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VDI 2047 Rückkühlwerke (VDI-Kühlturmregeln)

Rückkühlwerke können Quellen für luftgetragene Keime sein. Der Betreiber steht in der Verantwortung, das Risiko aus dem Betrieb solcher Anlagen zu minimieren. Die Richtlinienreihe VDI 2047 gibt dem Betreiber Hinweise zum hygienegerechten Betrieb und legt Randbedingungen und Inhalte geeigneter Schulungen fest, um das erforderliche Personal für den Betrieb zu qualifizieren. Eine Qualifizierung nach VDI-MT 2047 Blatt 4 ist freiwillig, versetzt die Teilnehmer aber in die Lage, eine Verdunstungskühlanlage gemäß den aktuellen Bestimmungen zu planen, zu errichten, zu betreiben und instand zu halten.

Die Richtlinien der Reihe gelten für bestehende und neu zu errichtende Verdunstungskühlanlagen und -apparate, bei denen Wasser verrieselt oder versprüht wird oder anderweitig in Kontakt mit der Atmosphäre kommen kann, mit Ausnahme von Naturzugkühltürmen mit einer thermischen Leistung von mehr als 200 MW. Dabei ist es unerheblich, ob das Kühlwasser als Kühlmedium im Prozess direkt eingesetzt wird oder die Prozesswärme über Wärmeübertrager aus einem Primärkühlkreislauf auf einen Wasserkühlkreislauf übertragen wird. Anlagen und Apparate, bei denen Kondenswasserbildung durch Taupunktunterschreitung möglich ist, werden nicht behandelt, z. B. solche mit Kaltwassersätzen. Die Richtlinie gilt nicht für Wärmeübertrager im Trockenbetrieb.

Risiken beim Betrieb von Verdunstungskühlanlagen

Verdunstungskühlanlagen, wie sie in großer Zahl verwendet werden, um überschüssige Wärme aus Prozessen jeglicher Art abzuführen, sind mögliche Quellen von Legionelleninfektionen, wie sie etwa 2010 in Ulm und 2013 in Warstein auftraten. Die Zahl der in Deutschland installierten Verdunstungskühlanlagen ist unbekannt, doch ist davon auszugehen, dass eine große Anzahl von Anlagen aller möglichen Größen in Deutschland betrieben werden – gerade auch in dicht besiedelten Gebieten.

Im August 2017 trat die Verordnung über Verdunstungskühlanlagen, Kühltürme und Nassabscheider (42. BImSchV) in Kraft. Der Betreiber einer Verdunstungskühlanlage hat nach der 42. BImSchV bestimmte Pflichten:

  • Die Anlage ist bei der zuständigen Überwachungsbehörde zu melden (siehe www.kavka.bund.de).
  • Der Betreiber aufgrund des von den Anlagen ausgehenden Risikos in besonderem Maße verpflichtet Sorge zu tragen, dass nur geeignet qualifiziertes Personal (z.B. nach VDI 2047) zum Betrieb der Anlagen eingesetzt wird. Der VDI schafft hier die Grundlage zum Nachweis der geeigneten Qualifikation in Form von qualitätsgesicherten Partnerschulungen.

Schulungen nach VDI-MT 2047 Blatt 4

Personen, die durch ihre Beteiligung an Planung, Errichtung, Betrieb oder Instandhaltung von Verdunstungskühlanlagen für deren hygienisch einwandfreien Betrieb sorgen oder die mit der betriebsinternen Kontrolle solcher Anlagen betraut sind.

Der Schulungsteilnehmer sollte technisches Hintergrundwissen über Verdunstungskühlanlagen haben, das als Basisanforderung für das Verständnis der Schulungsinhalte erforderlich ist.

Eine Qualifizierung nach VDI 2047 ist freiwillig, versetzt Schulungsteilnehmer aber in die Lage, eine Verdunstungskühlanlage gemäß den aktuellen Bestimmungen zu planen, zu errichten, zu betreiben und instand zu halten.

