Die Abwassereinleitung bei Verdunstungskühlanlagen ist ein komplexes Zusammenspiel aus technischer Notwendigkeit und rechtlichen Vorgaben. Wer seine Anlage betreibt, muss regelmäßig absalzen – und dieses Absalzwasser unterliegt strengen Einleitgrenzwerten der Abwasserverordnung. Besonders kritisch: Biozide gegen Legionellen dürfen nur nach Stoßbehandlung ins Abwasser gelangen, Schwermetalle wie Chrom und Quecksilber sind komplett verboten, und bei der Desinfektion entstehen unerwünscht AOX-Verbindungen.
Die gute Nachricht: Kleinanlagen unter 10 m³ Abwasser pro Woche sind von den Anforderungen ausgenommen. Dennoch gilt für alle anderen: Die Wahl der Betriebschemikalien und die Fahrweise der Anlage müssen die abwasserrechtlichen Vorgaben von Anhang 31 der AbwV zwingend berücksichtigen.
Phase 1: Ausgangszustand
Frisches Kühlwasser
Niedrige Salzkonzentration
Phase 2: Nach Verdunstung
Eingedicktes Wasser
Hohe Salzkonzentration
Phase 3: Kritischer Zustand
Übersättigung
Ablagerungsgefahr!
Inhalte
Checkliste: Das Wichtigste zur Abwassereinleitung auf einen Blick
- Anhang 31 der Abwasserverordnung definiert verbindliche Grenzwerte für Kühlkreisläufe
- Kontinuierliches Absalzen ist technisch notwendig und erzeugt behandlungspflichtiges Abwasser
- CSB-Grenzwert: 40 mg/l (80 mg/l nach Dispersator-Reinigung)
- Biozide nur nach Stoßbehandlung – Absalzung während Dosierung verriegeln
- AOX-Grenzwert: 0,5 mg/l (kritisch bei chlor- und bromhaltigen Desinfektionsmitteln)
- Chrom-, Quecksilber- und metallorganische Verbindungen sind verboten
- Zink-Grenzwert für sonstige Kühlkreisläufe: 4 mg/l vor Vermischung
Warum ist Absalzen im Betrieb der Anlagen nötig?
Verhinderung von Ablagerungen
Verdunstungskühlanlagen arbeiten als offene Systeme, bei denen ausschließlich reines Wasser verdunstet. Die gelösten Salze und anderen Inhaltsstoffe bleiben zurück und konzentrieren sich kontinuierlich im Kreislaufwasser auf – dieser Vorgang heißt Eindickung. Ohne Gegenmaßnahmen würde die Konzentration von Salzen irgendwann die Löslichkeitsgrenzen überschreiten. Die Folge: hartnäckige Ablagerungen (Scaling), die Wärmeübertrager blockieren und die Kühlleistung drastisch reduzieren.
Kontrolle der Wasserqualität
Um die Konzentration auf einem kontrollierbaren Niveau zu halten, muss kontinuierlich ein Teil des eingedickten Kreislaufwassers abgelassen werden. Diese Absalzung oder Abschlämmung läuft in der Praxis meist automatisiert ab. Die Regelgröße ist dabei typischerweise die elektrische Leitfähigkeit des Kühlwassers. Sie gibt Auskunft darüber, wie stark sich die Inhaltsstoffe bereits aufkonzentriert haben. Das abgelassene Wasser ist als Abwasser zu behandeln und muss die Anforderungen des Anhangs 31 erfüllen.
Vermeidung von Korrosion
Eine höhere Eindickungszahl (EZ) senkt zwar theoretisch den Wasserverbrauch, doch ab einer EZ von 4 kippt das Verhältnis. Die geringen Einsparungen stehen dann in keinem Verhältnis mehr zu den negativen Auswirkungen: erhöhte Korrosionsgefahr, verstärkte Ablagerungsbildung und begünstigtes biologisches Wachstum. Wer zu stark eindickt, riskiert Materialschäden und teure Reparaturen. Das kontrollierte Absalzen schützt die Anlage und hält die Wasserchemie im optimalen Bereich.
