Erweiterte Maßnahmen für mehr Sicherheit
Neben Vorgaben zu regelmäßig durchzuführenden Inspektions-, Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten sowie zu mikrobiologischen und chemischen Wasseruntersuchungen, wird in der VDI 2047 Blatt 2 auch darauf eingegangen, welche hygienischen Aspekte bereits schon im Vorfeld im Rahmen der Planung, Herstellung und Erstellung von Verdunstungskühlanlangen zu berücksichtigen sind. Denn Fehler in der Planungsphase oder bei der Herstellung der Anlagen können für den Betreiber später zusätzlichen Aufwand bei Betrieb und Wartung bedeuten. Werden beispielsweise mikrobiologisch gut verwertbare Materialien verbaut, bilden sich verstärkt Biofilme, die der Betreiber nur mit großem Aufwand bei der Wasseraufbereitung und bei Reinigungs- und Desinfektionsarbeiten beseitigen kann.
Die folgende Grafik bietet einen Überblick über die verschiedenen Anforderungen der Richtlinie, die Hersteller, Planer, Anlagenbauer und Betreiber zur Minimierung hygienischer Risiken erfüllen müssen.
Aspekte der Hygiene-Konformitätsprüfung nach VDI 2047 Blatt 2
Für viele Ingenieure und Hersteller sind derartige hygienische Aspekte im Rahmen ihrer Tätigkeiten Neuland, denn bislang hatten sie mit Mikrobiologie und Hygiene keine oder nur wenig Berührungspunkte. Aus diesem Grund beauftragte E. W. Gohl GmbH, Singen, das Hygiene-Institut des Ruhrgebiets mit der sogenannten Hygiene-Konformitätsprüfung, die für die Verdunstungskühlanlangen vom Typ DT, VK, HK und Topaz die Anforderungen der VDI 2047 Blatt 2 dem Aufbau dieser Kühlsysteme gegenübergestellt und aus hygienischer Sicht bewertet und zertifiziert.
Grundsätzlich teilt sich eine Hygiene-Konformitätsprüfung in zwei Bereiche auf:
(1) Prüfung der konstruktiven Anforderungen, das bedeutet Inspektion einer neuen und noch unbenutzten Anlage sowie einer Anlage, welche sich bereits längere Zeit im Betrieb befindet.
(2) Prüfung der eingesetzten Materialien hinsichtlich der Einhaltung der Anforderungen, welche in der VDI 2047 Blatt 2 formuliert werden, und des konstruktiven Aufbaus der Verdunstungskühlanlage mit der entsprechenden Bedienungsanleitung für den Betreiber.
Prüfung der konstruktiven Anforderungen
Im ersten Schritt wurde jeweils eine neu hergestellte Verdunstungskühlanlange auf die im Anschluss genannten Kriterien überprüft. Die VDI 2047 Blatt 2 gibt vor, Verdunstungskühlanlangen konstruktiv so aufzubauen, dass sie selbst bei installierten Füllkörpern oder Wärmeübertrager, gewartet und gereinigt sowie desinfiziert werden können. Für diese Tätigkeiten müssen ausreichend Zugangs- und Revisionsöffnungen vorhanden sein. Zudem spielen auch der Aufbau und die Positionierung der einzelnen Komponenten eine große Rolle. Diese sollen so gestaltet sein, dass sie gut zu reinigen und zu desinfizieren sind, was nur bei geschlossenporigen und glatten Oberflächen möglich ist. Des Weiteren ist ein möglichst hygienisches Design der Komponenten bzw. der Konstruktion notwendig. Dazu gehören z. B. entsprechend große Lamellenabstände der Wärmeübertrager, da ansonsten eine Reinigung nicht mehr bzw. nur schwer möglich ist.
Diese Anforderungen wurden bei der DTC ecoTec Baureihe von Gohl bereits umgesetzt und so die Chance ergriffen, Altbewährtes zu verbessern und zugleich neue Wege zu beschreiben. Das neue wartungsoptimierte Konzept vereint die Vorteile der unverzichtbaren Nasskühltürme mit den gestiegenen Kundenanforderungen nach Hygiene und einfacher Wartung. So ermöglichen das Walk-Inn-System“ und ein Wartungsgang des DTC ecoTec freien Zugang zur Wassersammelwanne, den Regelkomponenten, den EC-Ventilatoren und Füllkörpern. Probeentnahme und Sichtkontrollen sind barrierefrei durchführbar, Reinigung und Desinfektion können ohne Demontage erledigt werden.
