Der Eismeister
Warn-Anlagen
Kühlwasserüberwachung in Eislaufhallen
Funktion und Zweck
Im Maschinenraum einer Eislaufhalle existieren mehrere Kühlkreise, die Enthitzer, Kondensator oder Verdichter kühlen. Meist wird hierfür Wasser als Kühlmedium verwendet. Dieses Kühlwasser darf sich keinesfalls mit Ammoniak vermischen, da sonst ein Sicherheitsrisiko entsteht. Eine kontinuierliche Überwachung stellt sicher, dass bei einem Austritt von Ammoniak sofort reagiert werden kann.
Überwachungsverfahren
Für die Überwachung des Kühlwassers werden in der Praxis zwei Messmethoden eingesetzt:
- pH-Messung: Misst Veränderungen des pH-Werts. Steigt der Wert an, deutet das auf eine basische Reaktion durch Ammoniak hin.
- Ionenselektive Messung: Misst gezielt die Konzentration von Ammonium-Ionen (NH₄⁺) über eine ionenselektive Elektrode und erkennt selbst geringste Ammoniakspuren.
Vergleich: pH-Messung vs. ionenselektive Messung
| Kriterium | pH-Messung | Ionenselektive Messung |
|---|---|---|
| Messprinzip | Erfasst Änderung des pH-Werts (Basizität) | Erkennt direkt Ammonium-Ionen (NH₄⁺) |
| Empfindlichkeit | Spricht erst bei höherer Konzentration an | Erkennt kleinste Konzentrationsänderungen |
| Selektivität | Nicht selektiv, reagiert auch auf andere Basen | Hochselektiv für Ammonium-Ionen |
| Wartung | Einfacher, geringe Kalibrieranforderung | Erfordert regelmäßige Kalibrierung |
| Reaktionsgeschwindigkeit | Langsamer bei kleinen Mengen | Sehr schnell, reagiert unmittelbar |
Vorteile der ionenselektiven Messung
Die ionenselektive Messung bietet eine höhere Genauigkeit und Empfindlichkeit. Sie erkennt bereits geringe Ammoniakkonzentrationen im Kühlwasser, noch bevor der pH-Wert reagiert. Damit können Undichtigkeiten an Wärmetauschern oder im Enthitzer frühzeitig erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
Anforderungen nach TRAS 110
„Kältemittelkreisläufe sind so zu überwachen, dass bei Undichtigkeiten, insbesondere bei Stoffübergängen zwischen Primär- und Sekundärkreislauf, eine frühzeitige Erkennung gewährleistet ist.“ (TRAS 110, Abschnitt 5.2.4)
Die TRAS 110 fordert ausdrücklich eine geeignete Überwachung bei indirekten Kühlsystemen, um den Übergang von Ammoniak in sekundäre Medien – wie das Kühlwasser – zu erkennen. Eine ionenselektive Messung erfüllt diese Anforderung in optimaler Weise.
Der Primärkreislauf umfasst das eigentliche Kältemittel – im Fall von Eislaufhallen meist Ammoniak –, das in einem geschlossenen System verdampft, verdichtet, verflüssigt und über Wärmetauscher Wärme abgibt. Der Sekundärkreislauf (z. B. Kühl- oder Solekreislauf) transportiert die aufgenommene Kälte weiter zu den Verbrauchern, etwa zur Eisfläche. Zwischen beiden Kreisläufen darf keine stoffliche Verbindung entstehen – die Überwachung dient genau dieser Absicherung.