Ihr zuverlässiger Partner für Reinigungsmittel in industriellen Wassersystemen

Saure Reiniger sind die erste Wahl, wenn mineralische oder oxidische Ablagerungen in Wassersystemen vorliegen, die durch Ausfällungen aus dem Kreislaufwasser oder durch Korrosionsreaktionen entstehen.

Typische Ablagerungen:

• Calciumcarbonat (Kalk) aus hartem Speisewasser oder CO₂-Entgasung

• Calciumsulfat (Gips), oft in industriellen Kühlkreisläufen mit hoher Sulfatbelastung

• Eisenoxide (Rost, Magnetit) durch Sauerstoffkorrosion oder Anfahrprozesse

• Silikate aus Kieselsäure im Rohwasser

• Mischbeläge aus Kalk, Eisen und organischen Stoffen

Wirkprinzip:
Säuren wie Phosphorsäure, Zitronensäure, Sulfaminsäure oder spezielle Mischungen lösen diese Ablagerungen, indem sie mit den Mineralien reagieren und sie in wasserlösliche Salze umwandeln.

Praxisbeispiel:
In einem Verdunstungskühlturm mit hohem Kalkgehalt kann eine saure Reinigung den Wärmeübergang um bis zu 20 % verbessern und gleichzeitig Biofilmbildung verhindern, da die mineralische Basis des Biofilms entfernt wird.

Alkalische Reiniger kommen zum Einsatz, wenn organische oder fettige Verschmutzungen im System dominieren – häufig in der Lebensmittel-, Getränke- oder Papierindustrie, aber auch in Membrananlagen.

Typische organische Beläge:

• Biofilme (Bakterien, Algen, Pilze) mit organischer Matrix

• Fette, Öle und Schmierstoffe aus Produktionsprozessen

• Eiweiß- oder Stärkeablagerungen aus der Lebensmittelverarbeitung

• Polymerreste aus Flockungsmitteln oder Produktionshilfsstoffen

Wirkprinzip:
Alkalische Reiniger enthalten oft Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid kombiniert mit Tensiden und Komplexbildnern, um organische Strukturen aufzubrechen, Fett zu verseifen und Partikel zu dispergieren.

Praxisbeispiel:
In einer Papierfabrik wurde durch den Einsatz eines speziellen alkalischen CIP-Reinigers der Druckverlust in Wärmetauschern um 30 % reduziert und die Standzeit der Anlage um mehrere Wochen verlängert.

Oxidative Reiniger sind die effektivste Wahl, wenn mikrobiologische Belastungen oder stark vernetzte organische Beläge entfernt werden müssen, die gegen rein saure oder alkalische Mittel resistent sind.

Typische Anwendungen:

• Beseitigung von Legionellen-Biofilmen in Kühlwassersystemen

• Desinfektion von RO-/Membrananlagen nach mikrobieller Kontamination

• Reinigung von Nassabscheidern in Abluftanlagen

• Hygienisierung von Fernwärmenetzen nach längerem Stillstand

Wirkprinzip:
Oxidationsmittel wie Natriumhypochlorit, Peressigsäure oder Wasserstoffperoxid greifen die organische Matrix an, zerstören Zellwände und desinfizieren gleichzeitig.

Praxisbeispiel:
Bei einer RO-Anlage in der Getränkeindustrie konnte durch eine kombinierte oxidative Vorbehandlung und saure Nachreinigung die Permeatleistung um 25 % gesteigert und der mikrobiologische Befall vollständig eliminiert werden.

Ein typischer Reinigungsprozess umfasst:

1. Analyse: Wasserprobe und ggf. Belagsabnahme zur Bestimmung der Belagsart

2. Reinigungsmittelwahl: Saure, alkalische oder oxidative Variante je nach Belag und Material

3. Dosierung & Umwälzung: In einem geschlossenen Kreislauf (CIP) oder offline mit externer Pumpe

4. Kontaktzeit: Je nach Belagsstärke zwischen 30 Minuten und mehreren Stunden

5. Spülung: Mit VE-Wasser oder entchlor-temperiertem Wasser, bis Restchemie entfernt ist

6. Neutralisation: Falls notwendig, vor Einleitung ins Abwasser

7. Nachbehandlung: z. B. mit Korrosionsinhibitoren oder Bioziden

Die Reinigungsintervalle hängen stark von Anlagentyp, Wasserqualität, Belastung und Normvorgaben ab.
Eine proaktive Reinigung ist kosteneffizienter als eine Reaktion auf Totalausfälle.

