Algen im Kühlturm, Kühlwasser, Kühlkreislauf

Entstehung, Vorbeugung und Beseitigung von Algen

Das Gute vorweg: Algen sind aufgrund ihrer meist verräterischen grünen Farbe im Vergleich zu anderen Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilzen leicht zu erkennen. Das macht sie jedoch nicht weniger problematisch.

Wissenswertes rund um Algen: Algen sind photosynthetische Organismen. In Kühlsystemen sind vor allem Grün- und Blaualgen sehr häufig zu finden (wobei Blaualgen mittlerweile zu den Bakterien gezählt und Cyanobakterien genannt werden).

Wovon sich Algen ernähren: Mikroben, zu denen auch Algen gehören, haben viele Möglichkeiten entwickelt, Energie aus ihrer Umgebung zu gewinnen. So fangen Algen und andere photosynthetische Organismen die Lichtenergie der Sonne ein. Außerdem helfen Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphat beim Wachstum. Grünalgen und Cyanobakterien sind sogar dazu in der Lage, Kohlendioxid als einzige Kohlenstoffquelle zu nutzen.

Rund 45.000 Algenarten zählt man mittlerweile. Wie viele es letztendlich wirklich sind, ist unbekannt. Viele Wissenschaftler schätzen die Gesamtzahl etwa um das 10-20fache höher.

Vor der Kühlturmreinigung: Algen im Kühlturm

Wo findet man Algen in Kühltürmen, Kühlwasser und Kühlsystemen?

Algen werden Sie in Kühlsystemen vorrangig dort finden, wo Licht und ein ausreichender CO2-Gehalt (Kohlenstoffdioxid) gegeben sind. Dies ist z. B. in einem Kühlturm bzw. einer Verdunstungskühlanlage der Fall. Die Bauart eines Kühlturmes gewährleistet ausreichenden Lichteinfall. Durch den intensiven Kontakt des herunterrieselnden Wassers mit der Luft ist eine mehr als ausreichende Energiequelle in Form von Kohlenstoffdioxid gegeben. Die Kühlturmtasse und auch die Kühlturmeinbauten, Füll- oder Verrieselungskörper im Inneren der Verdunstungskühlanlage sind demnach der ideale Wachstumsort.

Durch die einfache Vermehrung durch Zellteilung sind die Algen in kurzer Zeit auch schnell optisch erkennbar – meist durch grüne Beläge. Algen haben dabei die Fähigkeit an Oberflächen zu haften. Algenbeläge an Kühlturmeinbauten, Stützpfeilern oder Kühlturmtassen sind in der Praxis sehr häufig.

Wachstumsfaktoren für Algen in Kühlsystemen

Sind die Algen erst einmal im Kühlwasser, brauchen sie vor allem drei Dinge, um zu wachsen: Feuchtigkeit, Sonnenlicht und Nährstoffe. Diese idealen Bedingungen finden sie in Kühltürmen. Durch die offene Ausrichtung und den intensiven Luft-Wasser-Kontakt der Kühltürme stehen Licht und Nährstoffe zur Verfügung. Ein Kühlturm ist schlichtweg ein Luftwäscher, der Stoffe aus der Luft in das Kühlwasser auswäscht. Da ein Kühlturm nur reines Wasser verdunstet, findet eine Aufkonzentration von Wasserinhaltsstoffen – man spricht von der sogenannten Eindickung – statt. Das Nährstoffangebot wird hierbei weiter erhöht. Zu den wichtigen Nährstoffen gehört übrigens Phosphat, das meist bereits im Zusatzwasser enthalten ist.

Darüber hinaus tragen auch die oft günstigen Wassertemperaturen und ein leicht alkalischer pH-Wert zu einer optimalen Wachstumsumgebung bei. Dementsprechend können Algen in Kühltürmen schnell außer Kontrolle geraten, wenn man sie nicht fachmännisch bekämpft.

Häufige Wachstumsfaktoren für Algen im Überblick:

  • Sonnenlichteinfall
  • Nährstoffangebot (z.B. durch Phosphat, Laub, Pollen etc.)
  • Erhöhte Temperatur
  • Erhöhter pH-Wert
  • Belüftung des Kühlwassers

Übrigens: Auch bestimmte Chemikalien zur Wasserbehandlung können zum mikrobiellen Wachstum im Kühlsystem beitragen. Hier sind vor allem phosphathaltige Wasserbehandlungschemikalien zu nennen. Nicht selten werden Algenblüten durch Wasseraufbereitungsprodukte begünstigt.

Warum sind Algen im Kühlwasser so problematisch?

Das Wachstum von Algen ist im ersten Schritt örtlich auf den Bereich des Kühlturmes bzw. der Verdunstungskühlanlage beschränkt. Durch Algenbildung in den Kühlturm-, Riesel- oder Füllkörpern im Kühlturminneren werden Verstopfungen meist die Kühlleistung des Kühlturmes vermindern. Man erkennt dies häufig an einem sehr ungleichen Rieselbild, wenn man seitlich in die Kühlturmtasse blickt. Teilweise verstopfte Füllkörper können die Kaltwassertemperatur schnell um 2-3 °C erhöhen.