  • Einführung in die VDI 2047 Blatt 2
    • Aufbau und Funktionsprinzipien von Verdunstungskühlanlagen
    • relevante hygienische Grundlagen im Zusammenhang mit dem Betrieb von Verdunstungskühlanlagen
  • relevante Grundlagen der Mikrobiologie, insbesondere Vorkommen und Risiken durch Legionellen, medizinische Aspekte, u. a. VDI 4250 Blatt 2
  • relevante Grundlagen der Wasserchemie sowie von Korrosionsvorgängen
  • Überwachung von Anlagen
    • Kontrolle chemischer und physikalischer Kenngrößen
    • Mikrobiologische Bestimmungen und Probenahme
    • Kontrolle des Einsatzes von Bioziden
  • Instandhaltung von Anlagen einschließlich Reinigung und Desinfektion
  • Maßgebende Gesetze, Vorschriften und weitere technische Regeln
    • 42. BlmSchV
    • Verkehrssicherungspflicht
    • Arbeitsschutzgesetz
    • Biostoffverordnung
    • Gefahrstoffverordnung
  • Erfahrungsaustausch, Diskussion, schriftliche Abschlussprüfung

Voraussetzungen:

Referent(inn)en bei einer VDI-Partnerschulung nach VDI-MT 2047 Blatt 4 können werden:

  • VDI-geprüfte Fachingenieure/Fachingenieurinnen RLQ mit gültigem Zertifikat, Nachweis einer bestandenen Prüfung nach einer Schulung der Kategorie A nach VDI/DVGW 6023 und mindestens fünfjähriger Berufserfahrung innerhalb der letzten zehn Jahre bei der Inspektion von Verdunstungskühlanlagen 
  • Absolvent(inn)en, die die untenstehenden Voraussetzungen erfüllen und an einer Schulung nach VDI 2047 Blatt 2 oder nach VDI-MT 2047 Blatt 4 bei einem VDI-Schulungspartner teilgenommen haben und die abschließende Prüfung bestanden haben

Voraussetzungen für eine Referententätigkeit nach VDI-MT 2047 Blatt 4 bei VDI-Partnerschulungen:

Referent(in) Technik

  • Nachweis eines abgeschlossenen einschlägigen technischen oder naturwissenschaftlichen  Studiums, einer einschlägigen Meisterprüfung oder einer einschlägigen Prüfung zum staatlich geprüften Techniker 
  • mindestens fünfjährige Berufserfahrung innerhalb der letzten 10 Jahre im Bereich wasserführender Anlagen, Kenntnisse über Wasserhygiene sowie Korrosionsvorgänge und -ursachen bei wasserberührten Teilen.

Referent(in) Hygiene/Mikrobiologie:

  • Nachweis eines abgeschlossenen naturwissenschaftlichen oder medizinischen Studiums oder vergleichbare Qualifikation
  • vertiefte Kenntnisse über Mikrobiologie und Hygiene im einschlägigen technischen Bereich  
  • mindestens fünfjährige Berufserfahrung innerhalb der letzten 10 Jahre im  Bereich Wasserhygiene (Mikrobiologie) 

Sachkundenachweis

Der Nachweis der erforderlichen Sachkunde kann mit folgenden Unterlagen geführt werden: 
1.    Studienzeugnisse/Diplomurkunden
2.    Arbeitszeugnisse und Beschäftigungsnachweise 
3.    VDI-Urkunde über erfolgreiche Teilnahme an einer VDI-Partnerschulung zur VDI 2047 Blatt 2 oder VDI-MT 2047 Blatt 4
4.    Arbeitgeberbescheinigung oder Eigenerklärung 

Die Referentenunterlagen zur Prüfung können nur über einen VDI-Schulungspartner eingereicht werden. 

