46
für die biologische Wirksamkeit verantwortlich gemacht wer¬
den muß. Vermutlich kommt die Aktivierung des Wassers so
zustande, daß bei der Passage durch die Photonic-Masse ver¬
einzelte Moleküle oder Ionen des schwerlöslichen aktivierten
Beschlages in Lösung gehen, und daß diese Moleküle oder Ionen
die Träger einer überschüssigen Energie sind. Diese Energie
kann auf Mikroorganismen oder die Zellen höherer Lebewesen
übergehen und Aenderungen im zellulären Stoffwechsel hervor¬
rufen. Entweder haben diese Veränderungen den Tod der Zelle
oder aber eine Stimulation des Stoffwechsels zur Folge. H o f e r
will in persönlichen Versuchen eine solche stimulierende Wir¬
kung des filtrierten Walsers auf sein subjektives Befinden beim
täglichen Genüsse festgestellt haben.
Die Idee, daß nicht das Metallion an und für sich, sondern
seine überschüssige Energie auf die Bakterien einzuwirken
scheint, hat S a x 1 schon 1917 vertreten. Er lehnte die Bildung
von Metallalbuminaten ab, führte die oligodynamische Wirkung
auf eine physikalische Energie zurück, die eine keimtötende
Fernwirkung ausüben soll. Diese Energie soll zunächst auf der
Oberfläche der Metalle wirksam sein, lasse sich aber auch von
den Metallen trennen und könne auf andere Medien übergehen.
1938 berichtet II o f e r über das Tonisator-Verfahren. Er
berichtet über die Beeinflussung des Kristallisationsvorganges
durch strahlende elektrische Energie, und er sagt, daß Kristalle
aus Salzlösungen, die der Einwirkung strahlender elektrischer
Energie ausgesetzt waren, kleiner sind als diejenigen, die ohne
vorherige Einwirkung elektrischer Wellen entstehen. Diese Er¬
scheinung wurde in der Praxis zur Verhütung der Kesselstein¬
bildung durch das Tonisator-Verfahren oder den Ionator zunutze
gemacht. Eine sehr ähnliche Wirkung muß auch mit dem Pho-
tonic-Verfahren erreicht werden, da das aktivierte Wasser beim
physikalischen Test mit dem Schaummittel eine höhere Schaum¬
schicht bildet und daß der gebildete Schaum längere Zeit be¬
stehen bleibt als beim nichtaktivierten Wasser. Ferner bleibt
das Restwasser bei der aktivierten Probe klar, während das
nichtaktivierte durch Kalkseifenbildung trübflockig erscheint.
Das sind unsere Vorstellungen über das Zustandekommen
47
der Photonic-Wirkung. Wir sind aber nicht kompetent, Schlüsse
daraus für die Herstellung von aktiven Filtermassen zu ziehen.
Unser Programm bestand lediglich in der vergleichenden bak¬
teriologischen Untersuchung des Photonic-Verfahrens mit der
OligodjTiamie und den Studien zu den praktischen Verwendungs¬
möglichkeiten dieses Verfahrens.
Es bleibt Sache des Physikers, das Problem der Herstellung
und das Wirkungsprinzip zu studieren. Bis heute bestehen über
die physikalischen Verhältnisse noch keine Veröffentlichungen.
Bei Abschluß unserer praktischen Arbeiten wurde uns von Dr.
K. H o f e r, Genf, seine „Hypothese zur Versinnbildlichung der
energetischen Verhältnisse im Mikrokosmos eines geschlossenen
Systems" übergeben. Sie ist das Ergebnis von Hofer's physiko¬
chemischenArbeiten in seinem eigenen Laboratorium und wurde
von ihm selbst entwickelt. Da sie bis heute noch nicht veröffent¬
licht wurde, dürfen wir sie mit Erlaubnis des Autors nachfol¬
gend wörtlich zitieren, ohne dazu kritisch Stellung zu nehmen,
da wir dazu nicht kompetent sind und die Abklärung des physi¬
kalischen Problems nicht in unser Arbeitsprogramm fällt. •
„„Hypothese zur Versinnbildlichung der energetischen Ver¬
hältnisse im Mikrokosmos eines geschlossenen Systems.