Empfohlene Intervalle:

• Kühlkreisläufe: mind. 1–2 × pro Jahr oder bei ΔT-Verlust >2 K bzw. Druckanstieg um >0,5 bar

• Kesselanlagen: bei Kesselsteinbildung >0,5 mm oder magnetithaltigem Schlamm >200 mg/l

• RO-/Membrananlagen: bei SDI >5 oder ΔP-Anstieg um >15 %

• Fernwärmesysteme: bei Eisenwerten >1 mg/l oder sichtbarer Schlammfracht

• Lebensmittel-/Pharmaanlagen: nach HACCP/GMP-Plan, oft wöchentlich bis monatlich

Tipp: Die Reinigungshäufigkeit lässt sich durch Online-Monitoring von Differenzdruck, Temperaturdifferenz und Keimzahl optimieren.

Chemische Reinigungen in Wassersystemen müssen gesetzliche, technische und branchenspezifische Regelwerke einhalten:

• VDI 2047 / 42. BImSchV: Hygiene in Verdunstungskühlanlagen – Biofilm und Legionellen müssen kontrolliert werden

• VDI 2035: Kessel- und Heißwasseranlagen – Belagsfreiheit ist essenziell für Energieeffizienz

• DGRL (Druckgeräterichtlinie): Chemische Behandlung darf Druckgeräte nicht schädigen

• WHG / TA Luft: Einleitung von Spülwasser nur nach Neutralisation und Genehmigung

• Lebensmittel- und Pharmaindustrie: HACCP, GMP, FDA-konforme Reiniger verwenden

• Membrananlagen: Herstellerfreigaben beachten, um Gewährleistung zu erhalten

Der Schutz der Anlagenmaterialien ist ein zentrales Thema in der chemischen Reinigung. ALMA AQUA berücksichtigt daher:

1. Werkstoffanalyse – Welche Metalle, Kunststoffe oder Beschichtungen sind verbaut?

2. Temperaturverträglichkeit – Viele Werkstoffe haben Temperaturgrenzen, z. B. Aluminium <60 °C bei Säurereinigung.

3. pH-Bereichstoleranz – Materialien wie Kupfer oder Messing reagieren empfindlich auf stark saure oder alkalische Milieus.

4. Inhibitorzugabe – Unsere Reiniger enthalten Metallschutzinhibitoren, die während der Reinigung eine temporäre Passivschicht bilden.

5. Neutralisationsschritt – Nach der Reinigung wird das System auf neutralen pH eingestellt, um Nachkorrosion zu verhindern.

Praxisbeispiel:
Bei der Reinigung eines Plattenwärmetauschers mit Titanplatten wurde ein spezieller inhibitorstabilisierter Zitronensäure-Reiniger eingesetzt, um sowohl Kalk als auch Biofilm zu entfernen – ohne Titan oder Dichtungen zu schädigen.

Ja – das ist oft sogar sinnvoll.
Beispiel: Ein alkalischer Reiniger mit Tensiden löst den Biofilm auf, anschließend wird mit einem oxidativen Biozid nachbehandelt, um verbliebene Keime abzutöten.
Für Membrananlagen bieten wir auch 2-in-1-Produkte, die Reinigung und Desinfektion in einem Schritt ermöglichen.

Die Belagsanalyse ist oft der entscheidende Faktor zwischen Erfolg und Misserfolg einer Reinigung.
Ohne Analyse wird häufig ein nicht optimales Reinigungsmittel gewählt, was zu unvollständiger Entfernung oder Materialschäden führen kann.

