oligodynamieforschung eth zürich

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.


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.


Keimzahl / ccm nach

Cu/L5 Min. 10 Min. 15 Min 30 Min. l Std. 2 Std.


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


Cu/L

Keimzahl / ccm nach

5 Min 10 Min. 15 Min. 30 Min. 1 Std. 2 Std.


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


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


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


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


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

Durchfluß¬

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


Durchfluß¬

zeit

Min.

Kontakt¬

zeit

Min.

Keimzahl/ccm nach


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

Durchfluß¬

zeit

Min.

Kontakt¬

zeit

Min.

Keimzahl/ccra nach


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, muß¬

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


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.


Filtratwasser nach

Photonic 1 A

Keimzahl/ccm nach


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


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


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.


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


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


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 —


Filtration durch Photonic ID Photonic ID Photonic ID


nach der Filtration — — Belüftung mit Oi


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


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.


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 Groß¬

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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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

67

oligodynamieforschung eth zürich

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