Wasserproben in Glas oder Kunststoff: Eine Betrachtung von Sterilisation, Kosten und Umweltverträglichkeit

Für die mikrobiologische Wasseruntersuchung sind Glas- und Kunststoffflaschen gleichermaßen zulässig. Die Materialfrage ist deshalb oft gar nicht die entscheidende. Wichtiger ist, ob ein Labor Mehrwegflaschen selbst aufbereitet oder vorsterilisierte Einwegflaschen einsetzt. Dieser Beitrag ordnet die Normvorgaben, den tatsächlichen Aufwand und die Kosten ein.

Was die Normen vorgeben

Mikrobiologie (DIN EN ISO 19458)

• Material: Glas oder Kunststoff (PP, PS, PE, PC).
• Sterilisation: Autoklav bei (121 ± 3) °C für mindestens 15 Minuten, Heißluft bei (170 ± 10) °C für mindestens eine Stunde oder Bestrahlung (Gamma oder Elektronenstrahl).
• Desinfiziertes Wasser: Die Flasche wird mit Natriumthiosulfat vorgelegt, 0,1 ml einer Lösung mit 18 mg/ml je 100 ml Flascheninhalt. Das entspricht rund 18 mg/l.
• Reinigung von Mehrwegflaschen: phosphatfreier, nicht toxischer Reiniger, danach gründlich mit VE-Wasser nachspülen.
• Gekaufte Flaschen: Ein Sterilisationszertifikat ist Voraussetzung für die Annahme. Stichprobenweise Sterilitätsprüfungen an der verwendeten Charge werden empfohlen.

Chemie (DIN EN ISO 5667-3)

Hier ist das Material je Parameter festgelegt:

• Glas: für organische Spurenstoffe, etwa KW-Index, PAK oder Pestizide.
• Kunststoff: unter anderem für Bor und Silikat, weil Glas diese Stoffe selbst abgibt.

Hier gibt es also keine Wahl. Frei entscheiden kann ein Labor im Wesentlichen nur bei der Mikrobiologie, also bei Trinkwasser, Legionellen und Badewasser. Das ist allerdings bei vielen Laboren der größte Teil der Proben.

Aufbereitung von Mehrwegflaschen: der tatsächliche Aufwand

Das Autoklavieren ist nur ein Schritt von vielen. Die vollständige Kette sieht so aus:

1. Rücklauf der Flaschen von der Probenahme, entleeren, vorspülen
2. Laborspülmaschine: alkalische Reinigung, Neutralisation, Schlussspülung mit VE-Wasser
3. Trocknen, Sichtkontrolle auf Risse, Abplatzungen und verschlissene Dichtungen
4. Natriumthiosulfat dosieren
5. Verschließen: Beim Autoklavieren werden die Kappen nur lose aufgesetzt, sonst dringt kein Dampf ein. Danach werden sie festgezogen. Für Heißluft bei 170 °C eignen sich Standard-Kappen aus PP nicht, sie halten nur etwa 140 °C.
6. Sterilisation, Chargenkennzeichnung, Freigabe, Einlagern, Kommissionieren für die Probenehmer

Dazu kommt die Qualitätssicherung, die ein akkreditiertes Labor nachweisen muss:

• Routinekontrolle des Autoklaven (Temperaturaufzeichnung, Bioindikatoren)
• stichprobenweise Sterilitätsprüfung
• Nachweis, dass keine hemmenden Reinigerrückstände in den Flaschen bleiben
• Dokumentation jeder Charge

Das größte fachliche Risiko ist nicht die Kreuzkontamination. Es sind Reinigerrückstände, die das Wachstum hemmen und damit zu falsch niedrigen Keimzahlen führen. Ebenso riskant ist eine unvollständige Sterilisation durch überladene Kammern oder fest verschlossene Flaschen. Solche Fehler fallen im Routinebetrieb nicht auf.

Vorteile von Mehrweg:

• keine laufenden Materialkosten pro Probe
• wenig Abfall
• unabhängig von Lieferanten

Einwegflaschen, vorsterilisiert

Vorkonfektionierte Probenflaschen werden in der Regel durch Bestrahlung nach ISO 11137 sterilisiert. Der Sterilitätsgrad (SAL) von 10⁻⁶ bedeutet: Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Einheit unsteril ist, liegt bei höchstens 1:1.000.000. Ob die Flasche bis zur Probenahme steril bleibt, hängt davon ab, dass Verschluss und Verpackung unversehrt sind. Ein Originalitätsverschluss macht das überprüfbar.

Vorteile:

• kein Aufwand für Aufbereitung und deren Validierung
• gleichbleibende Qualität und Rückverfolgbarkeit über die Chargennummer
• Thiosulfat ist ab Werk vorgelegt
• geringes Gewicht, kein Bruch im Außendienst, keine Rücklauflogistik

Nachteile:

• Es entsteht mehr Abfall.
• Die Mindesthaltbarkeit ist zu beachten, vor allem bei Flaschen mit Thiosulfat.
• Leere Flaschen brauchen viel Lagerplatz.
• Das Labor hängt von der Lieferfähigkeit ab. Vor Saisonspitzen, etwa bei der Legionellenbeprobung, muss der Bestand passen.

