Einleitung
Mikroorganismen im Wasser zeigen ihr Wachstum bevorzugt in Temperaturbereichen zwischen etwa 20 und 45 °C (UBA, WHO). In energieoptimierten Anlagen mit tieferen Betriebstemperaturen können dadurch stabilere Wachstumsbedingungen für mikrobiologische Prozesse entstehen. (ASHRAE)
Der Kernmechanismus ist fast immer Biofilm: mikrobielles Wachstum auf Oberflächen führt zur Schleim- und Belägebildung, reduzieren so die Wärmeübertragung und erhöhen den Strömungswiderstand.
Auf Metalloberflächen kann zudem mikrobiell induzierte Korrosion (MIC) auftreten, und so kommt an denen Orten, wo Aerosole entstehen (z.B. Bei Rückkühlwerken), ein Hygienerisiko hinzu.
Betreiber von geschlossenen Systemen profitieren messbar von Früherkennung:
Füll-/Umlaufwasser-Checks und trendbasierte Überwachung (z. B. pH, Leitfähigkeit; zusätzlich biologische Schnelltests). Für eine gute Überwachung des Systemverhaltens kann, als Inbetriebnahme-/Monitoring-Schema eine jährliche Kontrolle durchgeführt werden, um das Wachstum zu kontrollieren. (SWKI BT 102-01)
Heizungssysteme und der Grund des bakteriellen Wachstums
Die Bakterien gelangen typischerweise nicht über Füll- und Ergänzungswasser oder über organische Einträge, sondern können durch deren Zustand und Inbetriebnahme nur vermehrt werden. Die Bakterien sind in den meisten Fällen schon, durch Dreck vom Leitungsbau ins System gelangt. Was diese Kontaminationen im System vermehrt ist dann, die schlechte Überwachung und Inbetriebnahme des Systemwassers, damit ist gemeint:
- Das Heizungswasser ohne Zirkulation im System zu lassen
- Das nicht gründliche Spülen des Systems
- Die unregelmässigen Kontrollen der Betriebsflüssigkeit
Heizungssysteme und die Auswirkung von bakteriellem Wachstum
Ein Heizsystem hat kein Immunsystem: Es „spürt“ Bakterien erst dann, wenn Biofilm, Ablagerungen oder Korrosion bereits Folgen zeigen.
Dann passiert das Entscheidende an der Oberfläche:
Mikrobielles Wachstum auf Oberflächen (Rohrwand, Wärmetauscher, Toträume, Filtergehäuse)
- Wachstum von Schleim/Beläge was zu Biofilmbildung führt
- Verringerung der Wärmeübertragung
- und Energieverluste durch erhöhten Reibungswiderstand
(Druckverlust → mehr Pumpenergie)
MIC (Microbiologically Influenced Corrosion)
Neben Fouling ist MIC der zweite Hauptgrund, warum „Bakterien schlimm“ sind. In einer Übersicht zu mikrobiologisch beeinflusster Korrosion wird MIC als Sonderform beschrieben, bei der Mikroorganismen durch ihre Anwesenheit und (u. a.) aggressive Stoffwechselprodukte elektrochemische und chemische Reaktionen an festen Oberflächen verändern und so Metallabbau beschleunigen können.
Praktisch heisst das:
- Korrosion wird lokal „unter dem Biofilm“ wahrscheinlicher und oft als schwer sichtbare Hotspots, Regelorgane stören oder Leckagen entstehen
Wie wird das früh erkannt und warum lohnt es sich?
Neben der chemischen Wasserbewertung (pH, Leitfähigkeit, Härte etc.) empfehlen die SWKI-BT 102-01 Richtlinien Umlaufwasser nach definierter Zeit erneut zu kontrollieren; ergänzend nennen Leitfäden trendbasierte Überwachung und klar getaktete Prüfpunkte nach Inbetriebnahme und Umlaufzeit (jährlich nach SWKI-BT 102-01). Das macht Biofilm/MIC vermeidbar, bevor Effizienzverluste und Reparaturen eintreffen müssen.
Fazit
Zur Absicherung sollte eine regelmässige Kontrolle des Zustands des Systems gemacht werden. Die Kosten für eine jährliche Kontrolle sind signifikant kleiner als bei einem Schadensfall. Zusätzlich kann man bei frühzeitigem Handeln auch Kosten sparen.
Die meisten Probleme können schon vor der Inbetriebnahme verhindert werden mit einer guten Spülung und einer sauberen Befüllung.
Eine optimale Spülung kann auch direkt ab Hydranten gemacht werden – das wichtige ist ein hoher Druck, um den Dreck aus allen Tiefpunkten zu bringen. Nach 2 bis 3 Spülgängen kann man die Anlage mit adäquatem (entionisiertem) Heizungswasser füllen. Dabei ist wichtig, dass nach der Spülung der Heizkreis in Zirkulation gebracht wird.