Kühltürme

Steuerung und Überwachung von Rückkühlwerken

Kühlwassersteuerung (Controlling) und -überwachung (Monitoring) sind heutzutage ein unverzichtbarer Bestandteil im modernen energetischen und hygienegerechten Kühlturmbetrieb nach VDI 2047-2 und VDI 3803-3.4.

Es gibt Weltweit eine Vielzahl verschiedener Arten von Rückkühlwerken:

• Geschlossene Kühlsysteme
• Halboffene Kühlsysteme
• Durchfluss-Kühlsysteme

Von diesen sind in Deutschland mehr als 100.000 Rückkühlwerke installiert. 

Welche Verantwortung hat der Anlagenbetreiber nach der neuen Richtlinie VDI 2047-2?

Rückkühlwerke und Kühltürme sind in der Industrie und bei großen Gebäuden erforderlich, um überschüssige Wärme in Produktionsprozessen oder in Gebäuden schnell abführen zu können.

Obwohl in den letzten Jahren Maßnahmen getroffen  wurden, um diese Anlagen wirtschaftlicher und hygienisch sicherer zu betreiben, kommt es immer noch häufig zu Störungen und Betriebsausfällen durch Ablagerungen, Korrosion oder auch Legionellen. Konstruktionsbedingt werden diese dann rasch weit verbreitet.

Es besteht daher für die Betreiber von Verdunstungskühlanlagen weiterhin ein akuter Handlungsbedarf zur Vermeidung von mineralischen, korrosiven und biologischen Anreicherungen (wie z.B. Legionellen und Pseudomonaden).

Der Gesetzgeber hat deshalb eine neue Hygiene-Richtlinie herausgebracht, die VDI 2047 Blatt 2 „Rückkühlwerke – Sicherstellung des hygienegerechten Betriebs von Verdunstungskühlanlagen“. Diese Richtlinie wird auch als VDI-Kühlturmregel bezeichnet.

In der Richtlinie werden die Betreiberpflichten zur Prävention von Legionellen genau geregelt. Es ist für alle Anlagenbetreiber ratsam, die Vorgaben der neuen Richtlinie VDI 2047-2 zu kennen sowie die erforderlichen Maßnahmen zu ergreifen, denn bei Nichtbeachtung der Betreiberpflichten ist sogar eine strafrechtliche Ahndung möglich.

Um einen wirtschaftlichen, störungsfreien und nach neuer Richtlinie VDI 2047-2 auch hygienegerechten Betrieb eines Kühlturmsystems ständig gewährleisten zu können, ist es unerlässlich, eine Aufbereitung und eine kontinuierliche Überwachung (Monitoring) des Wassers durchzuführen. 

Wo liegen die Schwerpunkte der Überwachung?

In offenen, halboffenen, aber auch in geschlossenen Kühlsystemen verdunstet regelmäßig ein Teil des Kühlwassers. Dadurch steigt die Salzkonzentration im Kreislaufwasser ständig an. Ein erhöhter Salz- und Mineralgehalt im Kreislaufwasser hat jedoch zur Folge, dass es zu Verkalkungen, Korrosionen und zu mineralischen Ablagerungen im Kühlturm- sowie im Kreislaufwassersystem kommt. Besonders betroffen sind hiervon die Tropfenfänger, Rieselpakete und Vertreilerrinnen sowie die Wärmetauscher im System. Hinzu kommen biologische Störungen, wie z.B. durch Algen- und Biofilmbildung, die aus dem Zulaufwasser und der Umgebungsluft eingetragen werden.

Schon die VDI 3803 schreibt unter Punkt „3.4 bei Verdunstungs-Rückkühlwerke“, dass die Wasserbeschaffenheit des Umlaufwassers den Baustoffen des Kühlkreislaufes anzupassen ist.

Dies bedeutet, dass eine Aufbereitung des Kühlwassers im jedem Fall stattfinden sollte, sonst können Korrosion, anorganische Ablagerungen (Kalzium- und Magnesiumcarbonate) sowie organische Ablagerungen (Algen und Bakterienstämme) – auch Biofilme genannt – große Schäden in den Kühlkreisläufen verursachen.

Biofilme können aber nicht nur zu Verblockungen von Armaturen und Pumpen führen, sondern auch die Keimzelle für dem Menschen sehr gefährliche Legionärs- oder Pseudomona-Bakterien sein.

Biofilme sind auch energetisch gleichzusetzen mit mineralischen Ablagerungen, wie z.B. Kalk- oder Silikatablagerungen. Bei beiden Ablagerungen kann schon eine 1 mm Schicht dazu führen, dass es zu einem Wirkungsgradverlust von bis zu 30% kommt. Dies wiederum führt zu einem Energiekosten-Mehraufwand von bis zu 12%.

Fazit:

Ein geregeltes und online überwachtes Kühlturmsystem arbeitet hygienegerecht (nach VDI 2047-2), wirtschaftlich und störungsfrei (nach VDI 3803).