Kühlwasser-Werte dauerhaft im Optimum

Physikalische Kühlwasser-Behandlung in der Kunststoffverarbeitung beseitigt Betriebsprobleme nachhaltig ohne Chemie. Elektromagnetisches Wechselfeld verbessert das Wasser des Kühlkreislaufs langfristig.

In der Kunststofftechnik bietet die Kühlwasseraufbereitung die größten Potenziale für Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. Dazu bedarf es einer Wasserbehandlung möglichst ohne Chemie, Instandhaltungsaufwand und Nachfolgekosten. Gefordert ist eine Kühlwasseraufbereitung die gewährleistet, dass neue und bestehende Kühlanlagen dauerhaft im Optimum laufen. Ergebnis muss eine effiziente Serienfertigung mit konstanter Teilequalität sein. Also, nicht Wasserwerte erfüllen, sondern mit einem ganzheitlichen Ansatz Ablagerungen, Korrosion und biologisches Wachstum minimieren.

Die Wassertechnologie von Bauer Solutions GmbH beruht auf einer Mikroprozessor-gesteuerten Elektronik, die ein wechselnd pulsierendes elektromagnetisches Feld erzeugt. Durch dieses elektromagnetische Wechselfeld findet ein Energieeintrag in das Wasser statt. Alle +/- geladenen Teilchen werden in Schwingung versetzt, die Wasserkäfige um die gelösten Ionen werden aufgebrochen und die Ionen können miteinander reagieren. Die radial eingebrachte Energie wird bei Erreichen der Resonanz auch axial in Rohrrichtung weitergeleitet.

Diese Art der Wasserbehandlung ist seit über 15 Jahren in der Anwendung, insbesondere in der Haus- und Gebäudetechnik. Industrielle Anwendungen in der Kunststoffverarbeitung gibt es seit gut drei Jahren. Insgesamt sind über 10.000 Systeme installiert. Die Bildung neuer Ablagerungen wird minimiert, da die im Wasser befindliche Härte vor einer Steinbildung in neutrale Kristalle umgewandelt wird.

Im Unterschied zu Enthärtungsverfahren wird die Wasserhärte, das heißt der Gehalt des Wassers an Calcium und Magnesium, durch eine physikalische Wasserbehandlung nicht verändert. Als Wirkprinzip für die Verhinderung der Steinbildung ist die Erzeugung von Kristallkeimen im Wasser und die Beeinflussung des Kristallwachstums zu sehen. Die Bildung der Kristallkeime führt dazu, dass das Calciumkarbonat hauptsächlich im Wasser an den Kristallkeimen und nicht auf den Oberflächen von Rohren, Temperierkanälen sowie an Wärmetauscherflächen ausfällt.

Bei Korrosionsvorgängen erfolgt die Schädigung der schützenden Oxidschicht durch Wasserinhaltsstoffe, zum Beispiel durch Salze, Chloride, Sulfate oder Metallionen, die sich an die Oberflächen anlagern beziehungsweise in Interaktion mit ihnen treten.

Wirken Energieeinträge auf den Wasserverbund werden diese Ionen beeinflusst, es kommt zu Zerfall, Neubildung und einer veränderten Wasserlöslichkeit. Dies beeinflusst unter anderem die Fließgrenzschicht zu Wandungen und das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht. Für Korrosion sind vornehmlich fehlende oder defekte Deckschichten verantwortlich. Da durch die Wasserbehandlung Interaktionen und Anhaftungen minimiert und bei bestehenden Systemen abgebaut werden, erfolgt eine Reduzierung von Korrosion und eine Stärkung und Erneuerung der schützenden Oxidschicht.

Mit Hilfe von Licht- und Sauerstoffeinträgen bilden Mikroorganismen langkettige Verbindungen, sogenannte Extrazelluläre Polymere Substanzen (EPS). Die EPS- oder Biofilmmatrix ermöglicht die Anhaftung von Keimen an Oberflächen, bildet den Raum zwischen Mikroorganismen aus und hält den Verbund in seiner dreidimensionalen Anordnung zusammen. Die elektromagnetischen Wechselfelder wirken auf die Biofilme und lösen sie ab. So wird die Grundlage für Bakterien- und Algenwachstum gestört und auch mikrobiell induzierte Korrosion reduziert.

Bei der physikalischen Wasserbehandlung sind die Wasserwerte nicht so direkt beeinflussbar wie bei einer chemischen Aufbereitung, führt das Ingenieurbüro Hannebaum, Aalen, aus. Die Wasserwerte stellen sich quasi selbst ein und ändern sich auch bei variierenden Betriebsbedingungen.

Die Wasserwerte im Maschinenkühlkreislauf zeigen eine deutliche Entwicklung nach dem Einbau der Wasserbehandlungseinheit. Im Beispiel reduziert sich die Leitfähigkeit in einem Zeitraum von sieben Monaten um 76 %, im gleichen Zeitraum reduziert sich auch der Eisengesamtgehalt um 72 %. Insgesamt geht die Korrosionsneigung des Systems zurück, neue Korrosion reduziert sich, bestehende Korrosionsschichten und Ablagerungen werden abgelöst und in der Feinfilterung aufgefangen.

Nach dem Einbau der Wasserbehandlungseinheit wurde die Zugabe von Molybdän gestoppt. Trotzdem geht der Wert nicht schlagartig auf null, da im Kreislaufwasser und in den Ablagerungen noch sehr viel Molybdän enthalten ist. Im Verhältnis der Nachspeisung von Stadtwasser, Löseprozessen und Filterung werde sich ein Wert nahe null einpendeln, schildert das Ingenieurbüro.

gr