Reinstwasser/Wasseranalytik

Wasseraufbereitung im Prüfinstitut Hermes Hansecontrol: Sichere Wasserversorgung für präzise Produkttests

Nicht alle Produkte halten nach dem Kauf, was sie auf den ersten Blick versprachen. Abfärbende Schuhe, schnell ausbleichende Jeans oder unangenehm riechendes Spielzeug sind ärgerlich - und manchmal sogar gesundheitsschädlich. Das unabhängige Prüfinstitut Hermes Hansecontrol testet Konsumgüter im Auftrag von Herstellern, Händlern und Importeuren, um Verbraucher vor fehlerhaften oder schadstoffbelasteten Waren zu schützen. Um präzise Analysen garantieren zu können, investierte das Labor am neuen Standort in Hamburg in eine wirtschaftliche zentrale Wasseraufbereitung sowie zuverlässige Reinstwassertechnik.

Großzügig geschnittene und funktional eingerichtete Räume mit durchdachter Laboreinrichtung und moderner Analysentechnik – der neue Standort von Hermes Hansecontrol lässt wohl das Herz eines jeden Labormitarbeiters höher schlagen (Bild 2). Mitte 2011 hatte das Hamburger Prüfinstitut den Neubau in der AlsterCity bezogen, nachdem es seinem alten Firmensitz sprichwörtlich entwachsen war. In der Planungs- und Bauphase wurden die Räumlichkeiten speziell auf die Ansprüche eines Großlabors ausgerichtet. Der für die Planung verantwortliche Senior Technical Manager Marc Hitzke erläutert: „Wir prüfen pro Woche Hunderte von verschiedenen Produkten, für jedes Produktmuster müssen mehrere Teilproben untersucht werden. Deshalb standen bei der Gestaltung unserer neuen Labore möglichst optimale Arbeitsabläufe im Mittelpunkt. Nur so können wir unseren Kunden schnelle und verlässliche Testergebnisse zusagen.“

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Zuverlässige Reinheit für kritische Anwendungen

Die unterbrechungsfreie Versorgung mit Reinstwasser in einer konstant hohen Qualität war eine wichtige Anforderung im Labor. Hier müssen gelöste Produktproben zunächst in ultrareinem Wasser blindwertfrei verdünnt werden, ehe anschließend in massenspektrometrischen oder chromatographischen Analysen nach gesundheitsschädlichen Stoffen wie Nickel, Cadmium, Formaldehyd, Farbstoffen oder Weichmachern „gefahndet“ werden kann (Bild 3). Das Institut entschied sich für ein PURELAB Ultra Analytic-Reinstwassersystem des Herstellers ELGA. Die Anlage wird mit zentral vorgereinigtem Wasser gespeist und entfernt in zwei Doppelaufbereitungskartuschen anorganische Stoffe bis zu einer absoluten Reinheit von 18,2 MΩ·cm. Organische Verunreinigungen werden durch Photooxidation zersetzt und der TOC-Gehalt auf 1 bis 2 ppb reduziert. Der Echtzeit-TOC-Monitor des Systems liefert im Zwei-Sekunden-Takt Informationen über die organische Qualität. Ein Ultramikrofilter entfernt Partikel >0,05 μm. Die mikrobiologische Reinheit beträgt weniger als 1 KBE/ml. Das aufbereitete Wasser übertrifft damit die Anforderungen an Typ-I-Reinstwasser und ist insbesondere für kritische Anwendungen wie ICP-MS und HPLC geeignet.

Ein wesentlicher Vorteil aller PURELAB Ultra-Modelle ist die „PureSure“-Technologie: Durch die Ausstattung mit zwei in Reihe geschalteten Aufbereitungskartuschen kann das System auch dann noch eine maximale Reinstwasserqualität aufrechterhalten, wenn sich die Kapazität der ersten Kartusche langsam erschöpft. In diesem Fall sinkt der im Rücklauf der ersten Kartusche gemessene Widerstand unter 18,2 MΩ·cm und der Anwender erhält über das Display eine Systemmeldung. Die zweite Kartusche übernimmt jedoch die weitere Reinigung des Wassers, dessen Qualität durch eine Messzelle kurz vor dem Dispenser überwacht wird. Damit ist stets eine kontinuierlich hohe Wasserreinheit gewährleistet, und die Nutzung der Anlage muss nicht bis zum Austausch der Kartusche unterbrochen werden.

