Wasserpflege

Meinolf Droege,

Ohne Chemie gegen Kalk, Biofilm und Korrosion

Mit Hilfe einer Frequenz- und Impulstechnologie sollen mikrobiologische Bestandteile in offenen und geschlossenen Wasserkreisläufen neutralisiert werden. Ziel ist es, die Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit der Produktionsabläufe zu verbessern, sowie den Werterhalt der Produktionsanlagen sicherzustellen. Biofouling, Korrosion, Kalk und Algen werden in wasserführenden Systemen abgebaut und über spezifisch angepasste Filtertechniken absorbiert. Bestehende Biofilme werden unterwandert und gelöst, Amöben mit darin eingeschlossenen Legionellen-Nestern freigesetzt, zerstört und abgetragen.

Vorher-Nachher-Vergleich: Links der Schlauch einer Extruderkühlung mit Verkrustungen und Kalkanhaftungen aus dem Betrieb. Rechts die Verschlauchung nach Einsatz der chemiefreien Wasserbahandlung. © Aquaenergy

Das verspricht Anlagenentwickler und –bauer Aquaenergy auch für die vielfältigen Wasseranwendungen in der Kunststoffindustrie. Hier und in anderen Branchen wird Prozesswasser benötigt, das kontinuierlich aufbereitet werden muss. Laufende Anlagen ohne Unterbrechung in der Produktion sind für effiziente Prozesse erforderlich, um Wettbewerbsvorteile und schließlich und Gewinn zu erzielen. Verunreinigungen, Kalk, Korrosion und Biofilm werden laut Unternehmen aktuell zu 90 Prozent mit Bioziden, Inhibitoren, Demineralisierung – also chemisch – entgegengewirkt. Der Einsatz der Chemie berge langfristig nicht nur die Gefahr von Problemen in den Produktions- und Kühlprozessen, sondern gefährde auch die Umwelt und die Gesundheit der Mitarbeiter. Aquaenergy hat das System AE Organicpure entwickelt, das Wasser ohne Chemie in den Kreisläufen behandelt, Kosten in der Instandhaltung und Reparatur sparen und vor allem nachhaltig sein soll.

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Einsatz in der Kunststoffverarbeitung

Abbau von Biofouling aus dem Kühlkreislauf einer Hydraulikkühlung. © Aquaenergy

Typische Wasserkreisläufe finden sich in der K-Branche beispielsweise in der Kühlung und Temperierung von Spritzgießmaschinen, Extrudern und Werkzeugen. So wird das System seit fünf Jahren in einem 1500 m³ fassenden Sprinklerbecken mit drei Kreislaufsystemen gegen Biofouling eingesetzt. Sie dienen zur Wärmerückgewinnung (Nutzung der Produktionswärme) für den Gebäudeheizkreislauf, und diese laufen seitdem frei von Inhibitoren. In der Regel wird das Wasser in der Hauptleitungs-Zufuhr und im jeweiligen Kühlkreislauf im Bypass mit dem entsprechenden Filtersystem behandelt – 24 Stunden an 365 Tagen im Jahr.

Ein Werkzeughersteller hat drei Anlagen im Kreislauf um Biofouling in der Kühlemulsion entgegenzuwirken. In den acht Jahren seit Installation mussten keine Inhibitoren eingesetzt werden, die Maschinen laufen laut Unternehmen ohne Probleme mit der optimalen Temperatur. Durch den Einsatz der chemiefreien Technologie von Aquaenergy habe sich die Reinigung und Wartung um 80 Prozent erheblich reduziert und vereinfacht. Es werde weniger Wasser verbraucht und durch die größeren Reinigungsintervalle Kosten gespart.

Die Technologie dahinter

Typische Anlagenkonfiguration zur Filterung in Hydraulikkreisläufen. © Aquaenergy

Das System nutzt natürliche Wirkprinzipien, um mikrobiologische Bestandteile und Organismen (auch Legionellen) in fließenden Trink- und Brauchwasser zu neutralisieren. Mit einem Mikroprozessor programmierte elektrische Wechselfelder werden in das vorbeifließende Wasser eingebracht. Diese gehen mit den Organismen und mikrobiologischen Bestandteilen in Resonanz- oder lnterferenzschwingung und neutralisieren sie. Kalzium-Kationen und -Anionen werden mit speziellen Frequenz-Sequenzen getrennt, dabei werden Kesselstein und Korrosion reduziert. Die abgelösten Bakterienfragmente, Biofilme und Inkrustationen nimmt das durchfließende Wasser auf und spült sie aus.

