Ablagerungen, Reinigung und Reinigungsmittel bei Glykol in Kühlkreisläufen

In industriellen Kühl- und Heizsystemen ist die Verwendung von Glykol als Kältemittel bzw. Frostschutz manchmal unverzichtbar. Die mit Abstand größten Vertreter sind Ethylenglykol (EG) und Propylenglykol (PG).

Eine einfache Spülung mit Wasser reicht in diesen Fällen oft nicht aus, um die Rückstände von Glykol in Kreisläufen restlos zu entfernen. Dieser Artikel beleuchtet die Hintergründe von Glykol-Rückständen in Kühlkreisläufen und stellt Reinigungsverfahren vor, mit denen die Systemeffizienz wiederhergetellt und die Lebensdauer der Komponenten nachhaltig gesichert wird.

Wichtiger Hinweis: Glycol sollte nur verwendet werden, wenn wirklich Frostschutz von Nöten ist. Sollte dies nicht der Fall sein, ist Wasser + Korrosionsschutz die bessere Lösung.

Unsere Themen und Informationen in diesem Artikel:

3 typische Ablagerungen in Glykol-Wassersystemen: Korrosion, Mikrobiologie und „Glykolrückstände“

Nach 25 Jahren Erfahrung können wir in der Praxis 3 Hauptprobleme feststellen.

      1. Korrosion von metallischen Werkstoffen in Glykolkreisläufen
        Alterung von Glykolen sorgt häufig für die Freisetzung von organischen Säuren. In Folge sinkt der pH-Wert im Wasser teilweise signifikant ab und wird sauer. Somit wird eine schwache Säure durch den Glykol-Wasserkreislauf gepumpt.
        Das wiederum führt zwangsläufig zu schweren Korrosionsschäden und Korrosionsrückstände im System. Säure und Metall verträgt sich schlichtweg nicht.
      2. Mikrobiologie & Biofilme
        Mikroben können Glykole häufig verstoffwechseln. Viele Bakterien und Pilze nutzen Glycol als Kohlenstoff- und Energiequelle. Die Gefahr von Mikrobiologie steigt im Regelfall mit sinkender Glykolkonzentration. Insbesondere Pseudomonas spp. sind hier ein typisches Problem. Hieraus entstehende Biofilme können Wärmetauscher, Pumpen und Rohrleitungssysteme blockieren und mikrobiologisch induzierte Korrosion (MIC) begünstigen.
      3. „Glykolrückstände“ durch Wechselwirkungen
        Reines EG oder PG in Wasser bildet normalerweise keine festen Ablagerungen. Glykol-Wasser-Mischungen sind sehr gut löslich, sodass bei normalen Temperaturen keine Kristalle oder Niederschläge auftreten, solange der pH-Wert im Wasser neutral bis leicht alkalisch ist. Durch Wechselwirkungen nach chemischer Zersetzung sind in der Praxis jedoch sehr oft Ablagerungen zu beobachten. Häufige Bestandteile derartiger Beläge sind Oxalsäure, Metalloxide, Calcium/Magnesium und mikrobieller Biofilm. Vielfach wird allgemein von „Verharzung“ des Glykols gesprochen. Die Beschaffenheit derartiger Beläge reicht von hart & kristallin bis weich-klebrig. Klebrige Ablagerungen, optisch oft mit „baumharzähnlich“ beschrieben, treten am häufigsten auf. Viele nutzen hierfür auch den Begriff „Glykol-Cracking“.

Negative Eigenschaften von Glykol als Frostschutzmittel

Wie oben bereits erwähnt, hat Glykol bei Weitem nicht nur positive Eigenschaften auf den Kühlkreislauf, sondern birgt auch zahlreiche Risiken, die wir hier nochmal zusammenfassen:

  • Oxidationsneigung und Säurebildung: Glykole können im Kreislauf abgebaut werden und aggressive Säuren bilden. Diese senken den pH-Wert und wirken stark korrosiv auf metallische Bauteile.

  • Erschöpfung der Inhibitoren: Vorhandene Korrosionsschutzmittel (z. B. auf Molybdän-Basis) werden Gylkolmischungen häufig zugegeben. Korrosionsinhibitoren selbst verbrauchen sich jedoch und Altern selbst, was zu einer gefährlichen Unterdosierung führen kann und den Korrosionsschutz für das ganze System aufhebt.

  • Bauteilkorrosion: Durch den Verlust des Schutzes werden Rohre, Ventile, Muffen und Verschraubungen direkt und teilweise stark korrosiv angegriffen.

  • Unverträglichkeit mit Zink: Glykol reagiert chemisch negativ mit Zink. Verzinkter Stahl als Werkstoff für Rohrleitungen oder Anschlussfittinge sollte bei Verwendung von Glykolen dringend vermieden werden.

  • Mikrobiologisches Wachstum: Glykole dienen Mikroorganismen als Nahrung. Das schnelle Wachstum von Bakterien führt zu Biofilmen und einer weiteren Absenkung des pH-Werts, was Schäden durch Korrosion und biologische Ablagerungen (Biofilme) begünstigt.

  • Verharzung und Polymerisation: Rückstände von Glykol neigen dazu im Rahmen von Wechselwirkungen zu verharzen oder zu polymerisieren. Diese klebrigen Ablagerungen können Bauteile wie Wärmetauscher verstopfen bzw. setzen die Effizienz des Wärmeübergangs herab.

  • Sondermüll-Status: Glykolhaltige Kühlflüssigkeiten können toxisch und gesundheitsgefährdend sein und müssen zwingend als Sondermüll fachgerecht entsorgt werden.