Die kleinsten Teilchen der Materie (Moleküle, Atome,
Ionen) besitzen einen gewissen Energieilnhalt, von dessen Ge¬
samtheit ein Teil frei nach außen hin wirksam sein kann und
sich auch als Attraktionskraft dieser Teilchen untereinander
äußert. Die Intensität dieser Aeußerung hängt von der Größe
dieses Teiles der Energie ab. Durch direkte Einwirkung der
kleinsten Teilchen der strahlenden Energie, der Photonen, wird
dieser Energiebetrag vergrößert. Die kleinsten Materieteilchen
erhalten auf diese Weise eine Ueberschußenergie. Bei dem Ver¬
fahren Photonic werden nach dem von Dr. Hofer, Genf, gefun¬
denen Reaktionsmechanismus zwischen kleinsten Materie- und
Energieteilchen nur solche Photonen verwendet, die infolge eines
relativ geringen Energiewertes keinerlei Einwirkungen inner¬
halb der Struktur der kleinsten Materieteilchen hervorrufen,sondern nur den erwähnten, nach außen wirkenden Energie-Ueberschuß erzeugen.
48
In jedem System übertragen bei Berührung zweier Mole¬
küle verschiedenen Gehalts an Ueberschuß-Energie, die Mole¬
küle höheren Energie-Ueberschusses ein Quantum dieser Ener¬
gie auf die Moleküle niederen Energie-Ueberschusses. Die in
einem System zwischen den Molekülen bestehende Attraktion
wird dadurch beeinflußt. Die Einwirkung hängt natürlich auch
davon ab, in welcher durchschnittlichen Entfernung voneinan¬
der sich die einzelnen Moleküle befinden, was durch die Defi¬
nierung des festen, flüssigen und gasförmigen Aggregatzustan¬des normalerweise zum Ausdruck gebracht wird.
In einem homogenen System, in dem die notwendige Be¬
wegungsfreiheit aller Moleküle gesichert ist, findet die Energie-
Uebertragung von Materieteilchen zu Materieteilchen keinerlei
Beeinträchtigung. Im heterogenen System müssen logischer¬weise die an Ueberschuß-Energie armen Moleküle, die mit
höherem Energie-Ueberschuß versehen werden sollen, in einem
Aggregatzustand vorliegen, der eine uneingeschränkte Bewe¬
gungsfreiheit gestattet. Diese Tatsache macht sich das Ver¬
fahren Photonic in seiner praktischen Anwendung dadurch nutz¬
bar, daß z. B. Lösungen, deren Moleküle sich auf einem nied¬
rigen Energieüberschuß-Niveau befinden, an Molekülen höheren
Energieiiberschusses vorbeigeführt werden, die so dicht anein¬
ander gelagert sind, daß sie nur eine ganz unwesentliche Be¬
wegungsfreiheit besitzen. Es kann also ein natürliches Wasser,
dessen Moleküle noch energiearm sind, über ein oberflächen¬
reiches Material filtriert werden, dessen Moleküle mit einem
hohen Betrag an Ueberschußenergie ausgestattet sind. Nach
der Filtration befinden sich die Moleküle des natürlichen Was¬
sers infolge der Energieaufnahme in einem aktiven Zustand.
Durch das Einführen von Molekülen höheren Energieüberschus¬
ses in ein System von Molekülen niederen Energieüberschusses
wird nicht nur der Assoziationszustand gewisser Moleküle, ins¬
besondere der des Lösungsmittels und die Attraktion zwischen
den Molekülen beeinflußt, was sich durch eine Begünstigung
des kolloidalen Zustandes und durch eine Beeinflussung der
Kristallisation innerhalb dieses Systems äußert, sondern auch
die Reaktivität der Moleküle, Atome und Ionen gesteigert.
Die Reaktionsgeschwindigkeit innerhalb derartiger energetisch
4 49
beeinflußter Systeme wird ganz beträchtlich erhöht. Aus diesen
Ableitungen ergibt sich ohne weiteres, daß auch die lebende
Zelle ein in sich geschlossenes energetisches System darstellt.
Gelangen durch Diffusion aktive Moleküle photonisierten Was¬
sers (also mit höherem Energie-Ueberschuß versehene) in das
energetische System der Zelle, werden zwangsläufig energetische
Zustandsänderungen hervorgerufen, die wiederum je nach der
Organisierung der Zelle, d. h. in diesem Falle ihrer energetischen
Widerstandskraft, zum Aufbau oder Abbau führen können.
Bei dem Verfahren Photonic werden chemische Substanzen
durch die direkte Einwirkung strahlender Energie unter wech¬
selnden physikalischen und chemischen Bedingungen photoni-siert (aktiviert), die dem später zu filtrierenden Lösungsmittel
gegenüber praktisch unlöslich sind. Einen vollkommen unlös¬
lichen Körper gibt es nicht. Dies bedeutet, daß immer Spurender aktivierten Substanz in Lösung gehen und zwar in einer
solch winzigen Menge, die nur durch spezielle Spurenmethoden
analytisch erfaßt werden kann. Die in Lösung gegangene Mengeist in jedem Falle so unbedeutend geritng, daß sie in chemisch¬
makroskopischer Hinsicht keine Rolle spielt. In der anorgani¬schen Welt wirkt sich die Anwesenheit von Spurenelementen
ausschlaggebend nur bei der Kristallisation und der Katalyseaus. In biologischer Hinsicht können Spuren bestimmter Sub¬
stanzen, die nur durch spezielle Methoden erfaßt werden kön¬
nen, eine außergewöhnliche Wirkung haben. Es ist ohne wei¬
teres anzunehmen, daß deren Wirkung im photonisierten Zu¬
stand eine noch weitaus größere ist.