Wer benötigt die VDI 2047-Schulung?
Die VDI 2047-Schulung richtet sich an alle, die für den Betrieb, die Wartung oder die Inbetriebnahme von Verdunstungskühlanlagen, Kühltürmen oder Nassabscheidern verantwortlich sind – also an alle, die mit der Hygiene von Kühlwassersystemen in Berührung kommen.
➨ Kurz gesagt: Alle, die mit Planung, Betrieb oder Kontrolle von Verdunstungskühlanlagen zu tun haben, sollten die VDI 2047-Schulung absolvieren – sie stellt sicher, dass Anlagen hygienisch einwandfrei, effizient und rechtssicher betrieben werden.
Praxis-Exkurs: Anforderungen an die Abwassereinleitung
Rechtlicher Rahmen: Abgrenzung zwischen Luftreinhaltung und Gewässerschutz
Die Richtlinie VDI 2047 Blatt 2 (VDI 2047-2) gilt nicht für die Einleitung von Abwasser aus Verdunstungskühlanlagen. Die Hauptaufgabe der 42. Bundes-Immissionsschutzverordnung (42. BImSchV) und der VDI 2047 liegt primär auf der Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen – insbesondere die Freisetzung mikroorganismenhaltiger Aerosole, die Legionellen verbreiten können.
Für die Abwassereinleitung einer Verdunstungskühlanlage sind stattdessen andere gesetzliche Vorgaben maßgeblich. Dies betrifft sowohl die kontinuierliche Absalzung im laufenden Betrieb als auch das Entleeren der Anlagen. Die Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer (AbwV) ist in diesem Zusammenhang die relevante Rechtsgrundlage.
AbwV – Verordnung und Einleitgenehmigung
Maßgeblich für die Abwassereinleitung ist die Abwasserverordnung (AbwV), konkret deren Anhang 31 (Wasseraufbereitung, Kühlsysteme, Dampferzeugung). Dieser Anhang gilt für Abwasser, dessen Schadstofffracht im Wesentlichen aus Kühlsystemen zur indirekten Kühlung von industriellen und gewerblichen Prozessen stammt. Einleitungserlaubnisse werden nur erteilt, wenn der Abwassereinleiter die in dem einschlägigen Anhang der AbwV beschriebenen Maßnahmen zur Vermeidung und Verringerung von Abwasseremissionen nach dem Stand der Technik durchführt.
[als Kasten] Die Zuständigkeit für die Erteilung der Erlaubnis liegt bei den Wasserbehörden der Länder. Je nach Art und Größe der Einleitung sind die Bezirksregierungen als Obere Wasserbehörden oder die Kreise und kreisfreien Städte als Untere Wasserbehörden zuständig.
Ausgenommen sind lediglich Anlagen, deren Abwassereinleitung weniger als 10 m³ pro Woche beträgt. Die Einhaltung der abwasserrechtlichen Vorgaben ist bereits bei der Auswahl von Betriebschemikalien und der Auslegung der Fahrweise ein wesentliches Kriterium.
Einleitgrenzwerte für das Abwasser
Anhang 31 der AbwV definiert präzise Grenzwerte für das Abwasser aus der Abflutung sonstiger Kühlkreisläufe. Als Stichprobe (qualifizierte Stichprobe oder 2-Stunden-Mischprobe) gelten:
- Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB): Der Standardwert liegt bei 40 mg/l. Nach Durchführung einer Reinigung mit Dispergatoren steigt der zulässige Wert auf 80 mg/l an.
- Phosphor, gesamt: Der Basisgrenzwert beträgt 3 mg/l. Dieser Wert kann sich je nach eingesetzten Phosphorverbindungen ändern: Bei ausschließlich zinkfreien Kühlwasserkonditionierungsmitteln erhöht er sich auf 4 mg/l, bei zinkfreien Mitteln mit nur anorganischen Phosphorverbindungen sogar auf 5 mg/l.