Für schwierig zugängliche Anlagenbereiche oder Komponenten sollten Hersteller ihren Kunden konkrete Hinweise in der Bedienungsanleitung liefern, wie Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen am effektivsten durchgeführt werden können und wie die einzelnen Komponenten durch die vorhandenen Revisionsöffnungen behandelt werden können. Der regelmäßigen mechanischen Reinigung sowie auch der Desinfektion der Oberflächen in einer Verdunstungskühlanlange kommt ein großer Stellenwert zu.
Prüfung der eingesetzten Materialien
Um die Reinigungsarbeiten und Wartungsintervalle möglichst einfach und auch effektiv zu gestalten, ist eine sinnvolle Materialauswahl (reinigungs- und desinfektionsmittelbeständige Materialien, die nicht von Mikroorganismen verstoffwechselbar sind) unbedingt erforderlich.
Zur Prüfung der Verstoffwechselbar-keit sind in der VDI 2047 Blatt 2 Prüfnormen, wie z. B. die DIN EN ISO 846, vorgegeben. Im Rahmen dieser Prüfung sind alle zum Bau der Verdunstungskühlanlangen verwendeten Kunststoffmaterialien, wie sie für Dichtungen, Beschichtungen, Rieseleinbauten, Tropfenabscheider usw. zum Einsatz kommen, mikrobiologisch zu untersuchen.
Hierzu werden die zu prüfenden Materialien auf einen unvollständigen (nur mit Nährsalzen versetzten) Nährboden gelegt und mit Mikroorganismen (im Verfahren A mit Schimmelpilzen und im Verfahren C mit Bakterien) angeimpft bzw. besprüht und über vier Wochen bebrütet. Nach Abschluss des Tests sollten optisch (mit bloßem Auge) keine Mikroorganismenkolonien erkennbar sein.
In Zusammenarbeit mit dem Hygiene-Institut des Ruhrgebiets wurden bei der E.W. Gohl GmbH hygienisch geeignete Materialien ermittelt. Dabei können bereits scheinbar kleine Unterschiede zwischen den Materialien eine Rolle spielen und so wurden aufgrund der Prüfergebnisse bestimmte Materialien aus dem Sortiment genommen und durch optimierte Versionen ersetzt.
Auch müssen die verwendeten Materialien korrosionsbeständig sein. Dieser Anforderung trägt E.W. Gohl GmbH im Besonderen durch die von ihr entwickelte Wirbelsinterung Rechnung. Beginnende Korrosionsflächen sind ideal geeignet zur Besiedelung von Mikroorganismen. Dagegen wirkt die Wirbelsinterung als besonders robuste und korrosionsbeständige Oberflächenbeschichtung, die seit über 40 Jahren bei Gohl Kühltürmen für eine extrem lange Lebensdauer sorgt. Die porenfreie und glatte Oberflächenbeschichtung durch Wirbelsinterung von Gohl ist hygienezertifiziert nach VDI 2047/2 und erfüllt mit den Anforderungen nach DIN EN ISO 12944-6 die höchste Korrosivitätskategorie C5-M, geprüft und bestätigt durch das unabhängige Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH.
Des Weiteren muss der Hersteller in den Bedienungsanleitungen seiner Produkte Hinweise dazu geben, welche Wasserqualität das Zuspeise- und Kühlwasser haben darf und welche Reinigungs- und Desinfektionsmittel verwendet werden können. Bei der E.W. Gohl GmbH ist dies grundsätzlich gewährleistet, es wird immer bei jeder Kühlturmlieferung eine für die Baureihe spezifische Bedienungs- und Wartungsanleitung mitgeliefert.
Weitere Prüfpunkte der neuen Richtlinie
Ferner ist der Aufbau der Anlagen auch auf das Vorkommen von Stagnationsbereichen zu prüfen, z. B. im Becken der Anlagen. In diesen Bereichen können sich Mikroorganismen besonders gut an Oberflächen anlagern, sich dort vermehren und somit Biofilme ausbilden. Aus diesen können wiederum kontinuierlich Mikroorganismen an das Kreislaufwasser abgegeben werden. Um eine Stagnation des Wassers zu vermeiden und eine Ausbildung von Biofilmen zu minimieren, kann es für den Betreiber zudem auch notwendig sein, alle wasserführenden Komponenten in Stillstandsphasen zu entleeren. Daher ist auch die Entleerbarkeit, beispielsweise der Pumpen, Rohrleitungen etc., ein wichtiger Prüfpunkt.
Um möglichst wenig Aerosole in die Außenluft abzugeben, sollte jede Verdunstungskühlanlage mit wirksamen Tropfenabscheidern ausgestattet sein, die über die gesamte Fortluftfläche zu installieren sind. Für Wartungsarbeiten sollten diese einfach deinstalliert bzw. entnommen werden können.
