Legionellen im Kühlturm bekämpfen

Wichtige Maßnahmen gegen Legionellen in Kühltürmen, Kühlwasser, Kühlkreisläufen und Verdunstungskühlanlagen

Legionellen im Kühlturm, Kühlkreislauf, in Verdunstungskühlanlagen und Nassabscheidern sind spätestens seit Inkrafttreten der 42. BImSchV (Bundes-Immissionsschutz Verordnung) ein relevantes Thema in Deutschland. Laut dieser Verordnung müssen Betreiber dafür sorgen, dass ihre Anlagen so konzipiert und betrieben werden, dass Verunreinigungen des Wassers durch Mikroorganismen, insbesondere Legionellen, verhindert werden. Doch wie kommen die Legionellen eigentlich in den Kühlturm oder das Kühlwasser, warum sind sie so gefährlich und wie lassen sich Legionellen chemisch bekämpfen?

Geschäftsführer aqua-Technik Beratungs GmbH: Axel Kowalewski

„Regelmäßige Prüf- und Maßnahmenwertüberschreitungen hinsichtlich Legionellen im Kühlturm müssen nicht sein – zu 95 % ist der Grund eine ineffiziente Wasserbehandlung“

Axel Kowalewski, Gründer

So bekämpfen wir Legionellen im Kühlturm

  • Bestandsaufnahme des betroffenen Kühlturms

  • Wasseranalyse und Legionellenprüfung nach 42. BImSchV

  • Reinigung und Desinfektion der Kühltürme und Verdunstungskühlanlagen

  • Einsatz hochwirksamer Biozide gegen Legionellen

  • Nachhaltige Legionellenbkämpfung mit All-in-One Produkt Masterpro 002 aT

  • Optimale Dosierung des Biozids mithilfe von Dosierpumpen und -anlagen

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    WISSENSWERTES RUND UM LEGIONELLEN IM KÜHLTURM

    Warum sind Legionellen im Kühlturm gefährlich?

    Legionellen unter dem Mikroskop

    Legionellen unter dem Mikroskop

    Legionellen sind stäbchenförmige, aerobe Bakterien, die sowohl in der Natur als auch in vielen künstlichen Wassersystemen weit verbreitet sind. Laut WHO umfasst die Gattung Legionella über 50 verschiedene Arten, wobei Legionella pneumophila eine der bekanntesten Arten ist. Diese sind potenziell pathogen und verursachen eine Krankheit namens Legionellose, die sowohl die ernstzunehmende Legionärskrankheit als auch das harmlosere Pontiac-Fieber umfasst. Die Legionärskrankheit ist eine schwere Infektion der Atemwege, die mit Fieber, Schüttelfrost, Kopfschmerzen, Müdigkeit, Muskelschmerzen, trockenem Husten und Atembeschwerden einhergeht und im schlimmsten Fall sogar zum Tod führen kann. Die Krankheit wird über die Atemwege übertragen, entweder durch Einatmen von kontaminierten Aerosolen oder durch Aspiration von kontaminiertem Wasser. Eine entscheidende Rolle bei der Übertragung und Infektion spielen Kühltürme, Verdunstungskühlanlagen und Kühlanlagen im Allgemeinen. Denn sie verfügen über Becken mit warmem Wasser, die zur Atmosphäre hin offen sind und somit einen perfekten Nährboden bieten. Über den feinen Nebel, der bei Kühltürmen aus der Turmspitze diffundiert, können die Legionella-Bakterien schließlich in Form von Aerosolen in die Lunge gelangen und dort die Legionellose verursachen. Aus diesem Grund sollten Kühltürme niemals in der Nähe von Lufteinlässen oder Fenstern, die geöffnet werden können, installiert werden. Nach aktuellem Kenntnisstand können Legionella bis zu 10 km weit getragen werden.

