Prozesskuehlung: Kuehlwasserqualitaet, Korrosion, Glykol und Filterung im Griff behalten

Warum Kuehlwasserqualitaet in der Prozesskuehlung ein Leistungsthema ist

Belag auf Waermeuebertragern behindert den Waermetransport; verschmutzte Siebe koennen den Volumenstrom begrenzen. Daraus folgt kein pauschaler Anstieg der Verdampfungstemperatur. Entscheidend sind der betroffene Waermeuebertrager, die Last und die Regelung. Bei unveraenderter Kuehllast und gehaltener Wasseraustrittstemperatur kann Fouling am Verdampfer eine niedrigere kaeltemittelseitige Verdampfungstemperatur erfordern. Am wassergekuehlten Verfluessiger kann schlechtere Waermeabgabe dagegen die Verfluessigungstemperatur erhoehen. Reichen die Regelreserven nicht, kann die Kuehlleistung sinken. Wasser- und Kaeltemitteltemperaturen sind deshalb getrennt und bei vergleichbaren Betriebsbedingungen zu bewerten.

Fuer Produktionsbetriebe ist das besonders kritisch, weil Prozesskuehlung haeufig direkt auf Qualitaet, Zykluszeit und Ausschuss wirkt. Eine Maschine, die nicht mehr stabil auf Temperatur kommt, erzeugt nicht nur Energiekosten, sondern unter Umstaenden Stillstaende, Nacharbeit oder Produktabweichungen. Deshalb sollte Wasserqualitaet nicht als Nebenpunkt der Instandhaltung laufen, sondern als fester Teil des Anlagenmanagements.

• Fouling und Schmutz wirken oft zuerst als Effizienzverlust, nicht als harter Ausfall.
• Waermeuebertrager, Pumpen und Ventile reagieren empfindlich auf schlechte Wasserqualitaet.
• In der Prozesskuehlung kann Temperaturinstabilitaet direkt Produktionsqualitaet beeintraechtigen.
• Wasserbehandlung und Filtration sind Betriebsstrategie, nicht nur Serviceposition.

Welche Basiswerte im Kreislauf beobachtet werden sollten

Ein sauberer Start beginnt bei der Befuellung und bei dokumentierten Ausgangswerten. Der Pruefplan richtet sich nach Kreislauftyp, Werkstoffen und freigegebenem Medium. Dazu koennen pH-Wert, Leitfaehigkeit, Haerte, Chloridgehalt und Partikelfracht gehoeren; bei inhibierten Glykolsystemen auch Konzentration, Frostschutz und Zustand des Korrosionsschutzes. Probenahmeort, Messmethode und Intervall sind mit dem Fachbetrieb bzw. Medienlieferanten festzulegen.

Ein geschlossener Prozesskreis ist vom offenen Kuehlwasser zu unterscheiden: Im offenen Verdunstungskuehlkreis steht das Wasser mit der Umgebungsluft in Kontakt; durch Verdunstung bleiben geloeste Stoffe zurueck und koennen sich anreichern. Auch ein geschlossener Verdunstungsrueckkuehler besitzt neben dem geschlossenen Prozesskreis einen getrennten offenen Spruehwasserkreis. Rueckkuehlung allein macht den Prozesskreis somit nicht offen. Wasserbehandlung und Probenahme sind fuer jeden Kreis gesondert festzulegen.

Pauschale Grenzwerte fuer alle Anlagen sind ungeeignet. Bei kupfergeloeteten Plattenwaermeuebertragern muessen beispielsweise Edelstahlplatten und Kupferlot beruecksichtigt werden; Chloridvertraeglichkeit haengt zudem von Temperatur und pH-Wert ab. Vollstaendige Werkstofflisten umfassen auch Rohre, Pumpen und Dichtungen. Massgeblich sind die Freigaben der jeweiligen Komponentenhersteller und des Medienlieferanten. Grenzwerte fuer unbehandeltes Wasser, aufbereitetes Kuehlturmwasser und fertige Glykolmischungen sind nicht beliebig uebertragbar.

• Kreislauftyp, Befuellmedium und zugehoerige Herstellervorgaben dokumentieren.
• Nachspeisemengen und -medium erfassen; wiederkehrenden Nachfuellbedarf im geschlossenen Kreis fachlich klaeren lassen.
• Proben mit Kreislauf, Entnahmestelle, Datum und Betriebszustand kennzeichnen.
• Sollbereiche und Massnahmen bei Abweichungen fuer die konkrete Anlage festlegen.

Korrosion, Biofilm und Belag: Typische Fehlerbilder im Betrieb

Korrosion zeigt sich nicht immer sofort als Leckage. Partikel oder rostige Rueckstaende in Sieben koennen auf Korrosion hinweisen, sind allein aber keine sichere Diagnose. Auch Ablagerungen oder Biofilm koennen die Waermeuebertragung beeintraechtigen. Im offenen Verdunstungskuehlkreis ist deshalb neben Korrosions- und Belagskontrolle eine fachlich geplante mikrobiologische Kontrolle erforderlich. Das Behandlungskonzept fuer diesen offenen Kreis ist nicht automatisch auf einen geschlossenen Glykolkreis uebertragbar.

Fuer die Fehlersuche werden Vor- und Ruecklauftemperatur, Volumenstrom, Filterdifferenzdruck und die jeweiligen Betriebsbedingungen gemeinsam betrachtet. Last, Sollwert und Pumpenregelung gehoeren in das Protokoll: Eine veraenderte Temperaturdifferenz oder Pumpenaufnahme beweist fuer sich noch kein Fouling. Bei Abweichungen prueft der Fachbetrieb den betroffenen Wasser- und Kaeltemittelkreis, bevor Sollwerte oder Wasserbehandlung geaendert werden.