- Zink: Für die Abflutung sonstiger Kühlkreisläufe gilt vor der Vermischung mit anderem Abwasser ein Grenzwert von 4 mg/l als Stichprobe.
Schwermetalle und verbotene Stoffe
Die Einleitung von Schwermetallen aus Kühlsystemen ist streng reglementiert. Das Abwasser darf bestimmte Stoffe und Stoffgruppen, die aus dem Einsatz von Betriebs- und Hilfsstoffen stammen, grundsätzlich nicht enthalten:
- Chrom- und Quecksilberverbindungen
- Metallorganische Verbindungen (mit Metall-Kohlenstoff-Bindung) und Mercaptobenzthiazol
- Zinkverbindungen aus Kühlwasserkonditionierungsmitteln in der Abflutung von Hauptkühlkreisläufen in Kraftwerken
Obwohl Zinkverbindungen in Hauptkühlkreisläufen von Kraftwerken verboten sind, gilt für sonstige Kühlkreisläufe der bereits genannte Grenzwert von 4 mg/l vor Vermischung. Die Metallionenkonzentration ist generell ein relevanter Überwachungsparameter für das Abwasser gemäß Anhang 31 der AbwV.
Biozide und ihre strikte Regulierung
Der Einsatz von Bioziden zur Bekämpfung von Mikroorganismen wie Legionellen ist in Verdunstungskühlanlagen essenziell, um gesundheitliche Risiken zu minimieren. Diese Chemikalien zur Kühlwasserbehandlung – ob Biozide, Desinfektionsmittel oder Korrosionsschutzmittel – stellen häufig Gefahrstoffe dar, die ins Abwasser gelangen können.
Anhang 31 der AbwV legt unmissverständlich fest: Mikrobizide Wirkstoffe dürfen in Abwässern aus der Abflutung von Kühlkreisläufen nur nach Durchführung einer Stoßbehandlung enthalten sein. Ausgenommen von dieser Stoßbehandlungspflicht ist ausschließlich der Einsatz von Wasserstoffperoxid oder Ozon, die kontinuierlich dosiert werden dürfen.
Um die Wirksamkeit der Stoßbehandlung sicherzustellen und die Einhaltung der Abwasserverordnung zu gewährleisten, muss die Absalzung während der Stoßdosierung und für eine Nachlaufzeit verriegelt werden. Dies garantiert eine ausreichende Einwirkzeit und minimiert den vorzeitigen Verlust des Wirkstoffs ins Abwasser.
Für das Abwasser aus der Abflutung sonstiger Kühlkreisläufe nach Durchführung einer Stoßbehandlung gelten am Ort des Anfalls folgende Anforderungen als Stichprobe:
- Chlordioxid und andere Oxidantien (angegeben als Chlor): 0,3 mg/l
- Giftigkeit gegenüber Leuchtbakterien (GL): maximal 12
Der Grenzwert für die Giftigkeit gegenüber Leuchtbakterien gilt auch dann als eingehalten, wenn die Abflutung so lange gesperrt bleibt, bis ein GL-Wert von 12 oder kleiner erreicht ist. Dies muss entsprechend den Herstellerangaben über Einsatzkonzentration und Abbauverhalten im Betriebstagebuch nachgewiesen werden.
Adsorbierbare organisch gebundene Halogene (AOX)
AOX sind adsorbierbare organisch gebundene Halogene – konkret Chlor, Brom und Iod. Sie gelten als wichtiger Abwasserparameter, da sie als unerwünschte Nebenprodukte bei der Desinfektion entstehen können. Für die Abflutung sonstiger Kühlkreisläufe ist ein Grenzwert von 0,5 mg/l als Stichprobe festgelegt.
Die Gefahr der AOX-Bildung besteht insbesondere beim Einsatz halogenhaltiger Verbindungen wie Chlor oder Brom. Die Anwendung von Chlorbleichlauge kann zur Bildung von organischen Chlorverbindungen führen, wobei gleichzeitig Chloride entstehen, die die Korrosion verstärken können. Bei oxidativen Bioziden besteht grundsätzlich die Gefahr der AOX-Bildung.