Alles in allem läßt sich durch die Anwendung der Photonic-
Filtermassen und Photonic-Katalysatoren das energetische Ni¬
veau geschlossener Systeme bewußt erhöhen.""
17. Die Photonic-Wirkung auf sporenbildende Bazillen.
Es interessierte uns das Verhalten von sporenbildenden Ba¬
zillen im photonisierten Wasser. Wir wußten, daß die Sporen¬bildner sich gegen die oligodynamischen Metalle sehr resistent
zeigen. Eine ebenso starke Resistenz vermuteten wir gegen das
durch Photonic aktivierte Wasser und unsere Vermutung wurde
auch durch unseren Versuch bestätigt.
50
Zur Beimpfung verwendeten wir Schrägagarkulturen von
Bac. subtilis, und zwar eine 3-tägige mit reichlich gebildeten
Sporen, eine 15-stündige mit vorwiegend vegetativen Keimen
und noch nicht entwickelten Sporen.
Photonic 1A-Filtratwasser und nichtaktiviertes Wasser in¬
fizierten wir mit den Aufschwemmungen der beiden Stadien
und bestimmten in der üblichen Zeitenfolge wiederum die Zahl
der überlebenden Keime bzw. Sporen.
Bac.subtilis, 3-tägige Kultur Infektion: 1400 Keime/ccm
Keimzahl /ccm nach
5 Min. | 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std. 4 Sld.
NichtaktiviertesWasser
Photonic 1A-
Filtratwasser
1500
1400
1200
1500
1600
1400
1400
1200
1400
1200
1500
1050
1700
1180
Bac.subtilis, 15-stündige Kultur Infektion : 3700 Keime/ccm
Nichtaktiviertes
Wasser
Photonic 1A-
Filtratwasser
3700
2200
4000
1560
3600
1140
3800
1090
3400
970
3200
760
3400
740
Der Versuch zeigte uns, daß sich die Aktivität von Photonic
1A nur auf die vegetativen Keime auswirken kann. Die Sporen
hingegen sind resistent und gelangen voll zur Entwicklung,sobald sie auf einen Nährboden gebracht werden. Auch in die¬
ser Beziehung sehen wir wieder die Analogie des Photonic-
Verfahrens mit der Oligodynamie.Die direkte Filtration eines mit einer mehrtägigen Kultur
von Bac.subtilis infizierten Wassers ergab ebenso schlechte
Resultate. Auch bei der direkten Berührung mit der Photonic-
Masse lassen sich Sporen nicht vernichten.
18. Biologische Versuche.
Um einen erweiterten Einblick in die Leistungsfähigkeitdes Photonic-Verfahrens zu erhalten und um die Verwendungs-
51
möglichkeiten des neuen Verfahrens diskutieren zu können,
entschlossen wir uns, noch einige biologische Versuche anzu¬
schließen. Zu diesen Versuchen verwendeten wir die von uns
als die wirksamst befundene, d. h. die in ihrer Aktivschicht
Silber enthaltende, und zugleich die chemisch indifferenteste,d. h. die pH nicht ändernde Masse Photonic ID.
Unsere Versuche richteten sich zunächst gegen einzellige
Lebewesen, dann aber auch gegen höher entwickelte Organis¬
men, wie Algen und Kleinfische.
a) Versuch mit Flagellaten:
Wir beobachteten Flagellaten in Seewasser, in photonisier-tem (ID) Seewasser, in oligodynamischem Seewasser mit
ca. 100 y Ag/L und mit 500 y Cu/L. Während die Flagel¬
laten in unbehandeltem Seewasser nach 24 Stunden noch
am Leben waren, wurden alle Flagellaten in den 3 andern
Wässern restlos abgetötet.
b) Versuch mit Amöben:
Wir beobachteten das Verhalten von Amoeba proteus in
denselben Wässern, die wir schon im Versuche mit den Fla¬
gellaten verwendeten.