VDI-Schulungspartnerschaft

Die VDI-Gesellschaft Bauen und Gebäudetechnik (VDI-GBG) bietet interessierten Schulungsträgern eine VDI-Schulungspartnerschaft zur Qualitätssicherung an. Diese Schulungspartnerschaft basiert auf einem Vertrag zwischen dem Schulungsträger und der VDI-Gesellschaft Bauen und Gebäudetechnik. Der Vertrag sieht u. a. vor, dass bei Partnerschulungen ausschließlich Referent(inn)en eingesetzt werden, die die Anforderungen nach VDI 2047 Blatt 4 erfüllen. Das bedeutet konkret, dass die Referent(inn)en selbst an einer Schulung nach VDI 2047 teilgenommen haben. Eine Schulung wird in der Regel von zwei Referent(inn)en durchgeführt, jeweils für die Teilgebiete Technik und Hygiene.

Voraussetzungen zum Abschluss eines Schulungspartnervertrags mit der VDI-GBG

Während die Anerkennung der Referenten personenbezogen ist, basieren Partnerschulungen auf einem Schulungspartnervertrag zwischen dem Schulungsträger (der juristischen oder natürlichen Person, die verantwortlich die Schulungen veranstaltet) und der VDI-GBG. Eine Partnerschulung kann nur stattfinden, wenn der Schulungsträger einen beiderseits unterschriebenen Schulungspartnervertrag und Referent(inn)en mit jeweils einer gültigen Referentenbescheinigung (Technik und Hygiene) einsetzt. 

Ablauf bis zum Abschluss des Schulungspartnervertrags

Der Schulungspartner erhält einen personalisierten Vertragsentwurf von der VDI-GBG.
Der Schulungspartner schickt den einseitig unterschriebenen Vertrag an die Geschäftsstelle der VDI-GBG. Der Vertrag wird begleitet von:

  • der Benennung von mindestens zwei (jeweils einmal Hygiene, einmal Technik) Referent(inn)en mit gültiger Urkunde 
  • einem kompletten Satz der für die Schulung vorgesehenen Folien/Schulungsunterlagen (mit Ausnahme des Sonderdrucks der Richtlinie)
  • den Prüfungsfragebogen

Die Geschäftsstelle der VDI-GBG prüft diese Unterlagen; erfüllen die Unterlagen die Anforderungen, schickt die Geschäftsstelle den Vertrag – nunmehr beiderseits unterschrieben – zurück; der Schulungsträger kann nun die VDI-Partnerschulungen veranstalten.
 

Anmerkung: Die Prüfung der Unterlagen leistet die Hauptgeschäftsstelle der VDI-GBG ohne Kosten für die Schulungspartner. Unvollständige Unterlagen werden nicht in der Geschäftsstelle der VDI-GBG abgelegt oder zwischengespeichert, sondern zur Entlastung zurückgeschickt (bei Papier) oder gelöscht (bei elektronischer Einreichung). Bei Neueinreichung ist daher wieder ein vollständiger Satz Unterlagen erforderlich.

Kommentar zur VDI 2047

Einen detaillierten Kommentar zur VDI 2047 aus Sicht eines Praktikers finden Sie im Beuth-Kommentar zur Richtlinie.

Fragen und Antworten zur Richtlinienreihe VDI 2047

Sie haben Fragen zur Richtlinienreihe VDI 2047? Dann nutzen Sie die Möglichkeit, Ihre Frage über unsere Internetseite zu stellen.

Die Inhalte von VDI-Richtlinien entstehen in Übereinstimmung mit der VDI 1000 und bilden den Konsens der Verkehrskreise ab. Sie gelten als anerkannte Regeln der Technik. Die Inhalte dieser FAQ dagegen sind rein informativ und haben nicht den Status anerkannter Regeln der Technik. Sie stellen insbesondere auch keine Rechtsberatung dar, sondern sollen als beispielhafte Fallbesprechungen Hilfestellungen für Richtlinienanwender geben. Sie können nicht die eingehende Rechtsberatung durch eine hierzu berufene Person ersetzen und sind nicht als zusätzliche oder über die Richtlinieninhalte hinausgehende Festlegungen zu verstehen.

