Ihr zuverlässiger Partner für Entschäumer & Schaumkontrolle in industriellen Wassersystemen

Schaumbildung in Kühl-, Kessel- und Abwassersystemen hat immer eine physikalisch-chemische Grundlage: Gasblasen (meist Luft) werden durch oberflächenaktive Stoffe in der Flüssigkeit stabilisiert, sodass sie nicht platzen.

Häufige Ursachen nach Prozess:

• Kühlwasseranlagen: Tenside aus Biozidprogrammen, organische Abbauprodukte aus Biofilmen, Leckagen aus Wärmetauschern (z. B. Öleintrag)

• Kesselanlagen/Verdampfer: Hoher Feststoffgehalt (TDS), organische Verschmutzungen, Öl oder Fette, unzureichende Absalzung

• Biologische Kläranlagen: Überdosierung von Nährstoffen, Eintrag von Tensiden aus Produktionsabwässern, hohe Protein- oder Kohlenhydratkonzentrationen

• Papierindustrie: Harze, Leime und Lignin aus der Faseraufbereitung

• Chemische Industrie: Reaktionsnebenprodukte, Tenside oder Polymere aus Prozessen

Praxisbeispiel:
In einer industriellen Fettverarbeitungsanlage führte ein minimaler Öleintrag in das Kühlwasser zu einem stabilen, hochviskosen Schaum, der erst nach Einsatz eines silikonhaltigen Spezialentschäumers verschwand.

Die Wirkung von Entschäumern basiert auf mehreren Mechanismen:

1. Lokale Oberflächenspannungsreduktion: Der Entschäumer destabilisiert gezielt die Grenzschicht der Schaumlamelle, wodurch die Flüssigkeit schneller aus der Blase abläuft.

2. Einlagerung hydrophober Partikel: Dispergierte Partikel (z. B. Silikondioxid) stören die Stabilität der Schaumbildner und wirken wie „Sollbruchstellen“ in der Blasenwand.

3. Austausch der Flüssigkeit in der Lamelle: Öltröpfchen verdrängen Wasser aus der Blasenwand und lassen sie kollabieren.

4. Langzeitwirkung durch Antischaummittel: Bestimmte Additive legen sich wie ein Schutzfilm auf die Flüssigkeitsoberfläche, um eine erneute Schaumbildung zu verhindern.

Unterschied je nach Formulierung:

• Silikonhaltige Entschäumer: extrem schnelle Wirkung, sehr niedrige Dosierung

• Silikonfreie Entschäumer: etwas langsamere, aber stabilere Langzeitwirkung

• Polyether- oder Wachsbasis: temperaturstabil und für Heißwasseranwendungen geeignet

• Silikonhaltige Entschäumer:

  • Einsatzgebiet: Kühlkreisläufe, Abwasserbehandlung, chemische Prozesse

  • Vorteile: Sehr schnelle Wirkung, hohe Effizienz bei niedriger Dosierung

  • Nachteil: Kann bei Membrananlagen (RO, UF) zu irreversiblen Verblockungen führen

• Silikonfreie Entschäumer (Polyether, Wachse, Mineralöle):

  • Einsatzgebiet: Lebensmittelindustrie, Membransysteme, Anwendungen mit Silikonrestriktionen

  • Vorteile: Membranverträglich, keine Silikonrückstände

  • Nachteil: Meist höhere Dosierung erforderlich

• Biologisch abbaubare Entschäumer:

  • Einsatzgebiet: Biologische Klärstufen, um mikrobielle Aktivität nicht zu hemmen

  • Vorteile: Umweltfreundlich, schnell abbaubar

  • Nachteil: Meist nicht so langanhaltend wirksam wie silikonbasierte Produkte

• Hochtemperatur-Entschäumer:

  • Einsatzgebiet: Kesselanlagen, Verdampfer, Prozesse >100 °C

  • Vorteile: Temperatur- und druckstabil, kein Wirkverlust bei hohen Temperaturen

Praxisbeispiel:
In einer Papierfabrik mit stark harzhaltigem Prozesswasser konnte nur ein silikonhaltiger Entschäumer den Schaum innerhalb von Sekunden brechen – ein silikonfreier Test führte zu verzögertem Effekt und höherem Verbrauch.