BeobachtungSeewasser
unbehandelt
Seewasser
durch
Photonic ID
filtriert
Seewasser
100 y Ag/Lenthaltend
Seewasser
500 y Cu/L
enthaltend
sofort
nach 2 Tagen
nach 4 Tagen
encystiert
lebend
lebend
encystiert
encystiert
tot
encystiert
encystiert
tot
encystiert
encystiert
tot
Wir sahen also, daß sowohl das photonisierte, wie auch
die oligodynamischen Wässer mit Silber oder Kupfer schä¬
digend auf Protozoen einwirken. Diese Tatsache ließ uns
die Frage aufwerfen, wie weit sich wohl ein schädigenderEinfluß auf höher entwickelte Lebewesen geltend mache.
c) Versuch mit Fischen:
Wir verwendeten als Versuchsfische die vielfach zu bio¬
logischen Untersuchungen gebrauchte, sehr anpassungs-
52
fähige Art der Elritzen (Phoxinus laevis). In 3 Aquarien,
gefüllt mit je 4 Liter Photonic 1D-Filtratwasser, von dem
eine Probe vor und eine Probe nach der Filtration mit
Sauerstoff belüftet wurde, brachten wir je 5 Versuchs¬
fische. Um auch über die Sauerstoffverhältnisse der ver¬
schiedenen Wässer am Anfang und zu späteren Zeiten
orientiert zu sein, bestimmten wir jeweils den Sauerstoff¬
gehalt nach der Methode von Winkler, die den Sauerstoff
in alkalischer Lösung auf Manganohydroxyd einwirken
läßt, wobei sich höhere Manganoxydhydrate bilden, welche
nach dem Ansäuern aus Kaliumjodid Jod in Freiheit setzen.
Das ausgeschiedene Jod läßt sich dann leicht titrimetrisch
bestimmen. Wie verzichten auf die genaue Anführung der
Methode, da sie aus dem Schweizerischen Lebensmittelbuch,
4. Ausgabe, Kapitel Trinkwasser, ersehen werden kann. Die
Wassertemperatur war anfangs 16° C, stieg dann im Laufe
eines Tages auf 18° C.
1. Versuch :
Aquarium I Aquarium II Aquarium III
Wassertemperatur 16» C 16" C 160 C
Wasssrmenge 4000 ccm 4000 ccm 4000 ccm
Sauerstoffgehalt 11,40 mg/L 11,40 mg/L 11,40 mg/L
vor der Filtration — Belüftung mit Oi —
Sauerstoffgehalt 11,40 mg/L 27,55 mg/L 11,40 mg/L
Filtration durch Photonic ID Photonic ID Photonic ID
Sauerstoffgehalt 9,71 mg/L 10,25 mg/L 9,71 mg/L
nach der Filtration — — Belüftung mit Oi
Sauerstoffgehalt 9,71 mg/L 10,25 mg/L 32,50 mg/L
5 Fische
lebend5 Fische lebend 5 Fische lebend
Nach 24 Stunden 5 Fische tot 3 Fische tot, die 5 Fische lebend,beiden andern Verhalten ab¬
mit krampfarti¬ normal,
gen Zuckungen Zuckungen
Sauerstoffgehalt 7,70 mg/L 6,90 mg/L 11,72 mg/L
Wassertemperatur 18» C 18» C 18" C
Nach 48 Stunden 4 Fische tot 3 Fische tot
1 Fisch vor 2 Fische vor
dem Exitus dem Exitus
53
Da wir die toxische Wirkung des photonisierten Wassers
auf die Fische nicht erwartet hatten, interessierten wir uns, ob
auch die bis jetzt in jeder Beziehung analog wirkenden oligo¬
dynamischen Wässer mit Silber und Kupfer einen schädigendenEinfluß auf Phoxinus laevis ausüben könnten. Die Versuche
führten wir wiederum mit Filtratwasser aus dem Photonic ID-
Filter und mit den Silber- und Kupfer-Katadynwässern mit dem
Gehalt von 100 bzw. 500 y /L durch, und zwar je bei niedrigemund künstlich erhöhtem Sauerstoffgehalt. Die Resultate haben
wir wiederum in eine Tabelle zusammengefaßt.
2. Versuch:
Photonic ID 100 y Ag/L 500 y Cu/L
unbelüftet belüftet unbelüftet belüftet unbelüftet belüftet
8,67 mg 23,50 mg02/L 02/L
5 Fische 5 Fische
lebend lebend
nach 30 Stunden:
5 Fische 4 Fische
tot tot,1 Fisch
lebend
11,20 mg 31,55 mg
02/L 02/L
5 Fische 5 Fische
lebend lebend
nach 30 Stunden:
5 Fische 4 Fische
tot tot,1 Fisch
lebend
10,14 mg 29,75 mg
02/L 02/L
5 Fische 5 Fischelebend lebend
nach 30 Stunden:
5 Fische 3 Fische
tot tot,1 Fisch,vor dem
Exitus
1 Fisch
lebend
Die beiden Katadyn-Wässer mit Silber und mit Kupfer be¬
wirkten also genau dasselbe wie das Photonic 1D-Filtratwasser.