    Kühlturm-Schema zeigt auf, wie sich Legionellen durch den Kühlturm verbreiten können

    Die kleinen Wassertröpfchen, die aus den Tropfenabscheidern entweichen, werden als Drift bezeichnet. Wenn Legionellen im Turmwasser vorhanden sind, kann sie die Abdrift aus dem Kühlturm hinaustragen. Die kondensierte Dampfwolke aus dem verdampften Wasser ist nicht driftend und trägt die Bakterien nicht mit sich.

    Quelle der Grafik: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=66183607

    Wie kommen Legionellen in den Kühlturm?

    Die gängigen Wassertemperaturen über 20 °C und der Nahrungseintrag über die Luftwäschereigenschaft von Kühltürmen sind Grundlage des Legionellenwachstums. Stagnation, Stillstand, das eingesetzte Biozid und besonders Biofilme – häufig sind es mehrere Zusatzkomponenten, die für erhöhte Legionellenwerte (gemessen in KBE) in wasserführenden Anlagen verantwortlich sind. Anhand der folgenden Punkte können Sie selbst überprüfen, ob Ihre Anlagen einen möglichen Nährboden für Mikroorganismen bieten und schrittweise Maßnahmen gegen Legionellen im Kühlturm, Kühlwasser oder Kühlkreislauf ergreifen.

    Wer sich schon mal Wärmetauscher oder Pufferbehälter genauer angeschaut hat, dem ist vielleicht eine Schleimschicht aufgefallen. Hierbei handelt es sich um sogenannte Biofilme, die sich im Allgemeinen auf Oberflächen im Wasser bilden, unabhängig davon, ob es sich um natürliches oder künstliches Gewässer handelt. In diesen Biofilmen können Mikroorganismen wie Keime, Pilze oder Algen ungestört gedeihen und sich vermehren. Deshalb sind Biofilme häufig auch ein Grund für hohe Legionellenkonzentrationen, da sie Schutz- und Lebensraum zugleich darstellen. Diese Biofilme sind extrem resistent, so dass selbst einige Biozide versagen und die Legionellen nicht abtöten können.

    Wenn sich im Kreislauf der Anlagen sehr viel Wasser befindet (z. B. durch überdimensionierte Puffertanks) und gleichzeitig die Verdunstungskühlanlagen oder Kühltürme nicht genug Leistung bringen, verdunstet zu wenig und das Wasser bleibt im theoretischen Mittel zu lange im Kreislauf. Dadurch steigt die Gefahr für Keime deutlich an.

    Fließt das Wasser zu langsam, begünstigt dies Ablagerungen und die Bildung von Biofilmen und somit auch das Wachstum von Legionellen in Verdunstungskühlanlage oder Kühlturm. Deshalb sollte die Strömungsgeschwindigkeit, wenn verfahrenstechnisch realisierbar, mindestens 1 m/s betragen.

    Doch Vorsicht: Biofilme bilden sich auch an Oberflächen mit hohen Wasserdurchflussraten. Da Legionellen zu den aeroben Bakterien zählen, brauchen sie sogar etwas Sauerstoff im Wasser, um wachsen zu können.

    Kühlanlagen sind häufig über die Jahre gewachsen. So sorgen diverse Um- und Ausbauten nicht selten für ein komplexes Rohrsystem – inklusive Totzonen bzw. Totleitungen, in denen das Wasser stagniert. In diesem stillstehenden Wasser kann sich deutlich schneller eine Vielzahl von Mikroorganismen ansammeln und Beläge an Bauteilen bilden. Doch nicht nur Totleitungen können für einen Anstieg der Legionellenzahl verantwortlich sein. Auch eine Unterbrechung im Betrieb, z.B. durch Anlagenstillstand am Wochenende, sorgt dafür, dass das Wasser nicht umgewälzt wird und sich die mikrobiologische Gefahr dadurch erhöht.