Eine Minimierung des Schmutzeintrags aus der Außenluft in die Verdunstungskühlanlage ist ein weiteres Kriterium für mehr Sicherheit. Dazu können Schutzgitter und Filter in die Ansaugzonen installiert werden. Eine kompakte geschlossene Bauweise ist eine optimale Barriere gegen das Eindringen von Sonnenlicht und hilft das Algenwachstum zu minimieren.
Bei Gohl wird man den verschiedenen Anforderungen durch den Topaz, einen hybriden Trockenkühler mit adiabatischer Vorkühlung, gerecht, der nach den ersten Legionellen-Fällen in Europa speziell zu diesem Thema entwickelt wurde. Er gibt die Wärmeenergie trocken an die Umgebungsluft ab und minimiert dadurch das Legionellenrisiko. Durch die H-Konstruktion sind alle Komponenten zur Reinigung und Wartung einfach zugänglich. Für alle Kühltürme von Gohl gilt: Sie sind durch ihre geschlossene kompakte Bauweise im Vorteil, denn das biologische lichtgebundene Wachstum wird unterdrückt, da nur wenig Licht in das Innere des Gerätes gelangen kann.
Vielfältige Maßnahmen für umfassende Sicherheit
Durch eine Hygiene-Konformitätsprüfung zeigt der Hersteller, dass er bei der Konstruktion und Herstellung seiner Produkte die hygienischen Anforderungen der zugrunde gelegten Richtlinie oder Norm erfüllt. Um jedoch eine hygienisch sichere Anlage für den Betreiber zu erstellen, ist es auch wichtig, dass der Fachplaner und der Installationsbetrieb (Anlagenbauer) die an sie gestellten Forderungen einhalten. Dies sollte im Rahmen einer Hygiene-Erstinspektion der fertig erstellten Anlage beim Betreiber vor Ort erfolgen. Am Ende muss aber auch der Betreiber seine Pflichten (regelmäßige Sichtprüfungen, chemische und mikrobiologische Prüfungen des Kühlwassers) erfüllen, um seine Anlagen betriebssicher zu halten. Die VDI 2047 Blatt 2hilft die Betriebssicherheit von Verdunstungskühlanlagen sicherzustellen, um in der Zukunft Fälle wie in Ulm und Warstein zu vermeiden. Sind die Voraussetzungen für einen hygienisch sicheren Betrieb im Vorfeld durch die optimale Konstruktion und Materialauswahl gegeben, hat der Betreiber für die Betriebsdauer weniger Aufwand bei Betrieb und Wartung.
Bitzer: Verflüssigungssatz für heiße Regionen
Der robuste luftgekühlte Verflüssigungssatz LH 265 E von Bitzer ist für hohe Umgebungstemperaturen und eine größere Kälteleistung vorgesehen. Er erreicht je nach eingesetztem Kältemittel eine Leistung von mehr als 40 kW in der Tiefkühlung. Auch bei sehr hohen Außentemperaturen besteht eine sichere Betriebsweise und die Kühlraumtemperatur wird konstant gehalten. Der Verflüssiger kann mit allen einstufigen 4-Zylinder-Verdichtern sowie mit ein- und zweistufigen 6-Zylinder-Hubkolbenverdichtern der Serie Ecoline des Herstellers ausgerüstet werden. Die einstufigen Geräte lassen sich mit einer Leistungsregelung ausrüsten. Die zweistufigen Verdichter können um Flüssigkeitsunterkühler ergänzt werden, wodurch sich ihre Kälteleistung und Effizienz steigern lässt. Der Verflüssiger ist mit Kältemitteln wie R 134 a, R 404 A, R 407 A und R 407 F kompatibel.
CPC: Mit Spezialkupplung tropffrei verbinden
Bei den Schnellverschlusskupplungen der RPLQ 4-Serie von CPC für die Rack-Montage ist beim Trennen ein zuverlässiger Schutz vor Tropfenbildung vorhanden, sodass die Kupplungen langfristig im gekuppelten Zustand verbleiben können. Merkmale sind ein robustes verchromtes Messinggehäuse, redundante Dichtsysteme und das Design ohne Daumentaste. Mithilfe von Non-Spill Absperrventilen können Verbinder während des Betriebs ohne Tropfenbildung oder Auslaufen ausgetauscht werden. Die RPLQ 4-Serie mit geraden SAE- und konischen NPT-Gewinden liegt in 1/4- und 3/8 Zoll vor, zudem mit Farbkodierung für die visuelle Unterscheidung bei den Kühlleitungen.