Bei allen Fischen lösten sich an den Kiemen Schleimhautfetzen
ab; später gingen sie unter Erstickungserscheinungen zu Grun¬
de, obwohl der im Wasser gelöste Sauerstoff für die Erhaltungdes Lebens in allen Fällen genügt hätte.
Interessant bleibt aber die Rolle des Sauerstoffs. Dieser
scheint die toxische Wirkung der keimtötenden Wässer herab¬
zusetzen. So fragten wir uns, ob der im Wasser gelöste Sauer-
54
stoff auch einen Einfluß auf das Entkeimungsvermögen der be¬
treffenden Wässer gegen die Spaltpilze ausüben könnte.
Wir beimpften zwei Filtratwasser (Photonic ID), nachdem
wir eines davon mit Sauerstoff abgesättigt hatten, mit B.coli
commune und verglichen die Keimzahl-Abnahme in der bestimm¬
ten Zeitenfolge.
B.coli commune Infektion: 8300 Keime/ccm
SauerstoffgehaltKeimzahl /ccm nach
5 Min. 10 Min. 15 Min 30 Min, 1 Std. 2 Std. 3 Std.
9,12 mg/L
33,45 mg/L
3200 2100 1090 240 50 0 0
4300 2400 970 164 36 0 0
Ganz deutlich ersichtlich ist, daß das Desinfektionsver¬
mögen durch den im Wasser gelösten Sauerstoff weder erhöht,
noch beeinträchtigt wird. Wenn wir die beiden Abtötungsreihen
größenordnungsmäßig miteinander vergleichen, können wir den
Schluß ziehen, daß der Sauerstoffgehalt weder auf die Lei¬
stungsfähigkeit eines Photonic-Filters, noch auf dessen Nach¬
wirkung im Filtratwasser eine Rolle spielt. Auch die beiden
Katadyn-Wässer verhalten sich wiederum analog, was wir durch
eine Stichprobe festgestellt haben.
d) Algenbekämpfung:
Im Hinblick auf die Verwendbarkeit des photonisierten
Wassers in der Badewasser-Hygiene interessierte uns, ob das
durch Photonic 1A oder ID filtrierte Wasser wie die Katadyn-
wässer imstande ist, ein Algenwachstum zu verhindern. 500 ccm
rohes Seewasser ließen wir in einem Fernbach-Kolben über län¬
gere Zeit stehen. Weitere 500 ccm des rohen Seewassers filtrier¬
ten wir durch die Photonic 1D-Filtermasse. Wir wählten dar¬
um Photonic ID, da ID im Gegensatz zu 1A die pH des Wassers
nicht verändert. Beide Proben beimpften wir mit einer Grün¬
algenart und fügten dem Wasser noch je 1 mg Calciumnitrat
pro Liter und 20 mg Magnesiumsulfat pro Liter zu.
55
Die Kolben mit dem unbehandelten, d. h. nichtaktivierten
rohen Seewasser zeigte schon bald ein deutliches Algenwachs¬
tum, das im Kolben mit dem photonisierten Seewasser auch nach
5 Wochen ausblieb.
Auch in dieser Beziehung zeigt sich also wieder die auf¬
fallende Analogie zu den oligodynamischen Wässern mit Silber
und Kupfer.
56
III. Zusammenfassung
A. Das Elektro-Katadyn-Verfahren
Nach einem allgemeinen Ueberblick über die Trink- und
Badewasser-Desinfektion befaßten wir uns mit der elek¬
trolytischen Herstellung und der potentiometrischen Ge¬
haltsbestimmung von oligodynamischen Silber- und Kup¬ferwässern.
Wir verglichen die Wirksamkeit verschiedener oligodyna¬mischer Konzentrationen von Silber und Kupfer miteinan¬
der. 100 y Silber pro Liter töten B.coli commune inner¬
halb zweier Stunden restlos ab. Dieser Wirkung entsprechen
500 y Kupfer pro Liter.
Auch Staphylococcus pyogenes aureus wird von 100 y
Silber pro Liter in 2 Stunden vernichtet. Dieser Keim aber
weist gegen Kupfer eine gewisse Resistenz auf, sodaß für
den gleichen Abtötungseffekt mehr als 1000 y Kupfer pro
Liter notwendig sind.