Antwort:

Diese Fragestellung wird derzeit in verschiedenen Kreisen diskutiert und wird ausführlicher als hier im bald erscheinenden Kommentar zur Richtlinienreihe VDI 2047 behandelt.
Über die theoretische anlagentechnische Trennung der Prozesse wird interpretiert, dass derartige Anlagen nicht von der 42. BImSchV erfasst werden sollen. Betreiber stoßen auf der Suche nach günstigen und einfachen Lösungen für Rückkühlanlagen auf die Eigenerklärungen einiger Hersteller, dass deren Anlagen nicht in den Anwendungsbereich der Verordnung fallen würden. Betreiber gehen dann davon aus, dass der Betrieb der neuen Verdunstungskühlanlagen zukünftig nicht mehr den Anforderungen der 42.BImSchV unterliegt. Hierbei ist Vorsicht geboten.
Auch wenn unter Laborbedingungen nachgewiesen wurde, dass keine Aerosole entstehen, kann unter Praxisbedingungen, gerade bei ungeschützter Außenaufstellung und stärkerem Wind, eine klare Trennung zwischen den Prozessen Verdunstung und Wärmeabfuhr nicht garantiert werden. Da diese Art von Verdunstungskühlanlagen häufig mit unbehandeltem Trinkwasser betrieben wird, kann es in Abhängigkeit von der örtlichen Trinkwasserhärte auch zu mineralischen Ablagerungen kommen, wodurch sich die Querschnitte in den Matten und zwischen den Lamellen verkleinern und somit das tatsächliche Strömungsverhalten von der Theorie abweicht. Durch die Trennung der Prozesse Verdunstung und Wärmeabfuhr wird das Risiko der Legionellenvermehrung und -verbreitung anlagentechnisch sicher minimiert, aber nicht grundsätzlich ausgeschlossen. Wenn derartige Anlagen mit legionellenhaltigem Wasser betrieben werden, stellen diese Anlagen ein Risiko für die Umgebung dar. Der Nassbetrieb dieser Anlagen mit Berieselung und Verdunstung findet meist bei Umgebungstemperaturen oberhalb von 25 °C statt. So kann es auch ohne Kontakt zu einem Wärmeübertrager zu einer Vermehrung von Legionellen kommen. Auf den eingesetzten "Pads" kommt es durch die Verdunstung zur Eindickung von Wasserinhaltsstoffen und so können sich mineralische Ablagerungen und Biofilme ausbilden. Als Zusatzwasserqualität wird oft Trinkwasserqualität angenommen. Trinkwasser ist jedoch nicht steril, sondern kann mikrobiologische Belastungen in geringen Konzentrationen enthalten. Die wechselnden Betriebsmodi der Anlagen (Trocken- und Nassbetrieb) führen zu Stagnationen in der Nachspeiseleitung. Dadurch kann es zu günstigen Vermehrungsbedingungen für Legionellen kommen. Dies ist abhängig von der vorhandenen Rohwasserqualität, eventuell eingesetzter Wasseraufbereitungstechnik, der gewählten Leitungsführung sowie durch Sonneneinstrahlung verursachten hohen Temperaturen. Bei dieser Art von Nachspeisesystemen wurden schon mehrfach Belastungen mit Legionellen im Zusatzwasser und auch im Nutzwasser festgestellt.
Aussagen wie, "Dieser Anlagentyp fällt nicht in den Anwendungsbereich der 42. BImSchV.", können daher seitens der Hersteller nicht rechtssicher pauschal behauptet werden. Seitens der Behörden sollte grundsätzlich eine Überprüfung durch einen Sachverständigen stattfinden, um im konkreten Einzelfall zu klären, ob eben genau diese Anlage bei dem konkreten Betreiber mit allen örtlichen Rahmenbedingungen wie Aufstellort, Wasserqualität, Ausführung usw. in den Anwendungsbereich der 42. BImSchV fällt oder nicht.
Wenn ein Betreiber mit dem Betrieb einer Verdunstungskühlanlage eine Gefahrenquelle schafft, um die technisch günstigen Eigenschaften von Wasser zur kostengünstigen Verdunstungskühlung zu nutzen, muss er auch die notwendige Risikoanalyse und Risikobewertung umsetzen. Aufgrund des vorhandenen Risikos im Betrieb sollten alle Rückkühlanlagen mit Verdunstung über die Verordnung erfasst bleiben oder werden. Es kann nicht zielführend sein, dass Gefahrenquellen unerkannt vorhanden sind. Anlagen, die bisher außerhalb der Verordnung umgesetzt sind, sind nicht bei der Behörde gemeldet und sind nicht von deren Kataster erfasst. Diese Anlagen werden dann nicht über die Verordnung mit labortechnischer Kontrolle und Sachverstand überprüft. Alle Verdunstungskühlanlagen sollten grundsätzlich im Kataster gemeldet, erfasst und mit einer ausführlichen Hygiene-Gefährdungsbeurteilung objektbezogen betrachtet werden.

