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Ausgewählte Ausgabe: 06-2015 Ansicht: Modernes Layout
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Sauberes Kühlwasser minimiert Legionellenrisiko

Nasskühlanlagen haben seit den Vorfällen in Ulm und Warstein mit zum Teil tödlich verlaufenen Erkrankungsfällen den zweifelhaften Ruf, dem Dunstkreis der Verursacher von Legionelleninfektionen anzugehören. Das Risiko einer Legionelleninfektion durch vernebeltes Kühlwasser ist seit einigen Jahren auch in der Öffentlichkeit präsent.


Für den Betrieb von Rückkühlwerken gelten nach der VDI-Richtlinie 2047–2 Anforderungen an die hygienische Qualität des Kühlwassers, um die Gefahr von Legionellen-Infektionen durch die in die Umgebungsluft abgegebenen Kühlwasser-Aerosole zu minimieren.

Für den Betrieb von Rückkühlwerken gelten nach der VDI-Richtlinie 2047–2 Anforderungen an die hygienische Qualität des Kühlwassers, um die Gefahr von Legionellen-Infektionen durch die in die Umgebungsluft abgegebenen Kühlwasser-Aerosole zu minimieren.

Die potenzielle Gefährdung geht von Anlagen aus, deren fachlicher Oberbegriff „Rückkühlwerke mit Nasskühlung“ lautet. Aus der im Januar 2015 eingeführten VDI-Richtlinie 2047–2 ergeben sich verpflichtende Maßnahmen zur Sicherstellung eines hygienischen Betriebs von Verdunstungskühlanlagen. Eine entscheidende Komponente ist hierbei die Aufbereitung des zur Verdunstungskühlung verwendeten Kühlwassers.
In den vergangenen Jahren wurden Vorfälle mit zum Teil tödlich verlaufenen Legionelleninfektionen bundesweit durch die Medien bekannt. Besonders die aufgetretenen Fälle in Ulm/Neu-Ulm und Warstein sorgten für Schlagzeilen. Als Ursache hatten sich jeweils Verdunstungskühlanlagen herausgestellt, durch deren Ablufttransport mit Legionellen belastete Dampfwolken in die Umgebung gelangt sind. Die Folge war die Forderung nach einem hygienisch einwandfreien Betrieb von Verdunstungskühlanlagen.

Kühlung mit Luft und Wasser

Das Prinzip der Verdunstungskühlung ermöglicht eine Absenkung der Temperatur des Kühlwassers unterhalb der Umgebungstemperatur. In Rückkühlwerken wird dazu dem durchströmenden Kühlwasser Wärme entzogen. Um eine größtmögliche Kühlwirkung zu erzielen, wird der Wärmetauscher mittels Ventilatoren mit Luft durchströmt und zusätzlich mit Wasser besprüht [1]. Durch die dabei aufgenommene Verdampfungswärme wechselt das zur Rückkühlung verwendete Wasser den Aggregatzustand und geht in die Gasphase über.
Von einer Gefährdung durch Legionellen aus Verdunstungs-Rückkühlanlagen ist auszugehen, wenn die folgenden drei Bedingungen zutreffen:

  •  Mikrobiologische Kontamination des Kühlwassers durch Vermehrung von Legionellen,
  •  Aerosolbildung (Zerstäubung) des zur Verdunstungskühlung auf den Wärmetauscher aufgesprühten Wassers sowie
  •  Eintrag der Aerosol-Emission in die Umgebungsluft und weiträumige Verteilung der Emissionen (zum Beispiel durch Wind).

Bei Verdunstungs-Rückkühlanlagen, die mit Ventilatoren belüftet werden, können diese drei Bedingungen hygienerelevant werden [2].

Mikrobiologisch belastete Kühlwasser-Aerosole

Ohne eine vorhergehende Aufbereitung enthält das zur Verdunstungskühlung in Rückkühlwerken beziehungsweise Nasskühlanlagen eingesetzte Wasser naturgemäß gelöste Stoffe (Ionen), Härtebildner (Calcium, Magnesium), suspendierende Stoffe (Schwebestoffe, Verunreinigungen) sowie Mikroorganismen wie Legionellen der Art „Legionella pneumophila“. Die über den Ventilator des Rückkühlwerks ausströmende Luft ist mit diesem Wasser „gewaschen“; jedoch sind dann diese Inhaltsstoffe und auch Legionellen in den Aerosolpartikeln enthalten.
Legionellen finden optimale Vermehrungsbedingungen in stehendem Wasser, wenn die Wassertemperaturen zwischen 35 und 50 °C liegen und zusätzlich Mikroorganismen sowie gelöste Nährstoffe (zum Beispiel Laub, Pollen) vorhanden sind [3]. Dies trifft für Verdunstungskühlanlagen zu, weil das Wasser für den Sprühwasserkreislauf in einer Wanne bevorratet wird und die Anlage sowohl Sonneneinstrahlung als auch der Umgebungsluft ausgesetzt ist. Von Verdunstungskühlanlagen geht deshalb ein erhöhtes Infektionsrisiko durch Legionellen aus.

Richtlinie fordert hygienische Wasserqualität

Als Konsequenz aus den zurückliegenden Fällen und der Erkenntnis über die Notwendigkeit vorbeugender Maßnahmen zur Minimierung des Infektionsrisikos durch Legionellen wurde mit der VDI-Richtlinie 2047–2 [4] ein technisches Regelwerk erarbeitet. Diese im Januar 2015 erschienene Richtlinie gilt für Planung und Errichtung sowie für den Betrieb von Verdunstungskühlanlagen.
Um den hygienischen Betrieb der Verdunstungskühlanlage mit verfahrenstechnischen Maßnahmen zu erzielen, zählt die Wasserbehandlung für das verwendete Kühlwasser zu den wichtigsten Forderungen der VDI 2047–2. Insgesamt hat ein sauberes System des Rückkühlwerkes – zu dem auch die periodische Reinigung sowie die regelmäßige Wartung zählt – eine grundlegende Bedeutung für die Minimierung des Legionellenrisikos.
Für eine hygienische Wasserqualität sind neben Maßnahmen zur Vermeidung von Legionellen darüber hinaus weitere Parameter mit einzubeziehen. So gelten bereits nach den bisherigen Regelungen der VDI-Richtlinie 3803 [4], welche nun auch in die VDI 2047–2 mit einbezogen wurden, empfohlene chemisch-physikalische Parameter für pH-Wert, Calcium, Karbonat- und Gesamthärte, Chlorid und Sulfat, die zum Schutz der im System wasserberührten Bauteile vor Korrosion von Bedeutung sind.
Insgesamt gilt die Zielsetzung, eine größtmögliche Sauberkeit des Kühlwassers zu erhalten, da die Vermeidung von Verunreinigungen auch mit eine Voraussetzung für eine hygienische Wasserqualität darstellt.

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Autoren

Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Jung

Stv. Abteilungsleiter Vertrieb Systeme, Grünbeck Wasseraufbereitung GmbH, Höchstädt a. d. Donau, wolfgang.jung@gruenbeck.de

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