Durch Mobilisierung der Algenmasse, z. B. durch hohen Biozideinsatz, können die Algen in das gesamte Kühlsystem verschleppt werden. In Leitungen, Wärmetauschern, Kondensatoren uud Filtern bis hin zu Kühlkanälen in Maschinen – überall können die grünen Beläge zu signifikanten Problemen führen. Zu wenig Durchfluss, verstopfte Filter oder extremes Biofouling im System sind häufige Folgen. Die Effizienz bzw. sogar die komplette Funktionalität des Kühlsystems hängt dadurch am seidenen Faden.

Häufig bildet sich an den weniger durchströmten Stellen  zusätzlich ein sogenannter Biofilm. Dieser Schleimfilm ist so problematisch, weil er die perfekte Brutstätte und Nahrung für Legionellen darstellt. Diese Bakterien wiederum können die gefährliche und potenziell tödliche Legionärskrankheit verursachen.

Quicklink zu thematisch passenden Artikel rund um Legionellen: Legionellen vermeiden

Wie kann man Algen im Kühlturm, Kühlkreislauf und Kühlwasser vorbeugen?

Wie oben beschrieben, sind Lichteinfall, Kohlenstoffdioxid und Nährstoffe wesentliche Wachstumstreiber für Algen in Kühltürmen oder Kühlkreisläufen.

Denken Sie an Ihren Kühlturm:

  • Können Sie Lichteinfall verhindern?
  • Können Sie den Luft-Wasser-Kontakt und somit das Kohlenstoffdioxid-Angebot verhindern?
  • Können Sie ein Nährstoffangebot für Algen vermeiden?

Wie Sie sicherlich gemerkt haben, sind der Lichteinfall und der Luft-Wasser-Kontakt, der Grundlage des Kühleffekts ist, kaum zu verbessern. Das Nährstoffangebot könnte durch verminderte Eindickung, also frühere Absalzung von Kühlwasser oder durch eine bessere Zusatzwasserqualität reduziert werden. Als Folge hiervon kommt es jedoch zu einem gesteigerten Wasserverbrauch und höheren Betriebskosten. Darüber hinaus sind solche Maßnahmen so gut wie nie ausreichend.

Wesentliche Stellschrauben aus Betreibersicht sind vielmehr die Installation einer Filtration des Kühlwassers. Meist bietet sich hier ein relativ kostengünstiger Sandfilter an, der als Bypass betrieben wird. Dieser filtert im Betrieb kontinuierlich eine gewisse Wassermenge und Nährstoffquellen können so minimiert werden. Eine zielführende, meist von Seiten des Betreibers in Eigenregie durchzuführende Maßnahme ist die manuelle Reinigung des Kühlturms.

Die effizienteste Prävention ist nach wie vor eine funktionierende Entkeimung des Kühlwassers, sei es technisch oder chemisch. Ist erster Linie entscheidend für Probleme mit Algen ist der Einsatz eines effizienten Biozids in der richtigen Menge. Gut ausgewählte Produkte kommen hier mit geringen Einsatzkonzentrationen aus und sorgen für einen langfristig algenfreien Betrieb.

Gerne stehen wir Ihnen hierzu mit Rat & Tat zur Seite: Kontaktformular

Grüne Beläge im Kühlturm

Algenblüte im Kühlwasser – Was dagegen tun?

Sind wesentliche Algenpopulationen, die bereits zu Betriebsstörungen führen, im Kühlsystem vorhanden, gibt es zwei grundsätzliche Lösungsansätze. Erstens besteht die Möglichkeit einer manuellen Reinigung und ggf. der Austausch von betroffenen Bauteilen. Eine zweite Möglichkeit ist der Einsatz von geeigneten Wasserbehandlungsprodukten. Man spricht hier in der Regel von Algiziden. Im Allgemeinen ist eine Kombination beider Verfahren zielführend.

Wirksame Mittel gegen Algen im Kühlwasser

Zur Wasserbehandlung von Kühlwasser gegen Algen können einige Biozide bzw. Algizide helfen.

Welches Mittel gegen Algen Sie wählen sollten, hängt von vielen Faktoren ab. So spielt unter anderem der pH-Wert des Wassers, die Kompatibilität der verwendeten Chemikalien untereinander sowie die individuelle Beschaffenheit des Kühlwassers eine entscheidende Rolle. Zusätzlich muss auch das Kühlwasservolumen für das eingesetzte antimikrobielle Mittel berücksichtigt werden. Andernfalls könnte die erforderliche Schwellenkonzentration nicht erreicht werden und das komplette Behandlungsprogramm scheitern. Nicht zuletzt spielen weitere Faktoren, z. B. die korrosive Wirkung des eingesetzten Mittels, eine Rolle. Unabhängig davon, ob der biozide Wirkstoff gegen Algen effizient ist, ist vorab zu prüfen, inwieweit das Produkt für Ihr Wasser und Ihren Kühlkreislauf geeignet ist.

In folgendem Blogbeitrag finden Sie zur Auswahl von Bioziden weiterführende Informationen: Biozide für Kühlwasser

Häufig eingesetzte Wirkstoffe gegen Algen in Kühlkreisläufen sind:

  • Bromverbindungen
  • Chlordioxid
  • Hypochlorit
  • Quartäre Amoniumverbindungen (QAV / Quats)

Die Auswahl eines Produktes und der entsprechenden Einsatzkonzentrationen sollte einer erfahrenen Fachfirma überlassen werden.

Wir sind gerne für Sie da: Kontaktformular

Autor: Jürgen Tauschek, aqua-Technik Beratungs GmbH

2020-07-10T11:01:59+02:00