    Zu solchen stagnierenden Gebieten können gehören:

    • Strömungsarme Zonen von Wärmetauschern, wo Temperatur und Ablagerungen die Vermehrung von Mikroorganismen besonders begünstigen
    • Wassertanks und Kühlturmbecken, die eine geringe Wasserumlaufrate haben

    Legionellen lieben warmes Wasser. So bieten Wassertemperaturen zwischen 20 und 55 °C sehr gute Bedingungen für Legionella-Bakterien. Ideal wachsen sie bei Temperaturen im Bereich von 35 °C.

    Eine typische Technik zur Bekämpfung von Legionellen ist häufig die thermische Desinfektion. Dabei wird warmes Wasser (> 60 °C) für kurze Zeit in der Anlage warmgehalten. Sobald aber ein Kühlsystem vorhanden ist, ist die thermische Wachstumskontrolle keine praktikable Option und es sind andere Maßnahmen erforderlich. Bei Trinkwasserinstallationen ist die thermische Desinfektion jedoch sehr häufig zu finden.

    pH-Werte unter 6 oder über 10 mögen Bakterien nicht. in Abhängigkeit der Wassertemperatur liegen die idealen Wachstumsbedingungen für Legionellen häufig bei einem pH-Wert von ca. 8. pH-Werte von 8,5 – 9,5 sind für Kühltürme typisch und bieten gute Bedingungen. Trotzdem ist eine Senkung bzw. Erhöhung des pH-Werts in Kühlanlagen meist nicht sinnvoll, da es so zu erhöhter Korrosion oder Belagsbildung wie Kalk kommen kann.

    Wie alle Lebewesen müssen auch Legionellen „essen“. Daher ist es wichtig, die Nahrungsversorgung so gut es geht zu unterbinden. So sollten Sie z. B. darauf achten, dass möglichst wenig Pollen, Staub oder Einträge aus der Produktion ins Kühlwasser kommen. Natürlich lässt sich dies meist nicht komplett verhindern. Auch das Zusatzwasser, Korrosionsschutzmittel, Härtestabilisatoren oder der Lichteinfall ins Kühlwasser können potenzielle Nährstoffe sein. Ebenso sorgen Biofilme und zu hohe Eindickungen in Verdunstungskühlkreisläufen bzw. Kühltürmen dafür, dass Legionellen immer genug Nahrung zur Verfügung steht.

    Auf dieses Thema gehen an anderer Stelle näher ein. Mehr dazu finden Sie unter folgendem Link: „Bestes Biozid gegen Legionellen“

    Rost oder andere Ablagerungen können Anhaftungen durch Mikroorganismen (Stichwort Biofilm) stark begünstigen. Daher macht es Sinn, gezielt gegen solche Beläge vorzugehen.

    Da Ablagerungen wie Sedimente, Schlamm, Kesselstein oder Korrosionsprodukte das Legionellenwachstum begünstigen können, sollten Kühlturmtassen oder Pufferbecken regelmäßig gründlich gesäubert werden. Im ersten Schritt kann der Betreiber eine manuelle Reinigung durchaus in Eigenregie durchführen. Um den Arbeitsschutz und Qualitätsanforderungen zu wahren, sollte eine chemische Entkalkung und Desinfektion aber unbedingt von einer Fachfirma übernommen werden.

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    Wir von AQUA TECHNIK BERATUNGS GMBH sind gerne für Sie da!

    Wie lassen sich Legionellen chemisch bekämpfen?

    Kanister mit Chemikalien zur industriellen Wasseraufbereitung

    Kanister mit Chemikalien zur Bekämpfung von Legionellen im Kühlturm

    Geht man die oben genannte Liste Punkt für Punkt durch, werden viele Betreiber feststellen, dass es relativ wenig gibt, was kostengünstig und einfach umsetzbar ist. Viele Probleme sind der Anlagenart, der Technik und der Betriebsweise geschuldet und lassen sich ohne erhöhten finanziellen Aufwand nur schwer beseitigen. Nicht chemische Verfahren wie thermische Desinfektion, UV-Behandlung oder Filtration bringen meist nur kurzzeitige Erfolge und beseitigen Legionellen und andere Mikroorganismen in der Regel nicht dauerhaft aus Ihrem Betrieb.

