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Inhaltsverzeichnis

Cover

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Titel

Autor

Impressum

1 Einführung

1.1 Allgemeine Grundlagen
1.2 Chemisch-physikalische Eigenschaften des Wassers
1.3 Stoffe

2 Wasserchemie

2.1 Einheiten in der Wasserchemie
2.2 Wasserchemie – Definition und Begriffe
2.3 Wasser und Lösevermögen

3 Wasserarten und Wasserqualitäten

3.1 Rohwasser
3.2 Trinkwasser
3.3 Grundwasser
3.4 Oberflächenwasser
3.5 Kolloidindex
3.6 Wasserinhaltsstoffe

4 Entfernung von Feststoffen und gelösten Stoffen

4.1 Sieben
4.2 Sichten
4.3 Adsorption
4.4 Sedimentation
4.5 Flotation
4.6 Entsäuerung
4.7 Enteisenung
4.8 Entmanganung
4.9 Enthärtung
4.10 Filtration
4.11 Flockung und Flockungsmittel
4.12 Flockungshilfsmittel
4.13 Aktivkohle und Aktivkohlefilter
4.14 Adsorption
4.15 Verdampfung

5 Rohrleitungen

5.1 Strömungstechnische und physikalische Grundlagen
5.2 Strömungsformen
5.3 Größen und Kennzahlen
5.4 Berechnung von Druckverlusten
5.5 Druckverlust bei laminarer Strömung
5.6 Isolierstoffe und Isolierung von Rohrleitungen

6 Armaturen, Verbindungen, Rohre und Rohrformteile

6.1 Armaturen
6.2 Rohrverbindungen
6.3 Rohre
6.4 Rohrformstücke

7 Pumpen

7.1 Physikalische Grundlagen
7.2 Abhängigkeit Druck und Förderhöhe
7.3 Installation
7.4 Auslegung von Kreiselpumpen
7.5 Pumpenanschlussarten
7.6 Anforderungen an Pumpen für Sterilsysteme
7.7 Hygienedesign
7.8 Bauformen

8 Dampf

8.1 Wassererwärmung mit direktem Dampfeintrag
8.2 Dampfspeicherung
8.3 Wasserdampf
8.4 Dampfkühlung
8.5 Kondensation
8.6 Kondensatableitung
8.7 Dampfleitung
8.8 Entlüftung des Dampfraums

9 Wärmetauscher

9.1 Gesetzmäßigkeiten von Wärmeüberträgern
9.2 Wärmeübertragung
9.3 Wirkungsgrad
9.4 Wärmetechnische Auslegung
9.5 Wärmetauscherarten
9.6 Einsatzgebiete von Wärmeüberträgern
9.7 Rohrbündelwärmetauscher
9.8 Doppelrohrwärmetauscher
9.9 Kreuzstromwärmetauscher
9.10 Plattenwärmetauscher
9.11 Sterilwärmetauscher
9.12 Bau und Design eines Rohrwärmetauschers
9.13 Rohrteilungen und Bohrungen in Rohrböden

10 Kessel- und Speisewasser

10.1 Speisewasseraufbereitung
10.2 Richtlinien für Kessel- und Speisewasser
10.3 Entgasung von Speisewasser
10.4 Behandlung von Speisewasser
10.5 Komponenten zur Wasseraufbereitung

11 Schweißtechnik

11.1 Schweißnähte und deren Hygieneeinfluss

12 Messtechnik

12.1 Für welche Anwendung welche Messzelle
12.2 Leitfähigkeitsmessung (pH-Wert)
12.3 Leitfähigkeitsmesszellen
12.4 pH-Wert-Messung und -Regelung
12.5 Temperaturmessung
12.6 Füllstandsmesstechnik
12.7 Druckmessung
12.8 Durchflussmesstechnik
12.9 Unterschied Durchflussmessung und Durchflusszähler
12.10 Messverfahren
12.11 Ozonmessung und Ozongeneratoren
12.12 Leitfähigkeitsbestimmung in der Praxis und Pharmazie
12.13 Einflussgrößen auf Messwerte
12.14 Darstellung von Messgeräten in P&ID