Wirtschaftliche Reinstwasser-Erzeugung

Durch die eingebaute Redundanz kann die Reinigungs-Kapazität der Kartuschen voll ausgeschöpft werden. Marc Hitzke: „Fällt die Wasserqualität unter 18,2 MΩ·cm, müssten wir bei einfach ausgestatteten Systemen die Kartusche sofort wechseln, um Analysenergebnisse nicht durch Verunreinigungen im Wasser zu gefährden. Bei der PURELAB Ultra können wir mit dem Austausch der ersten Kartusche warten, bis der Widerstand bei ca. 15 MΩ·cm liegt, denn die fehlende Reinigungsleistung wird durch die zweite Kartusche ausgeglichen. Bei Anwendungen ohne TOC-Spezifikation könnte man sogar warten, bis der Widerstand bei ca. 1 MΩ·cm liegt. Das ist eine intelligente Lösung, die Verbrauchsmaterial-Kosten spart.“

Derzeit arbeiten acht Labormitarbeiter mit Anwendungen, die pro Tag durchschnittlich 20 l Reinstwasser erfordern. Um ihnen im Routinebetrieb möglichst viel Arbeitsplatz zur Verfügung zu stellen und die Anlage sicher unterzubringen, wurde das System unter Tisch montiert. Ein ausziehbarer Schrankboden erleichtert den Zugang für Wartungen. Der Labormöbelhersteller WALDNER integrierte den ausziehbaren Dispenser der Anlage in die Laborzeile über der Arbeitsplatte. Das daneben eingelassene externe Display zeigt relevante Wasserqualitäts-Parameter und Systemmeldungen in Augenhöhe an (Bild 4).
Für Tests, bei denen die Lichtechtheit von Textilien bestimmt wird, nutzt Hermes Hansecontrol das ELGA-Modell PURELAB Classic. Das Lichtechtheit-Prüfgerät wird mit 18,2 MΩ·cm-Reinstwasser aus der Anlage zum Befeuchten befüllt. Der Einsatz von Reinstwasser beugt der Bildung von Algen und mineralischen Ablagerungen im Gerät vor. Im Gegensatz zu den Laboranwendungen stellt diese Applikation weniger hohe Anforderungen an den TOC- und Bakteriengehalt des Wassers. Aufgrund von längeren Ruhephasen zwischen den Tests muss das Modell jedoch langfristig vor der Bildung von Biofilmen geschützt sein. Zur Keimkontrolle wird das Wasser – wie bei der PURELAB Ultra – in Abständen automatisch über das UV-Modul und die Aufbereitungseinheit der Anlage rezirkuliert. Zudem umfasst die automatische Systemdesinfektion auch hier alle wasserberührenden Anlagenteile (Bild 5 und 6).

Zentrale Reinwasserversorgung

Die Basis der Laborwasserversorgung bei Hermes Hansecontrol ist eine im Kellergeschoss untergebrachte, zentrale Aufbereitungsanlage der Marke Berkefeld. Mit einer Leistung von bis zu 300 l/h erzeugt sie vollentsalztes Wasser zur Speisung der Reinstwassersysteme, des Spülmaschinenprüfstands, der Glasreinigungsautomaten und der Dampfbefeuchter in den Normklimabereichen des Labors. Dazu durchläuft das Stadtwasser zunächst einen rückspülbaren Schutzfilter, der Feststoffe wie Kalk, Rost oder Sandkörnchen zurückhält. Das von groben Verunreinigungen gereinigte Wasser wird nach einem Systemtrenner in einer mengengesteuerten Doppelanlage enthärtet. Ein nachgeschaltetes Resthärtekontrollgerät überwacht die einwandfreie Funktion der Enthärtungsanlage. Anschließend wird das Weichwasser in einer Anlage des Typs midiCEDI mittels Umkehrosmose und Elektroentionisierung bis zu einer Leitfähigkeit von weniger als 0,5 μS/cm vollentsalzt.

Das Reinwasser wird in einem 1100- Liter-Tank gelagert und über eine geschweißte Polypropylen-Ringleitung zu den Entnahmestellen im gesamten Gebäude transportiert. Eine elektronisch geregelte Edelstahlpumpe mit integriertem Drucksensor stellt sicher, dass die Verbraucher bedarfsgerecht versorgt werden und spart somit Strom. Zur kontinuierlichen Desinfektion wird das aufbereitete Wasser in der Ringleitung über einen UV-Reaktor zirkuliert, der bakterielle Verunreinigungen minimiert (Bild 7).
Marc Hitzke fasst zusammen: „Unseren neuen Standort haben wir optimal an die Ansprüche eines Prüflabors angepasst, und dazu gehört auch eine zuverlässige Versorgung mit Rein- und Reinstwasser. Die zentrale Berkefeld Vollentsalzungsanlage liefert täglich bis zu 1200 Liter Reinwasser für alle allgemeinen Anwendungen wie Waschen, Spülen oder Klimatisieren. Für anspruchsvollere oder kritische Applikationen nutzen wir zusätzlich die Reinstwassertechnik von ELGA. Bei allen Systemen ist uns der absolut zuverlässige, wartungsarme und wirtschaftliche Betrieb wichtig. Denn Unterbrechungen würden unsere Arbeitsabläufe empfindlich stören.“


Kontakte:

Hermes Hansecontrol

Schleidenstraße 1

22083 Hamburg

Tel.: +49 (0) 40/3003373-7310

https://www.hermesworld.com/int/

VWS Deutschland GmbH

Malte Sadetzky

Vertriebsaußendienst

Lückenweg 5

29227 Celle

Tel.: +49 (0) 171/9322827

www.elgalabwater.de, http://www.berkefeld.de

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