Antwort:

VDI 2047 Blatt 2 fordert das, was Sie auch schon anstreben, nämlich sicheren Zugang zu den Anlagen zu Instandhaltungszwecken. Auflagen sind uns nicht bekannt, wenngleich wir empfehlen würden, die Anlagen nicht in den Einzugsbereich von Zuluftöffnungen und Fenstern zu stellen. Da Sie nach 42. BImSchV die Außerbetriebnahme und Inbetriebnahme von Verdunstungskühlanlagen ohnedies der zuständigen Überwachungsbehörde anzeigen müssen, schlagen wir vor, mit dieser Behörde auch über die Versetzung zu reden, um in Erfahrung zu bringen, ob sie besondere Vorgaben macht.

Antwort:

Die Reaktion zwischen einem oxidativen Biozid und einer biologischen Zelle läuft grundsätzlich immer ab, wenn die beiden aufeinander treffen und immer zum Nachteil der Zelle. Ziel Nachweises nach DIN EN ISO ist es aber, die Wirksamkeit des Biozids gegenüber Legionellen zu bestimmen. Jede Spezies ist von der Oberflächenstruktur und den Bestandteilen der äußeren Membran (erster Reaktionspartner mit dem oxidativen Biozid) ein wenig unterschiedlich beschaffen. Für Legionella pneumophila SG 1 kann es also ein anderes Testergebnis geben als für L. non-pneumophila, für E. coli, für Staphylococcus aureus, für Algen, Amöben oder Pilze. Weiterhin geht es nicht nur darum, dass prinzipiell eine Oxidationsreaktion stattfindet, sondern die Frage hinter dem Test ist "Wie viel Biozid ist von einem bestimmten Produkt mit definiertem Wirkstoffgehalt notwendig, um in einer Bakteriensuspension mit definierter Bakterienmenge innerhalb von 60 Minuten mindestens eine dezimal-logarithmische (lg) Reduktion der Lebendkeimzahl um vier Stufen (99,99%) zu erreichen?".

Es stimmt, dass es bei oxidativen Bioziden keine Resistenzbildung im üblichen Sinn gibt. Es kann jedoch Adaption durch Erhöhung der Katalaseproduktion stattfinden. Das passiert anlagenspezifisch bzw. populationsabhängig und häufig auch durch Anwendungsfehler. Dazu kann man über das Ergebnis des Nachweises nach DIN EN ISO 13623 keine Aussage machen. Diesen Faktor können wir also hier vernachlässigen.

Wir halten es für richtig, wenn ein Sachverständiger den Nachweis nach DIN EN ISO 13623 anfordert. Wenn alle Punkte zur 42. BImSchV abgearbeitet sind, kann man diesen Punkt im Gutachten (analog der Umsetzung eines Filtrationssystems, wenn dies möglich ist) als Abweichung zur VDI 2047/Abwasservorgaben ausweisen. Zwischen oxidativ und nicht-oxidativ zu unterscheiden ist u.E. nicht sinnvoll. Bei nicht-oxidativen Bioziden ist bspw. der fehlende Wechsel oder ein fehlendes Ersatzbiozid eine Abweichung.

