Keine Chance für Legionellen & Co.

Rückkühlwerke können Quellen für luftgetragene Mikroorganismen sein. Der Betreiber steht in der Verantwortung, das Risiko aus dem Betrieb solcher Anlagen zu minimieren. Untersuchungen im europäischen Umfeld zeigten, dass bei Auftreten einer Legionellose unter anderem auch Nasskühltürme als Quelle für diese Erkrankung infrage kommen. Bei der Überprüfung der verursachenden Anlagen wurde festgestellt, dass oft kein ordnungs- und bestimmungsgemäßer Betrieb erfolgte. Legionellen sind stäbchenförmige Bakterien. Sie finden in erwärmtem Wasser mit einer Temperatur von etwa 20 bis 50 °C optimale Bedingungen zur Vermehrung.

In der jüngeren Vergangenheit traten in Deutschland zwei Fälle der Verbreitung von Legionellen durch einen Kühlturm auf. Zum einen in Ulm zu Beginn des Jahres 2010 und zum anderen im Sommer 2013 in Warstein. Unmittelbar nach dem ersten Ereignis zeigten sich Lücken in den entsprechenden Regelwerken. Die bis dahin zu berücksichtigenden Richtlinien (VDI-Richtlinien 3803, 6022) entstammen alle dem Bereich der Raumlufttechnik. Streng genommen fanden Verdunstungskühlanlagen aus dem Bereich der Produktion keine Berücksichtigung. Unmittelbar nach dem Vorfall in Ulm nahm sich der VDI des Themas an und rief den Ausschuss ins Leben, der seine Arbeit an der Richtlinie 2047 im Juli 2014 abschloss. Die Veröffentlichung des Weißdrucks mit dem Titel „Sicherstellung des hygienegerechten Betriebs von Verdunstungskühlanlagen“ ist Ende des Jahres zu erwarten.

Der Geltungsbereich der Richtlinie VDI 2047 umfasst sowohl bestehende, als auch neu zu errichtende Verdunstungskühlanlagen und -apparate, bei denen Wasser in Kontakt mit der Atmosphäre gebracht wird. Ausgenommen sind lediglich Naturzugkühltürme mit einer thermischen Leistung von mehr als 200 MW. Für den Geltungsbereich der Richtlinie ist es unerheblich, ob das Kühlwasser als Kühlmedium im Prozess direkt eingesetzt wird oder die Prozesswärme über Wärmetauscher aus einem Primärkühlkreislauf auf einen Wasserkühlkreislauf übertragen wird. Es besteht die Möglichkeit, dass die Inhalte der Richtlinie eine rechtliche Aufwertung erfahren und in einer „Verordnung über Verdunstungskühlanlagen, Nassabscheider und Naturzugkühltürme“ zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes Berücksichtigung finden.

Die Betreiber von Rückkühlwerken stehen in der Verantwortung, das Risiko aus dem Betrieb der Anlagen zu minimieren. Die VDI-Richtlinie 2047 formuliert diese Verantwortlichkeiten und gibt Hinweise zum hygienegerechten Betrieb. Sie umfasst neben Hinweisen und Vorschlägen zu Konstruktion, Planung, Errichtung und Inbetriebnahme auch die Anforderungen an Betrieb, Inspektion, Wartung und Instandhaltung. Außerdem gibt die Richtlinie Empfehlungen sowohl zur Auswahl der Werkstoffe, der Konditionierungsmittel und der Biozide als auch zum Aufstellort und zur Steuerung der Kühltürme. Bereits in der Planungsphase ist es unabdingbar, auch die zur Verfügung stehende Wasserqualität zu berücksichtigen und darauf zumindest die wasserberührten Werkstoffe abzustimmen.

Neben der Wasserbeschaffenheit des Zusatz- bzw. Systemwassers findet auch der Wechsel von Betrieb und Stillstand eines Kühlsystems seine Berücksichtigung. Hier sind auch die Steuerungselemente angesiedelt, mit denen eine angepasste biozide Behandlung in Phasen des Stillstands zu realisieren ist. Wesentliche Punkte der Richtlinie sind z. B. neben den deutlich verkürzten Überwachungsintervallen, vor allem für die biologische Belastung, auch die neu festgelegten Maßnahmenwerte. Eine stärkere Beachtung der Anforderungen an die Wasserqualität seitens der Lieferanten von Anlagen- bzw. Systemkomponenten ergänzen dies.

Empfehlungen für die chemische und physikalische Qualität des Umlaufwassers, wie sie beispielsweise aus der VDI-Richtlinie 3803 bekannt sind, sind nicht mehr enthalten. An deren Stelle tritt der Hinweis, die Vorgaben von Anlagen- und Komponentenherstellern zu berücksichtigen. Dies bedarf bereits im Vorfeld, also bei Planung und Konstruktion eines Kühlsystems, der intensiven Beschäftigung mit den einzusetzenden Werkstoffen. In diesem Zusammenhang ist auch die Qualität des zur Verfügung stehenden Rohwassers zu betrachten. Sowohl die mikrobiologische, als auch die chemische und physikalische Beschaffenheit können eine Wasseraufbereitung erforderlich machen. Damit trägt die Richtlinie vor allem den Betreibern Rechnung, denen es nicht möglich oder zumutbar ist, Trinkwasser für die Nachspeisung einzusetzen. Erwähnenswert ist hier, dass bei einer mikrobiologischen Vorbelastung des Zusatzwassers ein besonderes Augenmerk auf die biozide Behandlung des Umlaufwassers zu legen ist. In allen Stufen, von Planung bis Inbetriebnahme, stellen Risikoanalysen und -bewertungen eine entscheidende Einflussgröße und Korrektiv für die weiteren Maßnahmen dar.

