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Fouling / Biofouling

Unter Fouling (engl. Verschmutzung, Bewuchs) versteht man die Verschmutzung von wärmeübertragenden Anlagenteilen durch Inhaltsstoffe beispielsweise des benutzten Kühlwassers. In der Kühltechnik und auch anderen technischen Bereichen unterscheidet man zunächst grob nach Mikro- und Makrofouling.

Fouling wird bei technischen Anwendungen als das unerwünschte Wachstum oder das Bilden von Ablagerungen auf Oberflächen bezeichnet. Fouling tritt an den Innenseiten von Leitungen, Maschinen oder Wärmetauschern auf. Entweder sind die für das Fouling verantwortlichen Stoffe in der Flüssigkeit bereits gelöst. Im Wasser sind das zum Beispiel Kalziumkarbonat und ähnliche Salze, im Erdöl die Paraffine.
Oder die Feststoffe werden zusammen mit der Flüssigkeit von Außen eingebracht. Dazu zählen Schlamm, Sand oder organisches Material. Was besonders bei Brunnenwasser oder bei offenen Gewässern der Fall ist.

Setzt Fouling oder Biofouling in einem System ein, kommt es oft auch noch zu Korrosion. Der Verlauf ist dabei fast immer derselbe. Leitungen und Systeme werden im Laufe der Zeit mit Belägen überzogen. Diese Ablagerungen reduzieren den Leitungsquerschnitt und behindern damit den Durchfluss und die Wärmeübertragung.
Im Falle von mineralischem Fouling bildet sich Kalk oder ähnliche Ablagerungen, die harte Krusten bilden. Im Falle von organischem Material ist es erst Biofilm, dann Biofouling. Oder bei Meerwasser sogar Seepocken oder Muscheln.
Korrosion kann entstehen, weil unter den Ablagerungen oft noch stagnantes Wasser befindet, welches durch Ausgasen zu Korrosion führen kann. Oder bei Biofouling sogar Organismen, die für die Mikrobiologisch Induzierte Korrosion kurz MIC verantwortlich sind.

Literatur

Epstein, N.: Fouling in heat exchangers, Theorie and practice. 1983

Gonzalez, William J.; Kellogg, Norman L.; Pelant, Frank G.; Reyes Briseno, Eduardo; Garibaldi, Fortunato; Mora, Othon: Evaluations of Various Organic Inhibitors in Controlling Silica Fouling at the CFE Cerro Prieto Geothermal Field, Geothermal Resources Council Transactions (2003)

Klaren, D. G.; Ayala, Ramon; Breese, James L. : Steam Generation from Severely Fouling Geothermal Brines, Geothermal Resources Council Transactions (1992)

Pope, W. L.; Pines, H. S.; Silvester, L. F.; Doyle, P. A.; Fulton, R. L.; Green, M. A. : Optimizations of Geothermal Cycle Shell and Tube Exchangers of Various Configurations with Variable Fluid Properties and Site Specific Fouling, Geothermal Resources Council Transactions (1978)

Mines, G. L.; Whitbeck, J. F.: Heat Exchanger Fouling Tests at Raft River, Geothermal Resources Council Transactions (1997)