Die Verwendung eines Biozids ohne Wirksamkeitsnachweis gemäß DIN EN ISO 13623 ist nicht in jedem Fall als Abweichung von den Vorgaben der VDI 2047 anzusehen. Es muss ja überhaupt nicht zwingend ein Biozid eingesetzt werden. Daher reicht für die "Sauberhaltung" des Systems grundsätzlich auch ein Produkt ohne diesen Nachweis. Wird allerdings gezielt eine Überschreitung der Legionellen (Prüfwerte/Maßnahmenwert) bekämpft, muss ein Biozid mit Nachweis und dieses mindestens in der nachgewiesen wirksamen Konzentration eingesetzt werden. Im Maßnahmenplan sollte daher ein entsprechend zugelassenes Biozid definiert sein und es macht Sinn, dieses auch vor Ort vorzuhalten.

Grundsätzlich kann man über die Sinn und Unsinn von Labornachweisen streiten. Es ist die Frage, ob die Ergebnisse auf das tatsächliche System übertragbar sind. In jedem Fall soll jedoch eine Konzentration ermittelt werden, bei der im Labor eine ausreichende Reduzierung einer hohen Legionellenbelastung ermittelt wurde. Bei oxidativen Bioziden sollte beim Einsatz auch unbedingt die Zehrung erfasst werden, selbst wenn hier eine bestätigte Konzentration zudosiert wird, kann sich diese bei hoher organischer Belastung sehr schnell abklingen.

Auch bei UV-Technik ist ja eine Zudosierung nötig. Ein erfolgreicher Einsatz ohne zusätzliches Biozid ist uns nicht bekannt.

In Summe daher eine sinnvolle Zulassung.

Antwort:

Der Betreiber einer Anlage (in Ihrer Anfrage der Kunde) kann fordern, dass Arbeiten am Kühlturm nur von Kräften durchgeführt werden, die eine bestimmte Qualifikation haben bzw. an einer bestimmten Schulungsmaßnahme teilgenommen haben. Dann kommt der Vertrag zwischen Betreiber und Dienstleister nur zustande, wenn der Dienstleister dies zusichert. Heißt: Für den Kunden ist es eine freiwillige (wenngleich gut begründete) Entscheidung, dass er diese Qualifikation fordert, für den Dienstleister dann eine vertragliche Verpflichtung.

Grundsätzlich ist jeder Betreiber von Anlagen nach VDI 2047 Blatt 2 bzw. 42. BImSchV für die Eignung (also auch Qualifikation) von Personal für bestimmte Tätigkeiten verantwortlich. Setzt er unzureichend qualifiziertes Personal ein, ist eine etwaige Delegation unwirksam. Dabei ist keine spezifische Schulung vorgeschrieben. Die VDI-Partnerschulungen (Das sind die, die Sie über https://www.vdi.de/richtlinien/schulungen-zu-vdi-richtlinien finden.) sind ein ANGEBOT an Verantwortliche: Wer dieses Angebot nutzt, kann gut nachweisen, dass für die geeignete Qualifikation Sorge getragen wurde. Die nötige Qualifikation kann auch auf anderen Wegen erworben werden; in dem Fall muss man selbst für den Nachweis der Eignung sorgen.

Antwort:

Uns ist die bei Abfassung der 42. BImSchV zugrunde gelegte Definition auch nicht bekannt.

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Manuela Schuhmann
Ihre Ansprechpartnerin zu Richtlinien-Schulungen

Manuela Schuhmann

Dipl.-Phys. Thomas Wollstein
Ihr Ansprechpartner zur Richtlinie VDI 2047

Dipl.-Phys. Thomas Wollstein

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