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16. September 2016 Autor: Ralf Beleth
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Hinweise zur Konzeption von Verdunstungsrückkühlanlagen

In vielen technischen Prozessen fällt Wärme an, die nicht weiter genutzt werden kann. Um diese überschüssige Wärme effizient an die Umgebung abzuführen, werden vielfach Verdunstungskühltürme/-verflüssiger eingesetzt. Allerdings ist es erforderlich, das verwendete Wasser aufzubereiten und zu behandeln, um das biologische Wachstum im Kühlwasserkreislauf zu begrenzen. Hierzu sollten bereits in der Planungsphase die entsprechenden Fachfirmen für die Wasseraufbereitung und -behandlung und die Kühlturmhersteller mit hinzugezogen werden. Der Beitrag gibt Hinweise und Empfehlungen zur Konzeption einer Verdunstungsrückkühlanlage unter Berücksichtigung einer geringen biologischen Umweltbelastung.

Gefahren und Möglichkeiten der Wasserbehandlung

Biofilm (Schleimalgen) an einem Tropfenabscheider und dem Sprühsystem Biofilm (Schleimalgen) an einem Tropfenabscheider und dem Sprühsystem In Nasskühltürmen herrschen Betriebsbedingungen, die das Wachstum von Mikroorganismen, wie Legionellen, fördern. Legionellen-Infektionen wie in Ulm, Warstein oder Bremen, durch eine Kontamination der Umgebung durch bakterienbelastetes Aerosol, müssen verhindert werden. Im Vergleich zur Gesamtzahl der in Europa installierten Nasskühltürme treten solche Vorfälle zwar nur zu einem geringen Prozentsatz auf, doch ist jeder Einzelfall verhinderbar und schadet durch entsprechenden Nachhall in den Medien dem guten Ruf des Nasskühlturms und damit einer bewährten Technik.
Zudem begünstigen organische Ablagerungen Korrosionsprozesse, die die betreffenden Anlagenteile (Rohrleitungen, Wärmeübertrager etc.) schädigen. Ebenso führen diese zu einer schlechteren Wärmeabgabe des Kühlturms an die Umgebung. Die Folgen sind ein Leistungsverlust des Systems, ein erhöhter Luftdurchsatz im Kühlturm und damit erhöhte Betriebs- und Wartungskosten. Der VDI hat mit der Veröffentlichung der VDI 2047 Blatt 2 „Sicherstellung des hygienegerechten Betriebs von Verdunstungskühlanlagen“ (Januar 2015) hierzu eine Richtlinie herausgegeben, die den Erfordernissen eines hygienegerechten Betriebs Rechnung trägt und den Beteiligten einen entsprechenden Handlungsleitfaden zur Verfügung stellt.
Virulente Legionellen sind überall in unserer Umgebung präsent. Das Wachstum der Mikroorganismen wird begünstigt durch das warme Wasser im Kühlwasserkreislauf, die Zufuhr von Nährstoffen aus der Umgebungsluft und unter Umständen durch den Einfall von Sonnenlicht in den Kühlturm. Um diese Faktoren auszuschalten, bieten sich verschiedene Möglichkeiten:

- Bakterienfreies Sprühwasser
Nutzt man Trinkwasser oder Wasser aus einer Umkehrosmose-Anlage, kann man bakterienarmes oder -freies Wasser verwenden. Verwendet man ein solch reines Wasser zur einmaligen Besprühung von Wärmeübertragern oder Verdunstung in der Zuluft von Rückkühlern, kann ein solches System verhältnismäßig hygienisch betrieben werden. Restrisiken kann zum Beispiel mit mikrobiologisch feinen Filtern entgegnet werden. Auf chemische Zusätze kann dann verzichtet werden.

- in Kreislaufsystemen Bakterienwachstum begrenzen
Führt man das Wasser in einem Kreislaufsystem, ist es schwierig bis eher unmöglich, eine Verunreinigung des Wassers auszuschließen. Um das Bakterienwachstum in Grenzen zu halten, gibt es verschiedene Verfahren und Möglichkeiten der Wasserbehandlung. Hier haben sich in der Vergangenheit Verfahren etabliert, die für den Betreiber leicht handhabbar sind. Alternativen und neue Ideen sind hier sicher willkommen. Eine Gesamtbetrachtung aller am Markt verfügbaren Verfahren ist jedoch sehr umfangreich und einen eigenen Artikel Wert.

Im Folgenden werden konstruktive und konzeptionelle Möglichkeiten genannt, um ein Bakterien- und Algenwachstum zu minimieren.

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