Das für B.coli commune errechnete Verhältnis Silber/Kupfer (1:5) kann also nicht unbedingt für alle Keimarten
Geltung haben.
Da wir ein Schwimmbadwasser nicht zu sterilisieren haben,sondern lediglich zu desinfizieren, d. h. von allfällig vor¬
kommenden pathogenen Keimen zu befreien, so schenken
wir unsere Aufmerksamkeit in erster Linie der Keimart
und nicht der Keimzahl.
Maßgebend für die bakteriologische Wasserbeurteilung ist
der Coli-Titer. B.coli commune, der Indikatorkeim für fäkale
Verunreinigungen und die mit ihm möglicherweise auftre¬
tenden verwandten, enteropathogenen, stets weniger resi¬
stenten Arten müssen also vollständig aus dem Wasser ver-
57
schwinden. Wir betrachten auf Grund unserer Versuche für
die praktische Desinfektion des Badewassers 100 y Ag/~Loder 500 y Cu/L als genügend wirksam.
3. Seit 2 Jahren durchgeführte bakteriologische Untersuchun¬
gen in einem sein Wasser nach dem Kupfer-Katadyn-Ver-fahren desinfizierenden öffentlichen Schwimmbad lassen
uns das genannte Verfahren als geeignet erscheinen.
B. Das Photonic-Verfahren
1. Photonic nach Hofer ist eine neue Filtermasse, bestehend
aus einem durch strahlende Energie aktivierten Beschlagauf einem neutralen Träger. Durch Variation von Aktivbe¬
schlag und Träger lassen sich verschiedene Typen her¬
stellen.
2. Die Filtration von infiziertem Wasser durch Photonic 1A,IB und ID tötet B.coli commune und Staphylococcus pyoge¬
nes aureus sozusagen momentan ab. Es wird ein steriles
oder beinahe steriles Filtrat erhalten. Das Wasser selbst
wird bei der Filtration aktiviert und erhält dadurch selber
desinfizierende Wirkung.
3. Von verschiedenen Photonic-Typen fanden wir Photonic
1A, IB und ID als die wirksamsten, also alle als 1 bezeich¬
neten Typen mit dem aktivierten Beschlag, der aus einer
schwerlöslichen aktivierten Silberverbindung besteht. Die
Photonic-Typen 2A und 2B (Mangan) stehen in ihrer
Wirksamkeit zurück, und die Sorte 3D (Barium) ist über¬
haupt unwirksam.
4. Aus unseren Versuchen geht hervor, daß die Kontaktzeit
bei der Filtration für den bakteriziden Effekt ohne Ein¬
fluß ist.
5. Eine Erschöpfung der Photonic-Filtermasse 1A haben wir
in einem über IV2 Jahre dauernden kontinuierlichen Fil-
58
trationsversuch nicht feststellen können. (Filtermasse 25
ccm, Durchflußmenge ca. 90 000 Ltr.).
6. Das Filtratwasser gewinnt durch seinen Kontakt mit den
Photonic-Filtern, besonders mit denjenigen der GruppeNo. 1 (Silber), selber desinfizierende Eigenschaften. B.coli
commune wird darin innerhalb zweier Stunden, Staphylo¬
coccus pyogenes aureus innerhalb einer Stunde abgetötet.
Bazillen-Sporen verhalten sich resistent. Selbst in 10- bis
zu 100-facher Verdünnung zeigt sich diese bakterizide
Kraft fast unverändert stark wirksam und läßt sich noch
bei einer Verdünnung von 1:1000, allerdings stark vermin¬
dert, nachweisen.
Durch Konzentrieren, d. h. Eindampfen des Filtratwassers,wird seine Wirksamkeit noch verstärkt. Der Aktivierungs¬
zustand ist somit hitzebeständig. Hingegen tritt bei län¬
gerem Stehenlassen vom dritten Tage an eine Verminde¬
rung der Keimtötungskraft ein. Sie kann aber noch nach
einem Monat nachgewiesen werden. Die Wirkung des pho¬tonisierten Wassers kann derjenigen der Katadynwässer
mit 100 y Silber/Liter oder 500 y Kupfer/Liter gleichge¬
setzt werden. Diese auffallende Analogie zum oligodynami¬schen Wirkungsmechanismus zeigt sich auch im Verhalten
gegenüber im Wasser gelösten anorganischen oder orga¬
nischen Substanzen. Glukose-Zusatz beeinträchtigt die
Wirksamkeit auch in 5-prozentiger Konzentration nicht,
während sie bei Gegenwart von Albumin (0,2 %) und Harn¬
stoff (2 %) deutlich, bis zu 70 % herabgesetzt wurde.