Unsere Entschäumer werden in vielen Branchen eingesetzt, z. B.:

• Kühlwassersysteme: Schaum durch Biozidprogramme oder organische Belastungen

• Kesselanlagen/Verdampfer: Schaumbildung durch gelöste Feststoffe oder Öle

• Biologische Abwasserbehandlung: Schaumbildung bei hoher Belastung mit Proteinen oder Tensiden

• Papierindustrie: Schaum in Stoffaufbereitung und Papiermaschinen

• Chemische Industrie: Schaum in Reaktoren und während Syntheseprozessen

• Lebensmittelindustrie: Schaum in Fermentern, CIP-Prozessen oder bei Rohstoffannahme

Die optimale Dosierung hängt von Wasserchemie, Schaumbelastung, Temperatur und Anlagentyp ab.
Vorgehensweise bei ALMA AQUA:

1. Analyse der Schaumsituation vor Ort (Probenahme, Schaumbildungstest)

2. Labortest mit verschiedenen Entschäumertypen zur Ermittlung der Wirksamkeit

3. Pilotdosierung in der Anlage mit unterschiedlichen Mengen

4. Monitoring: Schaumhöhe, Schaumdauer, mögliche Wechselwirkungen mit anderen Additiven

5. Feinjustierung: Automatische Dosierung über Sensoren oder manuell in Intervallen

Tipp: Eine dauerhafte Vorbeugedosierung ist oft effizienter als eine rein reaktive Schockdosierung.

Ja – die falsche Auswahl oder Dosierung kann erhebliche Probleme verursachen:

• Biologische Kläranlagen:

  • Manche Entschäumer können den Sauerstoffübergang in die Flüssigkeit hemmen, was den CSB-Abbau verlangsamt.

  • Silikonpartikel können im Schlamm akkumulieren und die Absetzeigenschaften verschlechtern.

  • Lösung: biologisch abbaubare Entschäumer verwenden, die keinen negativen Einfluss auf die Biomasse haben.

• Membransysteme:

  • Silikonhaltige Produkte führen oft zu irreversiblen Membranfouling.

  • Selbst kleinste Mengen können die Membranporen hydrophobieren und den Fluss stark reduzieren.

  • Lösung: silikonfreie, RO-kompatible Formulierungen einsetzen, die die Herstellervorgaben erfüllen.

Praxisbeispiel:
In einer Umkehrosmoseanlage führte die unkontrollierte Verwendung eines silikonhaltigen Entschäumers zu einem 40 %igen Permeatflussverlust – erst eine Membranreinigung mit speziellen Dispergatoren konnte den Schaden begrenzen.

Je nach Einsatzgebiet müssen unterschiedliche Richtlinien beachtet werden:

• Lebensmittelindustrie: Entschäumer müssen FDA- oder EU-konform für Lebensmittelkontakt sein (z. B. VO (EU) Nr. 10/2011).

• Abwasserbereich: Einhaltung der Abwasserverordnung (AbwV), biologische Abbaubarkeit beachten.

• Kühltürme / Verdunstungskühlanlagen: Einsatz muss mit Biozid- und Korrosionsschutzprogrammen kompatibel sein (VDI 2047 / 42. BImSchV).

• Membransysteme: Herstellerfreigaben beachten, um die Gewährleistung nicht zu verlieren.

Ja – und in vielen Prozessen ist das sogar wirtschaftlicher.
Präventiver Einsatz reduziert das Risiko plötzlicher Schaumausbrüche, die zu Produktionsstillstand oder Effizienzverlust führen.
Beispiel: In einer Papiermaschine führte eine kontinuierliche Niedrigdosierung zu einer konstanten Schaumfreiheit und verhinderte teure Produktionsunterbrechungen.

In den meisten Fällen innerhalb von Sekunden bis wenigen Minuten.
Die Wirkgeschwindigkeit hängt von der Belastung, Temperatur und Strömung ab.
Silikonhaltige Produkte wirken besonders schnell, silikonfreie oft etwas langsamer, dafür langfristiger stabil.

