Verdunstungskühlanlagen sind für die Kühlung in vielen industriellen Prozessen unverzichtbar. Sie bergen jedoch auch betriebliche Risiken. Aufgrund der günstigen Temperaturen und des stehenden Wassers bilden sie einen idealen Nährboden für Bakterien und die Bildung von Biofilmen. Für den Facility- oder Qualitätsmanager ist daher eine proaktive Wasseraufbereitung des Verdunstungskühlanlagen unerlässlich, um die Wasser- und Produktqualität sowie die Prozesskontinuität zu gewährleisten.
Warum die Reinigung und Desinfektion Ihres Verdunstungskühlanlagen vorgeschrieben ist
Verdunstungskühlanlagen bieten ideale Bedingungen für das Wachstum von Mikroorganismen: lauwarmes Wasser, lange Verweildauer, Kontakt mit der Umgebungsluft und häufig Bereiche mit stehendem Wasser. Unter diesen Umständen können sich Biofilme, Schleim und Ablagerungen bilden, die nicht nur die Wärmeübertragung beeinträchtigen, sondern auch ein Reservoir für Krankheitserreger wie Legionella pneumophila darstellen.
Die deutsche Gesetzgebung stellt strenge Anforderungen an Verdunstungskühlanlagen. Gemäß der 42. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (42. BImSchV) sind Unternehmen verpflichtet, eine Risikoanalyse durchzuführen und ein Betriebstagebuch mit Hygienemaßnahmen zu erstellen (1). Werden bei den vorgeschriebenen Laboruntersuchungen mehr als 100 KBE (koloniebildende Einheiten) Legionella spp. pro 100 ml festgestellt, müssen unverzüglich Maßnahmen ergriffen werden, darunter eine erneute Laboruntersuchung und, falls erforderlich, monatliche Kontrollen (2).
Bei Überschreitung von 1.000 KBE/100 ml besteht akuter Handlungsbedarf; es müssen unverzüglich Gegenmaßnahmen ergriffen werden (2). Werden Werte von mehr als 10.000 KBE/100 ml festgestellt, müssen zusätzliche Maßnahmen ergriffen und die zuständige Immissionsschutzbehörde unverzüglich über das bundesweite Online-Portal KaVKA-42.BV informiert werden (3).
Der Reinigungsprozess eines Verdunstungskühlanlagen
Die folgenden Schritte bilden den Ablauf, den Sie für eine gründliche Reinigung befolgen müssen:
- Ausschalten und isolieren: Schalten Sie die Anlage aus und isolieren Sie das System, bevor Sie beginnen.
- Entleeren: Entleeren Sie das Kühlwasser vollständig und entfernen Sie groben Schmutz und Schlamm aus dem Wasserbehälter.
- Mechanische Reinigung: Reinigen Sie die Füllkörper, den Wasserbehälter, die Tropfenfänger und die Düsen mit einem Hochdruckreiniger, um Biofilm, Kalkablagerungen und Schlamm zu entfernen.
- Chemische Desinfektion: Behandeln Sie die gesamte Anlage mit einem Desinfektionsmittel, um verbleibende Bakterien, darunter Legionellen, abzutöten.
- Spülen und überprüfen: Spülen Sie die Anlage gründlich durch und überprüfen Sie Sprühsysteme, Behälter, Siebe und sonstige Komponenten auf Beschädigungen.
- Inbetriebnahme mit aufbereitetem Wasser: Befüllen Sie den Verdunstungskühlanlagen erneut mit aufbereitetem Wasser und nehmen Sie die Anlage wieder in Betrieb.
Gemäß den niederländischen Gesetzen und Vorschriften muss diese Reinigung mindestens einmal jährlich durchgeführt werden; je nach Belastung und Umgebung kann dies häufiger erforderlich sein (4).
Die Folgen einer unzureichenden Reinigung
Wenn ein Verdunstungskühlanlagen nicht ordnungsgemäß gereinigt wird, bildet sich schnell ein Biofilm in den Rohrleitungen. Diese biologische Schicht hat unmittelbare negative Auswirkungen auf Ihren Betriebsablauf:
- Höhere Energiekosten: Der Biofilm isoliert die Wärmetauscher, wodurch sich die Wärmeübertragung verschlechtert. Dies führt zu einem deutlich höheren Energie- und Wasserverbrauch der gesamten Anlage (5,6).
- Mögliche Schäden an Maschinen: Die Mikroorganismen im Biofilm können Säuren absondern, die Metallrohre angreifen (Rost und Lochfraß), was die Lebensdauer Ihrer wertvollen Maschinen verkürzen kann.
- Finanzielle Risiken: Schwere Verunreinigungen können zu unerwarteten Produktionsausfällen, Schadensersatzansprüchen von Betroffenen und hohen Geldstrafen oder zur Zwangsschließung durch Aufsichtsbehörden führen.
Nachteile der chemischen Reinigung
Viele Unternehmen entscheiden sich traditionell für eine regelmäßige Reinigung des Verdunstungskühlanlagen und behandeln das Wasser mit chemischen Schockbehandlungen unter Verwendung aggressiver Mittel wie flüssigem Bleichmittel (Natriumhypochlorit), Wasserstoffperoxid oder Brom. Dieser reaktive Ansatz hat jedoch Nachteile:
- Vorübergehende Wirkung: Chemische Schocks töten Bakterien oft nur an der Oberfläche ab. Die Bakterien tief im Biofilm überleben und bauen die Schutzschicht schnell wieder auf.