Nutzen der Belagsanalyse:

• Identifizierung der Belagsart: mineralisch, organisch, biologisch oder Mischbelag

• Chemieoptimierung: Auswahl von Wirkstoffen, pH-Bereich und Temperatur

• Vermeidung von Fehlchemie: z. B. Einsatz von Säure auf Biofilm → keine Wirkung

• Anlagenoptimierung: Rückschlüsse auf Wasserchemie, Dosierpunkte und Betriebsweise

Analytische Methoden:

• Mikroskopie (Licht- und Rasterelektronenmikroskopie)

• Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) zur Elementbestimmung

• Thermogravimetrie (TGA) zur organisch/mineralischen Aufteilung

Praxisbeispiel:
In einem Kühlkreislauf einer Kunststoffextrusion wurde durch die Belagsanalyse festgestellt, dass es sich um einen Calcium-Phosphat-Mischbelag handelt. Statt einer Standard-Säurereinigung wurde eine gezielte Chelat-Reinigung durchgeführt – mit 100 % Belagsentfernung und ohne Materialschaden.

Die CIP-Reinigung (Cleaning in Place) ist das Standardverfahren zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit von Membrananlagen wie Umkehrosmose (RO), Nanofiltration (NF), Ultrafiltration (UF) oder Mikrofiltration (MF).

Ziel:

• Entfernen von Fouling (organisch, biologisch, mineralisch)

• Wiederherstellung des Permeatflusses

• Senkung des Differenzdrucks (ΔP)

• Verlängerung der Membranlebensdauer

Optimale Vorgehensweise:

1. Analyse der Leistungsdaten (Permeatfluss, ΔP, Salzrückhaltung) → Auswahl des passenden Reinigungsmittels

2. Chemiewahl nach Belagsart:

   • Saure Reiniger bei Kalk, Metalloxiden, Silikaten

   • Alkalische Reiniger bei organischem Fouling, Biofilm, Fett

   • Oxidationsfreie Reiniger (für Polyamidmembranen, da Chlor Schäden verursacht)

3. Vorbereitung: Spülung mit Permeat oder VE-Wasser, Temperaturkontrolle (meist 25–35 °C)

4. Umwälzphase: 30–60 Minuten je Kreislauf, Fließrichtung wechseln, um Ablagerungen mechanisch zu lösen

5. Einwirkphase: Lösung im Stillstand 30–60 Minuten belassen

6. Nachspülung: Mit Permeat oder VE-Wasser, bis Leitfähigkeit im Spülwasser stabil ist

7. Dokumentation: Chemikalienverbrauch, Messwerte, Reinigungseffekt

Tipp:
Eine regelmäßige CIP-Reinigung vor Erreichen kritischer Grenzwerte (z. B. ΔP-Anstieg >15 %, Flussverlust >10 %) erhöht die Lebensdauer von Membranen deutlich und reduziert Biofouling nachhaltig.

Legionellen sind wasserlebende Bakterien, die in Biofilmen siedeln und bei Aerosolbildung (z. B. in Kühltürmen oder Nassabscheidern) eine Legionellose verursachen können.
Eine reine Desinfektion reicht oft nicht aus, da Biofilme als Schutzschicht wirken.

Nachhaltige Vorgehensweise:

1. Ursachenanalyse: Wasserproben, Keimzahlbestimmung, Biofilmmessung, Strömungsanalyse (tote Zonen identifizieren)

2. Mechanische & chemische Biofilmentfernung:

   • Alkalische Reiniger mit Tensiden zum Aufbrechen der Biofilmmatrix

   • Nachfolgende oxidative Desinfektion (z. B. Peressigsäure, Chlor, Chlordioxid)

3. Schockdesinfektionsplanung:

   • Dosierung in erhöhter Konzentration für begrenzte Zeit

   • Umwälzung und vollständige Durchströmung aller Anlagenteile

   • Einhaltung der Kontaktzeit gemäß VDI 2047 / 42. BImSchV

4. Nachkontrolle: Keimzahlbestimmung, Legionellen-spezifische PCR-Analyse

5. Langfristige Prävention:

   • Kontinuierliche Bioziddosierung in niedriger Konzentration

   • Oberflächenmodifikationen, tote Zonen vermeiden

   • Regelmäßige Belags- und Biofilmanalysen

Praxisbeispiel:
In einem Kühlturm mit wiederkehrendem Legionellenbefall konnte durch eine zweistufige Reinigung (alkalisch + oxidativ) und anschließendes kontinuierliches Biozidprogramm die Keimbelastung dauerhaft unter den Grenzwerten gehalten werden – dokumentiert nach den Vorgaben der VDI 2047 Blatt 2.