13 Wasser in der Pharmazie und Medizintechnik

13.1 Gereinigtes Wasser (PW)
13.2 Abgefülltes gereinigtes Wasser
13.3 Hochgereinigtes Wasser (HPW)
13.4 Wasser für Injektionszwecke (WFI)
13.5 Sterilisiertes Wasser für Injektionszwecke
13.6 Wasser für Dialyseeinrichtungen
13.7 Gereinigtes Wasser als Bulkware
13.8 Wasser in Laboren

14 Wasseraufbereitung in der pharmazeutischen Industrie

14.1 Planung
14.2 Technische Dokumentation
14.3 Beschriftung von Zeichnungen
14.4 Pharmagerechte Ausführung
14.5 Grundbegriffe im Behälter- und Apparatebau
14.6 Mechanische Sicherheitseinrichtungen

15 Verteilung von Pharmawasser

15.1 Stichleitungssystem
15.2 Ringleitungssysteme
15.3 Direktverteilung
15.4 Parallelleitungen
15.5 Produktionsverteilring
15.6 Heißzapfstelle/Entnahmekühler
15.7 Kaltzapfstelle/Entnahmekühler

16 Reinigung, Hygiene und Desinfektion

16.1 Hygiene
16.2 Branchenspezifische Anforderungen an Hygiene
16.3 Reinigung
16.4 Desinfektion
16.5 Abkochen
16.6 Chlorung
16.7 Sterilisation
16.8 Oxidation
16.9 UV-Entkeimung
16.10 Hygienetechnische Begriffe und Bedeutung
16.11 Hygienedesign
16.12 Hygienedesign und deren Regelwerke
16.13 Regelwerke und Organisationen
16.14 Hygiene in der Trinkwasserinstallation
16.15 Hygienedesign von Anlagen und Anlagenkomponenten
16.16 Testmethoden zur Überprüfung der Reinigungsqualität
16.17 Personalhygiene

17 Die wichtigsten Wasserkeime

17.1 Kolonie bildende Einheiten (KBE)
17.2 Pseudomonas aeruginosa
17.3 Proteus mirabilis
17.4 Klebsiella
17.5 Acinetobacter
17.6 Stenotrophomonas maltophilia
17.7 Legionella pneumophila
17.8 E. coli, coliforme Bakterien
17.9 Enterokokken
17.10 Biofilme
17.11 Biokorrosion
17.12 Biofouling in der Wasseraufbereitung
17.13 Exponentielle Wachstumsprozesse

18 Edelstahl rostfrei, Eigenschaften und Korrosionsarten

18.1 Eigenschaften der austenitischen Stähle
18.2 Eigenschaften der ferritischen-martensitischen Stähle

19 Rouging

20 Qualifizierung und Validierung

20.1 Definition Qualifizierung
20.2 Definition Validierung
20.3 Inspektionen von Pharmawassersystemen

21 Mikrobiologisches Monitoring und Probennahmen

21.1 Probennahmen

Weiterführende Literatur

Stichwortverzeichnis

Endbenutzer-Lizenzvereinbarung

List of Tables

1 Einführung

Tab. 1.1 Löslichkeitseinstufung nach EU-Arzneibuch.
Tab. 1.2 Die wichtigsten Wasserinhaltsstoffe.
Tab. 1.3 Wichtige und häufig vorkommende An- und Kationen.
Tab. 1.4 Natürliche im Wasser gelöste Gase.
Tab. 1.5 Beispiele wichtiger organischer Anionen und Kationen.
Tab. 1.6 Beispiel wichtiger innerer Salze mit Kation und Anion in einem Molekül.
Tab. 1.7 Säuren und Basen.
Tab. 1.8 Homogene Stoffgemische.
Tab. 1.9 Heterogene Stoffgemische.

2 Wasserchemie

Tab. 2.1 Beschreibung der molaren Masse (aus Der Brockhaus: Naturwissenschaft und Technik. F. A. Brockhaus, Mannheim und Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2003).
Tab. 2.2 Elemente und deren molare Massen.
Tab. 2.3 Elementmassen und chemische Bezeichnung.
Tab. 2.4 Datenaufnahme zur Bewertung der physikalisch-chemischen Wasserbeschaffenheit²⁾.
Tab. 2.5 Löslichkeit von Stoffen.
Tab. 2.6 Salzkonzentrationen in Wasser.
Tab. 2.7 Löslichkeitskoeffizienten von Gasen.
Tab. 2.8 pH-Wert-Herabsetzung.
Tab. 2.9 Ungefähre pH-Werte gängiger Stoffe und Chemikalien.