Reinigung von Glykolkreisläufen – Möglichkeiten und Vorgehen

Werden Probleme, z. B. fehlende Kühlleistung, in Systemen mit Glykol als Kälte- oder Wärmeträgermedium festgestellt, sollten sich folgende Fragen gestellt werden (klicken Sie links auf den Text, um den entsprechenden Beitrag anzuzeigen):

Hier hilft entweder eine Wasseranalyse, aus der sich oft die richtigen Rückschlüsse ziehen lassen oder die Untersuchung des Belags, z. B. im Rahmen einer Feststoffanalytik. Aufgrund langjähriger Erfahrung genügen uns häufig Fotos der Ablagerungen, um die Lage einzuschätzen.

Hiermit wird in einem Bypass kontinuierlich eine kleinere Wassermenge über eine Wasseraufbereitungsanlage geführt, um den gesamten Kreislauf über einen gewissen Zeitraum oder dauerhaft zu optimieren bzw. zu reinigen. Der wesentliche Vorteil liegt darin, dass weder der Kreislauf entleert noch stillgelegt werden muss. Ein uneingeschränkter Betrieb kann somit aufrecht erhalten werden.

Insbesondere kommen hier folgende Verfahren zum Einsatz:
-Entsalzung des Glykol-Wassergemischs, z. B. über Mischbettpatronen
-Filtration von Schwebstoffen & Partikeln, z. B. über Filtertassen oder Kiesfilter
-Entfernung von Organik, z. B. über Aktivkohlefilter
-Dosierung von chemischen Belagslösemitteln und anschließende Filtration im Bypass

Dies kann natürlich auch eine ergänzende Maßnahme zu einer Reinigung sein. Hier ist ganz klar zu sagen: Was nicht schadet und hilft ist gut.

Im Prinzip ist beim Reinigen meist die Expertise von erfahrenen Fachfirmen sehr hilfreich.

Mindestens folgende Punkte sollten dabei genau durchdacht werden:
-Kann bzw. muss der Kreislauf für die Reinigung stillgelegt werden oder nicht?
-Wie wird das enthaltene Glykol entsorgt?
-Welche kritischen Bauteile gibt es im System, die z. B. durch Lösung von Belägen verstopfen könnten?
-Können kritische Bauteile aus der Zirkulation entfernt werden, z. B. durch Bildung eines Bypass?
-Wo kann das System entleert werden?
-Wie kann Frischwasser nachgeführt werden?
-Wie kann gespült werden, insbesondere welcher Volumenstrom kann erzielt werden?
-Wie kann der Reinigungserfolg kontrolliert bzw. überprüft werden?
-Kann ein Reinigungsmittel über die bauseitigen Pumpen zirkulieren oder sind externe Pumpen, z. B. in Verbindung mit einem Reinigungsbehälter, sinnvoll?

Und zu guter Letzt, welche Reinigungsmittel kommen zum Einsatz und wie ist der zeitliche und technische Ablauf?

Wichtiger Hinweis: In Abhängigkeit des Reinigungsmittels sind noch weitere Punkte zu beachten. Insbesondere in geschlossenen Systemen darf durch das Reinigungsmittel kein Druckaufbau erfolgen.

Das richtige Reinigungsmittel bei Glykol finden

In industriellen Systemen lassen sich Glykol-Rückstände nicht einfach mit Wasser „ausspülen“, da gealtertes Glykol oft eine klebrige, harzige Konsistenz (sogenanntes Glykol-Cracking) annimmt. Außerdem neigen die Rückstände zur Oxidation und können Korrosionsrückstände und zähe Schlämme bilden.

Doch was hilft nun? Auf dem Markt finden sich leider kaum geeignete Produkte. Häufig werden Produkte pauschal als „Reinigungsmittel für Glykol“ beworben, die nur einen sehr begrenzten Effekt haben bzw. nicht berücksichtigen, ob es sich um Korrosionsrückstände, Biofilme oder verharzte Ablagerungen handelt.

In unseren über 25 Jahren Erfahrung in der professionellen Reinigung von Kreisläufen und Wärmetauschern mit Glykolrückständen haben wir in der Praxis sehr effiziente Lösungen gefunden, die wir Ihnen in diesem Artikel vorstellen wollen:

Da es meist um die 3 Herausforderungen Korrosionsrückstände, Mikrobiologie & Biofilme und Glykolrückstände geht, kommen 3 Produkte in Betracht:

  1. Oxidationsmittel oder organische Biozide (optional): Dabei werden insbesondere organische Rückstände, z. B. Biofilme entfernt und Verharzungen bzw. Polymerisierungen aufgebrochen. Eine anschließende Reinigung analog Punkt 3 wird häufig deutlich effizienter.
  2. Säuren (optional): Insbesondere zur Reinigung von Korrosionsrückständen ein unverzichtbarer Bestandteil.
  3. Entfetter-, Komplexbildner, Polymer- und Tensidreiniger: Die Reiniger lösen verharzte Schichten sowie Fette. Diese Produktart wird häufig auch allein ohne Vorbehandlung mit sehr gutem Erfolg eingesetzt.

Gut zu wissen: Halten Sie bei der Reinigung von Glykol zusätzlich immer einen Entschäumer griffbereit.

Die Produktauswahl ist von verschiedenen Faktoren, wie zu erwartende Ablagerungen, Art des Kreislaufs, Metallurgie & Temperaturen des Kreislaufs abhängig.
Fragen Sie uns einfach! Wir helfen gerne.

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