Ja – und die Folgen reichen von Produktionsausfällen bis zu Anlagenschäden:

• Fehlende Wirkung: Wenn der Entschäumer nicht zum Schaumbildner passt, bleibt der Effekt aus (z. B. silikonfrei gegen sehr stabilen Silikatschaum).

• Inkompatibilität mit anderen Additiven: Kann zu Flockung, Ölfilm oder Reaktionsprodukten führen, die Messgeräte stören.

• Materialschäden: Bestimmte Lösemittel in Entschäumern können Dichtungen oder Beschichtungen angreifen.

• Prozessstörungen: In biologischen Klärstufen oder Membrananlagen kann ein falscher Entschäumer die Leistungsfähigkeit massiv beeinträchtigen.

Deshalb gilt:
ALMA AQUA empfiehlt immer eine Vor-Ort- oder Labortestung, bevor ein Entschäumer dauerhaft eingesetzt wird. So wird sichergestellt, dass Wirkung, Kompatibilität und Langzeitverträglichkeit stimmen.

Eine effektive Schaumursachenanalyse beginnt mit einer systematischen Erfassung aller relevanten Betriebsdaten und Wasserparameter.
ALMA AQUA geht dabei in mehreren Schritten vor:

1. Betriebsbeobachtung vor Ort

   • Visuelle Analyse der Schaumbeschaffenheit (trocken, feucht, viskos)

   • Erfassung von Prozessbedingungen (Temperatur, Durchfluss, pH, Luftzufuhr)

2. Probenahme & Laboranalyse

   • Schaumflüssigkeit: Untersuchung auf Tenside, Fette, Proteine, Polymere

   • Anlagenwasser: Analyse auf CSB, TSS, Öle, Oberflächenspannung

   • Mikrobiologische Tests: Nachweis von Biofilmprodukten (EPS, Bakterienarten)

3. Prozesshistorie prüfen

   • Letzte Änderungen in der Wasserchemie oder Dosierstrategie

   • Einsatz neuer Additive oder Rohstoffe

   • Produktionsumstellungen oder Reinigungsintervalle

4. Simulation im Labormaßstab

   • Nachstellen der Schaumbildung mit Anlagenwasser, um passende Entschäumer gezielt zu testen

Praxis-Tipp:
Viele Schaumbildungen sind multifaktoriell – z. B. Kombination aus Tensiden + Biofilm + Feststoffbelastung. In solchen Fällen ist eine Kombinationsstrategie aus Schaumursachenbeseitigung und Entschäumer am effektivsten.

Eine kurzfristige Entschäumung ist meist einfach – die Herausforderung liegt in der langfristigen Schaumkontrolle.
ALMA AQUA empfiehlt dafür eine Prozessoptimierung in 4 Schritten:

1. Quellenkontrolle

   • Reduzierung von Tensid- oder Fettbelastung an der Quelle

   • Optimierung von Reinigungsprozessen, um Restchemie im Kreislauf zu minimieren

2. Prozessparameter optimieren

   • Absenkung der Strömungsgeschwindigkeit in kritischen Bereichen

   • Vermeidung übermäßiger Luft- oder Gaseinträge in Pumpen und Leitungen

3. Langzeitdosiervarianten

   • Einsatz von Entschäumern als kontinuierliche Niedrigdosierung zur Prävention

   • Kombination mit Dispergatoren, um Schaumstabilisatoren (z. B. Partikel) zu entfernen

4. Regelmäßige Überwachung

   • Online-Messsysteme für Schaumhöhe oder Oberflächenspannung

   • Dokumentation der Schaumneigung, Dosiermengen und Anlagenbedingungen

Praxisbeispiel:
In einer Papierfabrik konnte durch kontinuierliche Dosierung eines temperaturstabilen Entschäumers und gleichzeitige Anpassung des Luftgehalts in der Prozesswasserleitung die Schaumbildung um 95 % reduziert werden – ohne negative Effekte auf den Produktionsprozess.