7. Der Aktivitätszustand eines photonisierten Wassers läßt
sich photochemisch dadurch nachweisen, daß darin die
Schwärzung (Dissoziation) eines Bromsilber-Niederschlages
in viel kürzerer Zeit eintritt als in nichtaktiviertem Wasser.
Ebenso ist das Schaumbildungsvermögen des mit einem
oberflächenaktiven Stoff (Vel) vermischten aktiven Was¬
sers fast doppelt so stark wie dasjenige eines nichtakti-
vierten Wassers. Dabei ist der gebildete Schaum stabiler,und das Restwasser erscheint im Vergleich zu demjenigen
von gewöhnlichem Wasser auffallend klar.
59
Dieses physikalische und photochemische Verhalten tritt
bei jedem Wasser auf, das ein Aktivierungsfilter passiert
hat. Hingegen bleibt die biologische (bakterizide) Wir¬
kung der aktivierten Wässer beschränkt auf solche, die
durch silber- und manganbeschlagene Aktivfilter passiert
hatten. Man muß deshalb eine biologische und physikali¬
sche Aktivität unterscheiden. Die biologische Aktivität
scheint an spurenweise von den Aktivfiltern abgegebene
Moleküle oder Ionen gebunden zu sein, Spuren, die sich
durch unsere heutigen chemischen oder physikalischen Be¬
stimmungsmethoden nicht erfassen lassen, auch nicht,
wenn man das aktivierte Wasser durch Eindampfen auf
1/10 seines Volumens konzentriert.
8. Die biologische Aktivität ist hitzestabil. Hingegen ist das
aus verdampften aktivierten Wässern gewonnene Destillat
völlig inaktiv.
9. Eine Hypothese von Hofer gibt einen Einblick in die phy¬
sikalischen Zusammenhänge und in das Wesen von Pho¬
tonic.
10. In biologischen Versuchen fanden wir einen schädigenden
Einfluß des photonisierten Wassers auf Flagellaten, Amoeba
proteus und auf Fische wie Phoxinus laevis. Das photoni-
sierte Wasser verhindert auch das Wachstum der Algen.Auch hier fanden wir die Analogie zum Katadynwasser mit
Silber und Kupfer, da diese oligodynamischen Wässer die¬
selben Erscheinungen und Wirkungen zeigen.
60
IV. Allgemeine Schlußfolgerungen und Ausblicke
Das Photonic-Verfahren hat sich als Wasser-Desinfektions¬
verfahren bewährt. Schon die bloße Filtration durch die Photo-
nic-Masse kann ein infiziertes Wasser unmittelbar von den Kei¬
men befreien, wobei die Keime nicht nur von der Filtermasse
mechanisch zurückbehalten, sondern sofort abgetötet werden.
Das filtrierte Wasser erhält durch die Photonic-Masse, die in
ihrer aktiven Schicht Silber aufweist, eine desinfizierende Nach¬
wirkung, die dem bakteriziden Effekt wirksamer Katadynwässer
von 100 y Ag/L und 500 y Cu/L gleichgesetzt werden darf.
Es ist vorauszusehen, daß auch eine Photonic-Masse, deren
neutraler Träger mit einer aktivierten schwerlöslichen Kupfer¬
verbindung beschlagen ist, eine ebenso gute Wirksamkeit gegen
B.coli commune und Algen aufweisen würde. Eine solche Masse
stand uns leider nicht zur Verfügung und ist unseres Wissens
bis jetzt auch nicht hergestellt worden.
Photonic zeigt der Oligodynamie analoge Vor- und Nach¬
teile. Es ist gewissermaßen ein wesentlich verstärktes oligo¬
dynamisches Verfahren. Photonic besitzt den Vorteil, daß es
trotz der großen Leistungsfähigkeit billig und einfach in der
Anwendung ist. Die Betriebskosten einer Filteranlage können
im Gegensatz zum Elektro-Katadyn-Verfahren auf ein Minimum
reduziert werden.
Die gute bakterizide Wirksamkeit und die Tatsache, daß
Photonic die chemischen und physikalischen Eigenschaften des
Wassers nicht verändert, lassen uns Photonic zur Trinkwasser-
Aufbereitung, ganz besonders aber für die Badewasser-Desin¬
fektion empfehlen, sowohl im Kleinbetrieb wie auch für Gro߬
anlagen.