• Rueckstaende und Messwerttrends sind Hinweise fuer die Ursachenpruefung.
• Offene Verdunstungskuehlkreise benoetigen ein abgestimmtes Hygienekonzept.
• Belag kann Waermeuebertragung, Druckverlust und verfuegbare Leistung veraendern.
• Trenddaten nur bei vergleichbarer Last und Betriebsweise gegeneinander bewerten.

Filtration und Schmutzmanagement richtig aufbauen

Filtration muss zum Schmutzbild und zu den geschuetzten Komponenten passen. Lage und Filterfeinheit sind nach Herstellervorgaben auszuwaehlen; eine zusaetzliche Filterstufe ist nicht fuer jeden Kreislauf erforderlich. Filter brauchen zugaengliche Mess- und Wartungsstellen. Mechanische Filtration ersetzt weder die Kontrolle geloester Stoffe noch eine erforderliche Wasserbehandlung.

Als Ausgangswert sollte der Differenzdruck am sauberen Filter mit Volumenstrom, Medium und Temperatur dokumentiert werden. Spaetere Werte sind unter vergleichbaren Bedingungen zu beurteilen. Kontrollintervalle und Eingriffsgrenzen ergeben sich aus Herstellervorgaben und Betriebserfahrung. Reinigung, Spuelung oder chemische Behandlung werden durch den Fachbetrieb passend zu Werkstoffen und Medium geplant; ein pauschales Jahresintervall oder eine allgemeine Dosierempfehlung reicht dafuer nicht aus.

• Sieb, Filter und Abscheider muessen zum Schmutzbild des Kreislaufs passen.
• Filterfeinheit, Platzierung und zulaessiger Druckverlust nach Herstellervorgaben bestimmen.
• Differenzdruck zusammen mit Volumenstrom, Medium, Temperatur und Wartungsdatum dokumentieren.
• Filtration reduziert Fouling nur dann, wenn sie aktiv betreut wird.

Glykol: Frostschutz ja, aber nicht ohne Nebenwirkungen

Glykol kann bei Aussenaufstellung, Freikuehlung oder niedrigen Prozesstemperaturen den erforderlichen Frostschutz bereitstellen. Wasser-Glykol-Gemische haben bei gleicher Temperatur eine hoehere Viskositaet als Wasser; mit steigendem Glykolanteil nimmt sie im ueblichen Einsatzbereich zu. Gleichzeitig veraendern sich Waermeleitfaehigkeit und Waermekapazitaet. Druckverlust, Pumpenauslegung und Waermeuebertragerleistung muessen deshalb mit den Stoffdaten der freigegebenen Mischung bei der tatsaechlichen Betriebstemperatur geprueft werden.

Das passende Produkt und sein Sollbereich ergeben sich aus erforderlichem Frostschutz, Werkstoffvertraeglichkeit und den Vorgaben von Anlagenhersteller und Medienlieferant. Der Frostschutzmesswert allein belegt keinen ausreichenden Korrosionsschutz. Betreiber sollten Produkt, Konzentration, Pruefmethode, Befuellung und Nachspeisung dokumentieren. Unbekannte Mischungen, Produktwechsel und auffaellige Analysen gehoeren zur Bewertung an den Fachbetrieb bzw. Medienlieferanten; daraus laesst sich keine pauschale Nachdosierung ableiten.

• Mehr Glykol bedeutet nicht automatisch mehr Betriebssicherheit.
• Konzentration beeinflusst Pumpenleistung, Druckverlust und Waermeuebergang.
• Nachspeisung kann die tatsaechliche Glykolkonzentration schleichend veraendern.
• Frostschutzreserve sollte zur realen Aufstellung und Betriebsweise passen.

Quellen und Orientierung

Herstellerunterlagen zur fachlichen Einordnung, abgerufen am 28.09.2026. Die Angaben gelten jeweils fuer die beschriebenen Produkte und Anwendungen; konkrete Grenzwerte sind mit den Unterlagen der eingebauten Anlage abzugleichen.

• SWEP - Technical handbook for Refrigeration Applications, Abschnitte 6.7, 8.6 und 9: https://www.swepgroup.com/content/dam/swep/swepweb/support/swep-library/handbooks/SWEP-refrigeration-handbook-EN.pdf
• Alfa Laval - Wasserbeschaffenheit fuer kupfergeloetete Plattenwaermeuebertrager: https://assets.alfalaval.com/documents/pa7bdc97d/alfa-laval-guideline-on-water-characteristics-to-avoid-corrosion-bhe-product-leaflets-en-gb.pdf
• Alfa Laval - Wasserbeschaffenheit fuer fusion-bonded Plattenwaermeuebertrager: https://assets.alfalaval.com/documents/p34d1595/alfa-laval-guideline-on-water-characteristics-to-avoid-corrosion-fhe-product-leaflet-en-gb.pdf
• Dynalene - PG Engineering Guide, 2025: https://www.dynalene.com/wp-content/uploads/2025/05/Dynalene_PG_engineering-guide-2025.pdf
• Baltimore Aircoil - Water Quality Guidelines fuer Verdunstungskuehlung: https://baltimoreaircoil.com/download_api_endpoint/5919/J184_PAHBvi_WaterQuality_20230630.pdf
• Baltimore Aircoil - Aufbau eines geschlossenen Verdunstungsrueckkuehlers: https://baltimoreaircoil.com/what-is-a-closed-circuit-cooling-tower
• Carrier - 30WI Installations-, Betriebs- und Wartungsanleitung, Abschnitt 21: https://brandportal.carrier.com/m/4e376b409d09d9a9/original/EN7546022-03_IOM_05_2025_30WI.pdf