3 Wasserarten und Wasserqualitäten

Tab. 3.1 Wasserarten.
Tab. 3.2 Verwendungsmöglichkeiten von Trinkwasser in der Industrie.
Tab. 3.3 Verblockungsauswertung.
Tab. 3.4 Einteilung der Stoffe.
Tab. 3.5 Alte Einteilung der Härtebereiche.
Tab. 3.6 Aktuelle Einteilung der Härtebereiche.

4 Entfernung von Feststoffen und gelösten Stoffen

Tab. 4.1 Kinematische Viskosität ν von Wasser in 10⁻⁶ m² s⁻¹ in Abhängigkeit von Druck und Temperatur.
Tab. 4.2 Schleifkornformen.
Tab. 4.3 Absetzgeschwindigkeiten einiger Stoffe (in m/h).

5 Rohrleitungen

Tab. 5.1 Temperatur, Dichte, Viskosität von Wasser.
Tab. 5.2 Hydraulische Querschnitte.
Tab. 5.3 Richtwerte für Strömungsgeschwindigkeiten.
Tab. 5.4 Dämmstoffgruppen.
Tab. 5.5 Die wichtigsten Dämmstoffe im Vergleich.
Tab. 5.6 Brandschutzklassen.
Tab. 5.7 Wärmeübergangswiderstände.

6 Armaturen, Verbindungen, Rohre und Rohrformteile

Tab. 6.1 Einteilung der Biotechnologie in verschieden Zweige.
Tab. 6.2 Ventilausführungen.
Tab. 6.3 Steril-, Aseptik-Rohrverbindungen.
Tab. 6.4 Beispiel für Abmessungen für Rohrverschraubungen. DIN 11864/1 Form A, für Rohr nach DIN 11866 Reihe A.
Tab. 6.5 Beispiel für Abmessungen für Rohrverschraubungen. DIN 11864/1 Form A, für Rohr nach DIN 11866 Reihe B.
Tab. 6.6 Beispiel für Abmessungen für Rohrverschraubungen. DIN 11864/1 Form A, für Rohr nach DIN 11866 Reihe C.
Tab. 6.7 Beispiel für Abmessungen für Flanschverschraubung. DIN 11864/1 Form A, für Rohr nach DIN 11866 Reihe A.
Tab. 6.8 Rohrleitungen DIN 11866 (A; B; C).

7 Pumpen

Tab. 7.1 Einfluss topografischer Höhen auf den Druck.

8 Dampf

Tab. 8.1 Druck in Abhängigkeit der Temperatur.
Tab. 8.2 Auszug aus Wasserdampftafel.
Tab. 8.3 Ausdehnung von Stahlrohrleitungen pro Temperaturdifferenz.
Tab. 8.4 Kondensatanfall in [kg/(h m)].

9 Wärmetauscher

Tab. 9.1 Heizmedien und überschlägige Wärmedurchgangskoeffizienten.
Tab. 9.2 Wasserdampftafel (gesättigter, trockener Dampf).
Tab. 9.3 Rohrteilungen.
Tab. 9.4 Soll-Durchmesser für Bohrungen in Rohrböden.
Tab. 9.5 Durchmesser an Umlenkblechen und Stützplatten.

10 Kessel- und Speisewasser

Tab. 10.1 Grunddaten zu den Fahrweisen (Quelle: VGB PowerTech. e. V.).

12 Messtechnik

Tab. 12.1 Leitfähigkeiten ausgewählter Flüssigkeiten.
Tab. 12.2 Potenziale von Oxidationsmitteln.
Tab. 12.3 Auszug mit Ozon oxidierbare Substanzen.
Tab. 12.4 Leitfähigkeit in Abhängigkeit der Temperatur.
Tab. 12.5 Temperatur und Leitfähigkeit bei HPW, Stufe 1.
Tab. 12.6 pH-Wert und Leitfähigkeit von HPW, Stufe 3.
Tab. 12.7 Kennzeichnung nach DIN 19227.
Tab. 12.8 Zusätzliche Kennzeichnungen.