    Die einfachste und kostengünstigste Methode, mit der Sie Legionellen bekämpfen können, stellen daher geeignete Biozide gegen Legionellen dar. Einen unverbindlichen Preisvergleich sowie eine Zweitmeinung können Sie unter folgendem Link anfordern: Preisvergleich / Zweitmeinung Chemikalien

    Quicklink zu unseren Bioziden, Desinfektionsmitteln und Biodispergatoren: Chemikalien für Kühlkreisläufe, Kühltürme und Prozesswassersysteme

    Übrigens: Chemische Legionellenbekämpfung kann auch nachhaltig sein. Mit unserem hochkonzentrierten All-in-one-Produkt MASTERPRO 002 aT brauchen Sie deutlich weniger Biozide und andere Chemikalien. Das schont nicht nur die Umwelt, sondern auch Ihre Kosten. Mehr Informationen dazu finden Sie in unserer Broschüre zum kostenlosen Downloaden.

    Chemische Legionellenbekämpfung – so funktioniert’s

    Durch professionelle Wasseraufbereitung mithilfe von wirksamen Bioziden können Legionellen dauerhaft bekämpft werden. Ein hygienischer Betrieb der Anlagen ist bei guter Produktauswahl auch mit geringen Dosiermengen möglich. Viel hilft viel ist hier nicht immer der richtige Ansatz. Vielmehr kommt es auf die Wahl der Produkte an. Bei der chemischen Bekämpfung von Legionellen sollte für alle Kühltürme, Verdunstungskühlanlagen und Kühlkreisläufe eine Bestandsaufnahme gemacht werden. Diese umfasst mindestens die theoretische Verweilzeit des Wassers, die Eindickungszahlen, die Betriebsweise, die Technik, den Anlagenaufbau und die Wasserwerte des Zusatz- und des Kühlwassers. Außerdem ist empfehlenswert, dass Kühltürme und Verdunstungskühlanlagen mindestens einmal pro Jahr inspiziert und gereinigt werden.

    Oxidative und nicht oxidative Biozide

    Oxidative und nicht oxidative Biozid-Produkte unterscheiden sich hauptsächlich durch den Wirkmechanismus. So wirken oxidative Biozide meist schnell und es ist keine Resistenzbildung von Mikrobiologie möglich. Bei Überdosierungen von oxidativen Desinfektionsmitteln können jedoch erhöhte Korrosionsraten die Folge sein. Außerdem kann die Wirksamkeit von oxidativen Bioziden durch Metallionen, UV-Licht und organische Substanzen negativ beeinflusst werden. Oxidative Produkte kommen meist bei geringen theoretischen Verweilzeiten des Kühlwassers im Kühlsystem, z. B. bedingt durch hohe Verdunstungsleistungen eines Kühlturms und einem geringen Wasservolumen des Systems, zum Einsatz. Das liegt daran, dass diese schneller gegen Legionellen und Mikrobiologie wirken.

    Nicht oxidative Produkte benötigen dagegen eine gewisse Einwirkzeit. Außerdem ist es möglich, dass Legionellen bei nicht oxidativen Desinfektionsmitteln Resistenzen gegen das jeweilige Biozid aufbauen. Ein wesentlicher Vorteil von nicht oxidativen Bioziden ist eine von pH-Wert und Wassertemperatur abhängige, teilweise lange Halbwertszeit. Somit können nicht oxidative Produkte das Kühlwasser lange Zeit vor Mikrobiologie wie Legionellen schützen. In diesem Fall wirken sie also nicht nur keimtötend, sondern auch präventiv. Nicht oxidative Biozide werden in der Regel bei hohen theoretischen Verweilzeiten des Kühlwassers im Kühlsystem, z. B. bedingt durch geringe Verdunstungsleistungen eines Kühlturms und einem hohen Wasservolumen des Systems, eingesetzt. Auch bei geschlossenen Kreisläufen sind nicht oxidierende Produkte oft die bessere Wahl. Bei diesen Bioziden sollte allerdings Wert daraufgelegt werden, dass die Wirksamkeit gegen Legionellen gemäß DIN EN 13623 geprüft wurde.