Die Desinfektion eines Badewassers nach dem Photonic-Ver-
fahren besitzt also alle dem Katadyn-Verfahren eigenen Vor-
61
teile, wie Geruchlosigkeit, Ungiftigkeit und wirksame Algenbe¬
kämpfung. Dazu kommen als Vorteile gegenüber dem Katadyn-
Verfahren einmal die bessere Entkeimung durch spontane Keim¬
tötung schon während der Filtration selbst, dann aber auch die
Wirtschaftlichkeit in der Anschaffung wie auch im Betrieb
durch das Fehlen einer beim Elektro-Katadyn-Verfahren not¬
wendigen Aktivierungsapparatur und Beschränkung der gesam¬
ten Anlage auf das Sand- oder Faserfilter. Das Photonic-Ver-
fahren ist wie das Katadyn-Verfahren gegenüber häufig im
Badewasser auftretende saprophytäre Sporenbildner unwirksam,was aber vom hygienischen Standpunkt aus, also praktisch
völlig ohne Bedeutung ist.
Die in unseren Versuchen konstatierte Toxizität des photo-
nisierten Wassers für die Gewässer-Biozönose, von den Bak¬
terien über die Protozoen und Algen bis hinauf zu den Fischen,
erscheint vom hygienischen (gesundheitsschützerischen) Stand¬
punkt aus ohne Bedeutung. Seiner Verwendung zu Bade- oder
gar Trinkzwecken stellen sich keine Bedenken entgegen, da jaauch silber- und kupferkatadynisiertes Wasser seit Jahren prak¬
tisch als Badewasser und zum Teil auch als Trinkwasser im Ge¬
brauch ist, ohne daß irgendwelche gesundheitliche Beeinträch¬
tigungen bekannt geworden sind. Es ist das auch von vorne¬
herein zu erwarten, da die Mengen von resorbiertem Silber oder
Kupfer weit unter den pharmakologisch bestimmten und von
der Lebensmittelchemie zugelassenen Dosen liegen.
Wenn man das Verhältnis des Fischgewichtes zu dem durch
die Kiemen geströmten Wasser vergleicht mit dem Verhältnis
des Körpergewichtes eines Menschen zu dem von ihm genosse¬
nen Wasser, so erkennt man leicht, daß ein Fisch mit bedeu¬
tend größeren Mengen von Wasser an seinen physiologischen
Resorptionsflächen (Kiemen) in Berührung kommt als der
Mensch.
Wie weit das Photonic-Verfahren in der Getränke- und
Konservierungsindustrie, speziell zur Entkeimung von Frucht¬
säften, Verwendung finden kann, muß noch untersucht werden
und stand nicht auf unserem Programm.
Das photonisierte Wasser ist nicht ein sterilisiertes, son-
62
dem ein desinfiziertes und desinfizierendes Wasser und kann
daher nicht zu Injektionslösungen in der pharmazeutischenFabrikation oder Rezeptur gebraucht werden. Eine Kombination
mit einer Keimfiltration hingegen könnte gute Resultate er¬
warten lassen. Wie sich aber ein durch Photonic aktiviertes
Wasser bei der Injektion in den Geweben des menschlichen
Körpers verhält, muß durch den Pharmakologen abgeklärtwerden.
63
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Brütsch, Untersuchungen über neue praktische Verwendungsmöglichkeiten
von oligodynamisch wirksamen Materialien zur Wasserentkeimung.
Dissertation ETH, 1934.
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Schweizerisches Lebensmittelbuch. 4. Ausgabe, 1937.
5 65
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Curriculum vitae
Am 20. Januar 1921 wurde ich als Sohn des Jakob Valentin
und der Emma Henriette geb. Keller in Zürich geboren. Nach
dem Besuche der Primär- und Sekundärschule in Wattwil SG
trat ich 1936 ins kant. Lehrerseminar in Rorschach ein und
schloß dort meine 4-jährige Ausbildung mit dem st. gallischenPrimarlehrer-Patent ab. Unmittelbar darauf trat ich ins Gym¬
nasium der Kantonsschule St. Gallen ein, wo ich im Herbst 1941
die Maturitätsprüfung, Typus B, bestehen konnte. Ich immatri¬
kulierte mich sodann an der ETH und begann an der Abteilungfür Pharmazie den 3 Semester dauernden naturwissenschaft¬
lichen Teil meines Studiums. Nach 6 Monaten Militärdienst und
30-monatiger praktischer Ausbildung in zwei öffentlichen Apo¬theken in Zürich trat ich das 4-semestrige Fachstudium an der
ETH an, das ich im Frühjahr 1948 mit dem Staatsexamen ab¬
schloß. Ich wurde darauf als Assistent ans hygien.-bakteriolo-
gische Institut an der ETH gewählt, wo ich unter der Leitungmeines vorgesetzten Chefs, Herrn Prof. Dr. W. von Gonzenbach,in dessen Laboratorium die vorliegende Arbeit ausführen konnte,die ich im Sommer 1950 vollendete.
Zürich, den 27. Juni 1950
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