Bei den Hinweisen und empfohlenen Intervallen für Inspektionen stehen nicht nur die mikrobiologischen Untersuchungen im Blickpunkt. Auch eine regelmäßige Kontrolle der wasserberührten Oberflächen z. B. auf Ablagerungen und Korrosion ist unerlässlich. Neben einer ungünstigen Beeinflussung des Wärmeübergangs, der Verminderung des Wirkungsgrads oder einem beginnenden Korrosionsschaden sind diese Oberflächen ideal geeignet zur Besiedelung mit Mikroorganismen und damit für die Entstehung von Biofilmen.

Für jedes Kühlwassersystem existiert ein Normalzustand („Nulllinie“) hinsichtlich der allgemeinen Koloniezahl, der generell zu ermitteln ist. Im Anschluss an diese Bestimmung erfolgen die weiteren Untersuchungen im Abstand von zwei bis vier Wochen. Für die Untersuchung auf Legionellen ist ein Intervall von maximal drei Monaten vorgesehen.

prozesstechnik-online.de/cav1214434

Die Dr. Hartmann Chemietechnik GmbH & Co. KG produziert chemische Spezialprodukte zur Prozesswasserbehandlung und fertigt darauf abgestimmte Anlagentechnik. cav chemie anlagen verfahren sprach mit Frank Wolf, dem Geschäftsführer des Unternehmens, über das Angebot gemäß der neuen Richtlinie VDI 2047.

cav: Herr Wolf, welche Produkte bzw. Dienstleistungen bietet die Dr. Hartmann Chemietechnik, um die Hygiene von Verdunstungskühlanlagen richtlinienkonform sicherzustellen?

Wolf: Zur Konditionierung des Wassers bieten wir speziell abgestimmte Anlagen wie Dosieranlagen, Absalzanlagen, Enthärtungsanlagen, Umkehrosmoseanlagen, Filteranlagen und das neue Online-Prozesswassermanagement W|C|S zur Steigerung von Betriebssicherheit und Hygiene. Wird eine Anfrage an uns gestellt, findet zunächst eine Systemuntersuchung durch Ingenieure und Servicetechniker aus unserem Hause statt sowie die Erstellung einer Wasseranalyse in unserem Labor. Anschließend prüfen wir mögliche Maßnahmen zur Prozessoptimierung. Dabei stehen häufiger folgende Themen im Fokus: Prozesssicherheit, Einsparung von Ressourcen, Umweltverträglichkeit, Werterhalt und die Einbindung von gesetzlichen Richtlinien und Normen. Im laufenden Betrieb ermöglicht das Online-Wassermanagement rund um die Uhr die kontinuierliche Überprüfung von wichtigen Prozessparametern. Natürlich werden unsere Kunden im Bereich Wassermanagement und -hygiene entsprechend geschult. Die Dr. Hartmann Chemietechnik bietet für alle Anwendungen ein bewährtes Programm an Wasserbehandlungsprodukten für Korrosionsschutz, Härtestabilisierung, Dispergierung und die Biozidbehandlung.

cav: Welchen Einfluss hat der Aufstellort der Kühltürme?

Wolf: Rückkühlwerke arbeiten wie Staubsauger. Kann der Aufstellort beeinflusst werden, ist auf möglichst geringen Eintrag von Partikeln aus der Umwelt zu achten.

cav: Wie erfolgt die Kontrolle der wasserberührten Oberflächen?

Wolf: Durch regelmäßige optische Inspektionen und durch zyklische Überprüfung von Metallcoupons in unserem Labor.

cav: Mit welchen Mitteln lassen sich Altanlagen auf die neuen Anforderungen anpassen?

Wolf: Zuerst erfolgt eine Überprüfung der aktuellen Einstellungen. Dabei werden alle wichtigen Anlagenparameter erfasst. Weichen die Soll- und Ist-Werte zu weit voneinander ab, wird eine Kosten-Nutzen-Analyse bzgl. Reparatur und Neubeschaffung der betroffenen Komponenten durchgeführt.

cav: Wird nach Ihrer Auffassung die Problematik durch die Richtlinie VDI 2047 umfassend abgedeckt?

Wolf: Ja, sofern sich der Betreiber seiner Verantwortung bewusst ist und seinem System die entsprechende Aufmerksamkeit widmet. Verfügt er dann noch über einen kompetenten Partner im Bereich Wasserbehandlung mit guten Hygienekenntnissen, chemischem und Prozess-Know-how, sind die Risiken gering und absolut beherrschbar.