13 Wasser in der Pharmazie und Medizintechnik

Tab. 13.1 Praktische Einsatzmöglichkeiten von Bulkware.
Tab. 13.2 Einsatzzwecke für hochgereinigtes Wasser.
Tab. 13.3 Prüfparameter für hochgereinigtes Wasser.
Tab. 13.4 Anwendung von Wasser für Injektionszwecke als Bulkware.
Tab. 13.5 Anforderungen an Wasser für Injektionszwecke als Bulkware.
Tab. 13.6 Anforderungen an sterilisiertes Wasser für Injektionszwecke.
Tab. 13.7 Übersicht des in der ISO 23500 geforderten Monitorings.
Tab. 13.8 Anforderung an gereinigtes Wasser als Bulkware. Quelle: Europäisches Arzneibuch, USP 23 (KBE = Kolonie bildende Einheiten, TOC = Total Organic Carbon, Ph. Eur = Pharmacopoea Europaea (Europäisches Arzneibuch), USP = United Standard Pharma).
Tab. 13.9 Kontaminanten im Laborwasser.
Tab. 13.10 Entfernen von Verunreinigungen mit welcher Technologie.
Tab. 13.11 ASTM-Standard für Reagenzwasser.
Tab. 13.12 ASTM-Standard für Reagenzwasser mit Klassen A–C.

14 Wasseraufbereitung in der pharmazeutischen Industrie

Tab. 14.1 Liniengestaltung.
Tab. 14.2 Ausführungskriterien.
Tab. 14.3 Faktoren zur Beeinflussung mikrobiologischen Wachstums.
Tab. 14.4 Beispiel Moduldruck in Abhängigkeit der Temperatur.
Tab. 14.5 Austauscherarten.
Tab. 14.6 Edelstahloberflächen nach dem Fertigungsverfahren.
Tab. 14.7 Edelstahlwerkstoffe nach DIN und internationaler Bezeichnung (Haupt-Werkstoffgüten nach EN 10088-3).
Tab. 14.8 Nutzinhalte und Abmessungen stehender Lagerbehälter für Wasser.
Tab. 14.9 Nutzinhalte und Abmessungen liegender Lagerbehälter für Wasser.
Tab. 14.10 Umrechnung von Drücken.

16 Reinigung, Hygiene und Desinfektion

Tab. 16.1 Vorgaben zur Wasserqualität.
Tab. 16.2 Auszug aus DIN 19643, chemische und physikalische Eigenschaften.

17 Die wichtigsten Wasserkeime

Tab. 17.1 Messwerte für exponentielle Funktion.
Tab. 17.2 Ergebnisse mittleres Wachstum.
Tab. 17.3 Bakterienwachstum.

18 Edelstahl rostfrei, Eigenschaften und Korrosionsarten

Tab. 18.1 Gruppen nicht rostender Stähle.
Tab. 18.2 Werkstoffnummern für nicht rostende Stähle.

20 Qualifizierung und Validierung

Tab. 20.1 Gegenüberstellung der Regularien zu Materialien.
Tab. 20.2 Herstellungsverfahren für Pharmawasser.

List of Illustrations

1 Einführung

Abb. 1.1 Wassermolekül.
Abb. 1.2 Kreislauf des Wassers.
Abb. 1.3 Wasserverteilung. Quelle: Grundwasserverteilung, Deutschland (Statistisches Bundesamt).
Abb. 1.4 Kreislauf der Arzneimittel.
Abb. 1.5 Wasserverbrauch.
Abb. 1.6 Coliforme Bakterien. Mit Genehmigung vom rki, Michael Laue.
Abb. 1.7 Legionellenwachstum in Abhängigkeit der Temperatur.
Abb. 1.8 Stoffe.

2 Wasserchemie

Abb. 2.1 Wie Wasser entsteht.

3 Wasserarten und Wasserqualitäten

Abb. 3.1 Verblockungsprüfung.

4 Entfernung von Feststoffen und gelösten Stoffen

Abb. 4.1 Filtrationsbehälter mittels Adsorption.
Abb. 4.2 Schwerkraftsedimentation.
Abb. 4.3 Schwerkraftsedimentation (vier Fraktionen).
Abb. 4.4 Flotation.
Abb. 4.5 Entsäuerung.
Abb. 4.6 Mikropore Struktur von Aktivkohle (Donau Carbon GmbH & Co.KG, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 4.7 (a) Zylinderförmiges Aktivkohlegranulat; (b) Aktivkohleformen (Donau Carbon GmbH & Co.KG, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 4.8 Funktionsweise Aktivkohlefilter.
Abb. 4.9 Beispiel Beladung/Temperatur.
Abb. 4.10 Gleichgewichtsbeladung.
Abb. 4.11 Adsorptionsisothermen.
Abb. 4.12 Verfahrenstechnische Anlage zur Regeneration von Aktivkohle (Donau Carbon GmbH & Co. KG, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 4.13 Darstellung schematischer Ablauf einer Aktivkohle Regeneration (Donau Carbon GmbH & Co.KG, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 4.14 Einsatzgebiete von Aktivkohle bei Flüssigkeiten.