Kosten: Personalzeit entscheidet

Bei der Aufbereitung von Mehrwegflaschen fallen die Gerätekosten kaum ins Gewicht. Den Ausschlag gibt die Arbeitszeit. In Wasserlaboren arbeiten heute fast nur Fachkräfte, eine eigene Spülkraft mit freier Kapazität gibt es selten. Jede Minute an der Spülmaschine fehlt deshalb bei der Analytik und muss mit dem vollen Stundensatz angesetzt werden.

Daraus folgt: Die Kosten für Mehrweg steigen nahezu proportional mit der Zahl der Proben. Mehr Proben bedeuten mehr Handgriffe. Nur der kleine Anteil der Gerätekosten verteilt sich bei höherem Durchsatz auf mehr Flaschen.

Rechnung pro Flasche

Beispiel: ein Labor mit rund 10.000 mikrobiologischen Proben pro Jahr. Spülmaschine und Autoklav sind vorhanden, ihre Anschaffung wird nicht angerechnet.

* Richtpreise netto bei einer Abnahme von rund 10.000 Flaschen pro Jahr, Stand 09/2026.

Wo liegt die Gewinnschwelle?

Ohne Personal kostet ein Mehrweg-Umlauf rund 0,25 bis 0,55 €. Mehrweg ist also nur günstiger, wenn die gesamte Aufbereitung einer Flasche höchstens so lange dauert:

• 125 ml: 10 bis 35 Sekunden
• 250 ml: 15 bis 40 Sekunden
• 500 ml: 35 bis 60 Sekunden

Diese Zeiten gelten für die komplette Kette von der Rücknahme bis zur Freigabe. Realistisch erreichen lassen sie sich kaum.

Auf das Jahr gerechnet

Schon bei zwei Minuten je Flasche summieren sich 10.000 Umläufe auf rund 330 Fachkraftstunden. Das sind etwa 0,2 Vollzeitstellen. Die Aufbereitung kostet dann rund 17.000 € im Jahr. Einwegflaschen kosten im gleichen Szenario je nach Größenmix etwa 7.000 bis 9.500 €.

Wann Mehrweg trotzdem wirtschaftlich sein kann

• Das Labor hat eine eigene Spülkraft zu deutlich niedrigerem Stundensatz.
• Die Aufbereitung ist weitgehend automatisiert.
• Spülmaschine und Autoklav laufen für andere Aufgaben ohnehin und haben freie Kapazität. Das senkt aber nur die Gerätekosten, nicht die Personalzeit.

Wir empfehlen, den eigenen Aufwand je Flasche eine Woche lang über die gesamte Kette zu messen und die Rechnung mit diesen Werten zu machen.

Umwelt

Eine belastbare Ökobilanz speziell für Probenflaschen ist uns nicht bekannt. Allgemeine Aussagen wie „Glas hat den größeren Fußabdruck“ lassen sich daher nicht halten.

• Mehrweg: Die Umweltlast entsteht vor allem bei jedem Umlauf durch Spülen und Sterilisieren (Energie, Wasser, Chemie) und durch das Transportgewicht. Die Herstellung verteilt sich auf viele Umläufe.
• Einweg: Pro Probe fallen Material und Entsorgung an, dafür kein Spülen und Sterilisieren im Labor.

Welche Variante besser abschneidet, hängt davon ab, wie viele Umläufe eine Flasche tatsächlich schafft, woher die Energie kommt und wie weit die Transportwege sind.

Gebrauchte Einwegflaschen sind gewerblicher Abfall. Die Gewerbeabfallverordnung verlangt, Kunststoffe getrennt zu sammeln, soweit das technisch möglich und wirtschaftlich zumutbar ist. Die Gelbe Tonne ist dafür nicht vorgesehen. Ob Flaschen vor der Entsorgung inaktiviert werden müssen, ergibt sich aus der Gefährdungsbeurteilung des Labors nach Biostoffverordnung.

Fazit

• Organische Spurenanalytik: Glas, dazu gibt es keine Alternative.
• Mikrobiologie: Mehrweg und Einweg sind beide normkonform. Mehrweg ist fachlich gleichwertig, wenn die Aufbereitung sicher beherrscht wird.
• Wirtschaftlich: Die Personalzeit entscheidet. Wenn Fachkräfte spülen, kostet die Aufbereitung in aller Regel mehr als eine sterile Einwegflasche, und der Abstand wächst mit jeder weiteren Probe.
• Eigene Aufbereitung lohnt sich vor allem, wenn günstiges Spülpersonal oder eine automatisierte Aufbereitung vorhanden ist, oder wenn ökologische Gründe bewusst höher gewichtet werden.

Normen und Rechtsgrundlagen

• DIN EN ISO 19458 – Probenahme für mikrobiologische Untersuchungen
• DIN EN ISO 5667-3 – Konservierung und Handhabung von Wasserproben
• DIN EN ISO 11137 – Sterilisation durch Strahlen
• DIN EN ISO/IEC 17025 – Anforderungen an Prüflaboratorien
• Gewerbeabfallverordnung (GewAbfV), Biostoffverordnung (BioStoffV)