Die Technik arbeitet, so Aquaenergy, bei jeder Wasserzusammensetzung und Wasserhärte. Die Wirkung sei unabhängig von den installierten Rohrmaterialien, ob Eisen, Edelstahl, Kupfer oder Kunststoff. Die Wirkung werde über mehrere Kilometer Leitungslänge erzielt. Das Know-how liege in der Auswahl der richtigen Schwingungs-Frequenzmuster (ERIF), passend zur Anforderung der Anwendung, in den Mikroprozessor der Steuereinheit zu programmieren und über das AE Powertube genannte Bauteil auf das zu behandelnde Wasser zu übertragen, um damit die Probleme in den Wasserkreisläufen effizient zu lösen. Das Wasser im Kreislauf und somit auch das chemiefreie System ist typischerweise rund um die Uhr im Einsatz.

Untersuchung der TH Nürnberg

Zur Wirkungsweise der Aquaenergy Technologie hat die Technische Hochschule Nürnberg, Fakultät für Verfahrenstechnik, 2019 eine Untersuchung durchgeführt. Im Rahmen der Untersuchung zur Auswirkung elektromagnetischer Wechselfelder auf Mikroorganismen wurden zum einen Versuche zur Bestimmung der Einflüsse von elektromagnetischen Wechselfeldern auf die Keimbildungsfähigkeit durchgeführt. Zum anderen wurden Versuche in bewegter Flüssigkeit durchgeführt. Hier sollten neben den Einflüssen auf die Keimbildungsfähigkeit auch Einflüsse auf die Biofilmbildungsfähigkeit untersucht werden. Die elektromagnetischen Wechselfelder wurden dabei von einem AE Powertube erzeugt. Zur Gewährleistung einer gleichbleibenden Qualität wurden alle Medien und Agarplatten selbst hergestellt und die Vorkulturen selbst angezogen und vor Versuchsbeginn geprüft.

Verschiedene Größen und Anschlussvarianten ermöglich den Einsatz in unterschiedlichen Anlagen. © Aquaenergy

Bei den Versuchen im zyklischen Durchlaufbetrieb war ein signifikanter Einfluss der Felder, sowohl auf die Bildung von Biofilmen, als auch auf die Keimzahl zu erkennen. Sichtbare Biofilme wurden nur in der Kontrollgruppe gebildet. Auch die Keimzahl der Kontrollgruppen stieg hier in allen Versuchen an, während die der jeweiligen Testgruppen deutlich sank. Daraus ist zu schlussfolgern, dass das Modul in der Lage ist, die Keimzahl in einer bewegten Flüssigkeit zu reduzieren, sowie die Bildung von Biofilmen zu inhibieren. Die Untersuchung ergab also, dass eine Frequenz-Impulstechnologie in der Lage ist, die Keimbildung und die Biofilmbildung von Mikroorganismen erheblich zu minimieren.

VR-Brille und Remote-App

Seit kurzem werden die Ortsbegehungen von Aquaenergy auch digital möglich Dem Anwenderunternehmen wird die bereits programmierte digitale VR-Brille inklusiv Handy zur Verknüpfung geschickt. Der Verantwortliche, beispielsweise der Produktionsleiter, setzt diese dann vor Ort zu einem vereinbarten Zeitpunkt auf und Aquaenergy schaltet sich live dazu und sieht und hört so alles, was auch der Produktionsleiter wahrnimmt. So sieht man sowohl das Umfeld, die Gesprächspartner und mögliche Dateien, die geteilt werden können – dreidimensional, im Head-up Display.

Ein weiteres Tool, das lange Anfahrtswege ersparen kann, ist die Remote App. Damit lassen sich anbahnende Probleme frühzeitig erkennen und lösen. Die Kunden arbeiten über Live Video-Schaltung und verbinden sich sofort mit einem Experten oder Arbeitskollegen. Mit nur einem Klick richten sich eine sichere Live-Schaltung zwischen Telefonen, Tablets, Smart Glasses, Notebooks und Desktop-PCs ein. Innerhalb weniger Minuten kann das Problem erkannt, automatisch dokumentiert und vor Ort gelöst werden.

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