Eine wichtige Ausnahme bildet Chlordioxid: Es hat chemisch wenig mit Chlor zu tun und produziert keine chlorierten Nebenprodukte. Die Neigung zur AOX-Bildung besteht hingegen auch bei der Verwendung halogenhaltiger Wirkstoffe in nicht oxidativen Bioziden.
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Fragen & Antworten rund um das Thema Wassereinleitung:
Absalzung ist das kontrollierte Ablassen von aufkonzentriertem Kühlwasser, um die Salzkonzentration im System zu begrenzen. Da bei der Verdunstung nur reines Wasser entweicht, reichern sich Salze und Mineralien im Kreislaufwasser an. Ohne regelmäßige Absalzung drohen Ablagerungen, Korrosion und Anlagenschäden.
Anhang 31 der Abwasserverordnung definiert folgende Hauptgrenzwerte:
CSB: 40 mg/l (80 mg/l nach Dispersator-Reinigung)
Phosphor gesamt: 3 mg/l (bis 5 mg/l bei zinkfreien Mitteln)
Zink: 4 mg/l vor Vermischung
AOX: 0,5 mg/l
Chrom- und Quecksilberverbindungen: verboten
Nein. Die VDI 2047 Blatt 2 und die 42. BImSchV regeln primär die Luftreinhaltung und Legionellenprävention. Für die Abwassereinleitung von Verdunstungskühlanlagen ist ausschließlich die Abwasserverordnung (AbwV) Anhang 31 maßgeblich.
Ja, aber nur nach Stoßbehandlung. Mikrobizide Wirkstoffe dürfen in Abwässern aus Kühlkreisläufen nur nach Durchführung einer Stoßbehandlung enthalten sein. Ausnahme: Wasserstoffperoxid und Ozon dürfen kontinuierlich dosiert werden. Die Absalzung muss während der Stoßdosierung und für eine Nachlaufzeit verriegelt werden.
Anlagen mit weniger als 10 m³ Abwassereinleitung pro Woche sind von den Anforderungen des Anhangs 31 ausgenommen. Darüber hinaus benötigen Sie eine Genehmigung durch die zuständige Wasserbehörde (Direkteinleitung ins Gewässer) oder die Indirekteinleitungsgenehmigung (Einleitung in öffentliche Kanalisation).
Indirekteinleiter leiten Abwasser in die kommunale Kanalisation, wo es in der Kläranlage behandelt wird. Direkteinleiter leiten gereinigtes Abwasser direkt in ein Gewässer (Bach, Fluss, See). Kläranlagen sind Direkteinleiter, Industrie- und Gewerbebetriebe meist Indirekteinleiter.
Der CSB gibt die Menge an Sauerstoff (in mg/l) an, die zur Oxidation aller oxidierbaren Stoffe im Wasser benötigt würde. Er misst sowohl biologisch abbaubare als auch nicht abbaubare organische Stoffe und ist ein wichtiger Kennwert für die Abwasserbelastung.
Die Eindickungszahl zeigt, wie stark sich Mineralstoffe durch Verdunstung im Kühlwasser aufkonzentriert haben. Sie ist das Verhältnis zwischen Salzen im Kühlwasser und im Zusatzwasser. Optimal sind Werte zwischen 2 und 4.
Dispergatoren halten Feststoffpartikel im Wasser in Schwebe und verhindern Ablagerungen auf Oberflächen. Sie schützen Wärmetauscher und Rohre vor Kalk, Schlamm und Biofilmen, indem sie Partikel am Verklumpen hindern.
Bei Reinigung mit Dispergatoren werden Ablagerungen gelöst, wodurch vorübergehend mehr organische Stoffe ins Abwasser gelangen. Daher gilt dann 80 mg/l statt 40 mg/l CSB.
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