Kurzfristig wird die Temperatur des Warmwasserspeichers erhöht, um eine thermische Desinfektion zu erzielen. Diese Vorgehensweise ist meist für das Material schädlich, da hohe Temperaturen nicht verträglich sind (z.B. verzinkter Stahl). Der vorhandene Biofilm, von diesem sich Legionellen ernähren, wird nicht abgebaut oder zerstört. Legionellen sollen bei der thermischen Desinfektion abgetötet werden, Untersuchungen haben allerdings nachgewiesen, dass diese Form der Desinfektion nicht nachhaltig ist.
Bei Nachuntersuchungen ist es möglich, dass Legionellen wieder im System nachgewiesen werden.

Legionellen werden bei einer Temperatur von mehr als 70 °C größtenteils abgetötet. Wäh­rend der thermischen Desinfektion wird der Warmwasserbereiter und möglichst das gesamte Lei­tungs­netz – inklusive der Entnahmearmaturen –  für mindestens drei Minuten auf mehr als 70 °C erwärmt.

Eine periodische Desinfektion (Legionellenschaltung der Regulierventile innerhalb der Zirkula­tions­leitung, üblicherweise 1 × pro Woche) bei vollem Desinfektionsvolumenstrom mit anschließender Küh­lung durch nachströmendes Kaltwasser, lässt eine sichere, legionellenfreie Versorgung von Warm­wasserverteilungssystemen zu. Allerdings bereitet der – je nach Region ab 60 °C entstehende – Ausfall von Kalk im Leitungsnetz große Probleme, abhängig vom verwendeten Rohrwerkstoff und vom Härtegrad des Frischwassers. Als besonders problematisch erwiesen sich die früher verwen­deten Eisenwerkstoffe.

Die thermische Desinfektion erfasst naturgemäß nur das Warmwassernetz für das Frisch­wasser. Legionellen können sich aber auch massiv im Kaltwasser vermehren, weil in modernen beheizten Gebäuden das Leitungsnetz für das Kaltwasser auf über 20 °C ansteigen kann. Liegen zusätzlich bauliche Mängel vor (z.B. zu groß dimensionierte Leitungsrohre, Verlegung in Versorgungssträngen mit schlecht isolierten Warmwasserleitungen oder Heizungs­roh­ren) kann die Kaltwassertemperatur auf über 25 °C ansteigen.

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