    Weitere wichtige Fakten zur Legionellenbekämpfung

    Laut der 42. BImSchV (Bundesimmisionsschutz Verordnung) und der VDI 2047 müssen in Deutschland mindestens quartalsweise Legionellenproben durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Anlage in hygienisch vertretbarem Zustand ist. Die Ergebnisse der Proben werden in einem entsprechendem Laborbericht zusammengefasst.

    Für die richtige Dosierung der Produkte gegen Legionellen empfehlen sich in der Regel automatisierte Dosier- und Überwachungsprogramme. Mithilfe dieser Dosieranlagen erfolgt die Biozidabgabe kontinuierlich oder mit der sogenannten Stoßdosierung in regelmäßigen Abständen und gewährleistet so eine verlässliche Bekämpfung der Legionellen. Mehr Infos zum Thema Dosieranlagen und Dosierpumpen finden Sie unter folgendem Link: https://aqua-technik-gmbh.de/dosieranlagen-fuer-die-wasserbehandlung-mit-chemikalien/

    Wichtig: Die chemische Desinfektion des Kühlturms sollte wegen des hohen Gefahrenpotenzials unbedingt von einer Fachfirma durchgeführt werden. Wenn Sie also Probleme mit Legionellen im Kühlturm oder Kühlwasser haben oder Ihr Wasser untersuchen lassen möchten, helfen Ihnen unsere Mitarbeiter bei allen Fragen zur chemischen Bekämpfung von Legionellen sehr gerne weiter.

    Mittel zur chemischen Desinfektion bei Legionellen

    Zweifache Dosieranlage mit Dosierpumpe für Chemikalien

    Dosieranlage für Chemikalien

    Das Desinfektionsmittel sollte idealerweise Mikroorganismen im Wasser abtöten, aber auch Biofilme durchdringen und die darin enthaltene Mikrobiologie außer Gefecht setzen. Hierfür gibt es eine ganze Reihe von Möglichkeiten. Die unten aufgeführten Desinfektionsmittel zeigen unterschiedliche Wirksamkeit in Bezug auf die Bekämpfung von Legionellen in Kühltürmen, Verdunstungskühlanlagen und Kühlkreisläufen. Daher hängen die Wahl und der Erfolg der chemischen Desinfektion bei Legionellen von zusätzlichen Überlegungen wie Kosten, Korrosionsauswirkungen auf Materialien, Wasserbeschaffenheit (z. B. Temperatur, pH-Wert, Härte etc.) und Systemkonfigurationen ab.

    Wie Sie sicher feststellen werden, hat jedes Biozid unterschiedliche Wirkmechanismen und andere Vor- bzw. Nachteile in Bezug auf die wirkungsvolle Bekämpfung von Legionellen. Bei der Auswahl der richtigen Produkte für Ihre speziellen Anforderungen müssen demnach verschiedenste Faktoren berücksichtigt werden. Deshalb sollten Sie die Wahl der Biozidprodukte und die Dosiermenge unbedingt einer erfahrenen Firma für chemische Wasserbehandlung überlassen.

    Durch die Erstellung abgestimmter Behandlungsprogramme mit dem richtigen Biozid kann Sie die aqua-Technik Beratungs GmbH dabei unterstützen, Legionellen effektiv und langfristig zu bekämpfen, gesundheitliche Risiken abzubauen, Ihre Anlagen wirtschaftlich zu betreiben und deren Lebensdauer zu erhöhen. In vielen Fällen sind Herausforderungen durch Legionellen sehr einfach zu lösen. Der Grund für mögliche Probleme ist schlicht, dass in der Biozidauswahl oder Anlagentechnik häufig signifikante Fehler gemacht werden. Wir beraten Sie gerne unverbindlich und helfen Ihnen dabei, solche Fehler künftig zu vermeiden.

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