- Risiko von Dosierungsfehlern: Eine Unterdosierung macht die Desinfektion unwirksam, während eine Überdosierung zu unnötig hohen Kosten und beschleunigter Korrosion Ihrer Anlage führt.
- Arbeitsschutz- und Umweltrisiken: Herkömmliche Chemikalien sind gefährlich in der Anwendung, fallen oft unter die CMR-Einstufung und erfordern strenge Lagervorschriften sowie persönliche Schutzausrüstung (PSA).
- Zeitaufwendig: Durch den Verwaltungsaufwand, der mit der Lagerung chemischer Mittel verbunden ist, verlieren Sie viel wertvolle Zeit, die besser genutzt werden könnte. Denken Sie dabei an das SDS-Management, die Berichterstattung und die Bestandsverwaltung.
Die Alternative: Kontinuierliche Desinfektion mit einem Watter-System
Das Watter-System erzeugt HOCl vor Ort durch Elektrolyse: ein nachweislich wirksames Desinfektionsmittel, das ausschließlich aus Wasser, Salz und Strom hergestellt wird. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Dosierung, sodass das Kühlwasser dauerhaft die gesetzlich festgelegten mikrobiologischen Grenzwerte einhält. Durch die Kombination aus oxidativer Wirkung, kontinuierlicher Dosierung und Vor-Ort-Produktion unseres HOCl lässt sich die mikrobiologische Belastung in Kühltürmen wirksam reduzieren.
Für Facility- und Qualitätsmanager bietet dies eine Möglichkeit, ein ganzheitliches Wasserqualitätsprogramm aufzustellen: regelmäßige mechanische Reinigung von Füllkörpern und Becken, Vermeidung von stehenden Leitungen, Überwachung von pH-Wert und Leitfähigkeit sowie die kontinuierliche Dosierung von HOCl mit automatischer Regelung. In der Praxis führt dies zu saubererem Kühlwasser, weniger Biofilm und einem dauerhaft geringeren Risiko für Legionellenwachstum.
Das Watter-System ist eine Option, die die regelmäßige Reinigung verbessern kann, indem es eine konstante Desinfektion als Lösung bietet. Die biologische Wasserqualität bleibt so kontinuierlich hoch, wodurch Biofilm und Legionellen weniger schnell die Möglichkeit zum Wachstum erhalten. Dies bildet die Grundlage für die Vorbeugung von Legionellen in Ihrem Verdunstungskühlanlagen.
Die Vorteile des Watter-Systems im Überblick:
- Ständig frisches Desinfektionsmittel: Unser HOCl wird vor Ort durch Elektrolyse erzeugt, wodurch Transport- und Lagerkosten entfallen. In den verwendeten Konzentrationen ist HOCl nachweislich wirksamer als Natriumhypochlorit, sodass für denselben mikrobiologischen Effekt geringere Dosierungen ausreichen. Darüber hinaus wird HOCl biologisch schnell abgebaut (4).
- Effektive mikrobiologische Bekämpfung: Unser HOCl hat sich in Tests gegen ein breites Spektrum an Bakterien, Viren, Pilzen, Hefen und Biofilmen als wirksam erwiesen.
- Keine PSA erforderlich: Für die Verwendung von Watters HOCl sind keine PSA erforderlich, die bei häufig verwendeten Mitteln wie Natriumhypochlorit und Chlordioxid vorgeschrieben sind.
- Kostensparend: Für nur 10 € stellen Sie 1.000 Liter Mittel her, das zudem 100-mal wirksamer ist als herkömmliches Chlor (Natriumhypochlorit).
- Minimieren Sie das Risiko von Dosierfehlern: Das Watter-System dosiert kontinuierlich und proportional auf Basis des tatsächlichen Wasservolumens, wodurch das Risiko einer Über- oder Unterdosierung geringer ist.
In Kombination mit Standardmaßnahmen (Reinigung, Spülung, Ablagerungskontrolle) kann das Watter-System dazu beitragen, Kühlwasseranlagen mikrobiologisch stabiler zu machen und damit Gesundheits- und Prozessrisiken zu reduzieren.
Dann nehmen Sie Kontakt mit uns auf, und wir schauen, wie wir Ihnen helfen können!
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Quellen:
- Bundesregierung: 42. BImSchV – Verordnung über Verdunstungskühlanlagen, Kühltürme und Nassabscheider (2017). Geraadpleegd via: https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_42/BJNR237900017.htmlgesetze-im-internet
- Bundesregierung: Anlage 1 zur 42. BImSchV – Prüfwerte und Maßnahmenwerte für die Konzentration von Legionellen im Nutzwasser (2017). Geraadpleegd via: https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_42/anlage_1.htmlgesetze-im-internet
- Umweltbundesamt / Bundesregierung: KaVKA-42.BV – Kataster der Verdunstungskühlanlagen gemäß 42. BImSchV. Geraadpleegd via: https://kavka.bund.de/public/info42bv
- RIVM. (2024). RIVM [Review of RIVM]. RIVM. https://www.rivm.nl/legionella/legionella-preventie
- Endress+Hauser. (n.d.). Biofilm, scaling en andere vreemde zaken. Endress+Hauser. https://portal.endress.com/dla/5001136/4848/000/00/Biofilm_scaling_en_andere_vreemde_zaken.pdf
- Aquarius Technologies. (n.d.). Biofilm effects on heat transfer of heat exchangers. Aquarius Technologies. https://aquariustech.com.au/wp-content/uploads/bsk-pdf-manager/Biofilm_and_Energy_Loss_3.pdf