5 Rohrleitungen

Abb. 5.1 Äquivalenz von Volumenstrom, Rohrquerschnitt und mittlerer Fließgeschwindigkeit.
Abb. 5.2 Laminare Strömung.
Abb. 5.3 Turbulente Strömung.
Abb. 5.4 Mittlere Fließgeschwindigkeit.
Abb. 5.5 Grafik zur Bestimmung der Widerstandszahl (Moody-Diagramm).
Abb. 5.6 Rohrströmung.
Abb. 5.7 Druckverlust durch Richtungsänderung.
Abb. 5.8 Rohrbogen.
Abb. 5.9 Charakteristische Werte für Einzelwiderstandsbeiwerte (Quelle: In Anlehnung an Merkblatt 305, Stahlinformationszentrum Düsseldorf).
Abb. 5.10 Geschwindigkeit in Rohrleitungen.
Abb. 5.11 Beispiel einer Rohranordnung mit Isolierung.

6 Armaturen, Verbindungen, Rohre und Rohrformteile

Abb. 6.1 2/2-Wege Ventilkörper (GEMÜ Gebr. Müller Apparatebau GmbH & Co.KG, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 6.2 Ventilkörper für Sterilanwendung (GEMÜ Gebr. Müller Apparatebau GmbH & Co.KG, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 6.3 Detail eines Clampstutzens.
Abb. 6.4 Sterile Rohrformstücke (Quelle: Wiedenmannott).
Abb. 6.5 Aseptikverschraubung. (a) Sterilverschraubung; (b) Gewindestutzen; (c) Bundstutzen; (d) Überwurfmutter.
Abb. 6.6 Aseptikverbindung.
Abb. 6.7 Clampverbindung.
Abb. 6.8 Rohrformteile.

7 Pumpen

Abb. 7.1 Schergefälle.
Abb. 7.2 Fließkurven viskoser Flüssigkeiten.
Abb. 7.3 Thixotrope Flüssigkeiten.
Abb. 7.4 Aufstellung einer Pumpe und Saugleitungsgestaltung.
Abb. 7.5 Anschluss an Rohrleitungen.
Abb. 7.6 Laufrad zu einer Kreiselpumpe (Grundfos-Hilge, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 7.7 Beispiel Pumpenanlage.
Abb. 7.8 Betriebspunkt, Q–H-Diagramm.
Abb. 7.9 Zulauf unter atmosphärischem Druck.
Abb. 7.10 Negativer Zulauf.
Abb. 7.11 Zulauf aus einem Druckbehälter.
Abb. 7.12 Pumpenkennlinie (Grundfos Hilge GmbH, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 7.13 Anschlussarten, saug- und druckseitig an Pumpen.
Abb. 7.14 Hygienepumpe (Grundfos-Hilge GmbH, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 7.15 Wellenabdichtungen an Kreiselpumpen (Grundfos-Hilge GmbH, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 7.16 Pumpe mit Membranentleerventil (Grundfos-Hilge, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 7.17 Schnittdarstellung Pumpe, Typ Contra (4-stufig) (Grundfos Hilge, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 7.18 Mehrstufige Hygienepumpe (Grundfos-Hilge, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 7.19 F&B-Hygia^® (Grundfos-Hilge, mit freundlicher Genehmigung).

8 Dampf

Abb. 8.1 Dampfarten.
Abb. 8.2 Schema Wassererwärmung mit direktem Dampfeintrag.
Abb. 8.3 Schematischer Aufbau einer Dampfspeicherung.
Abb. 8.4 Druck-Temperatur-Zusammenhang von Wasserdampf und Wasser.
Abb. 8.5 Spezifische Enthalpie von Dampf (Spirax Sarco GmbH, Konstanz, mit freundlicher Genehmigung; siehe auch http://www.spiraxsarco.com/Resources/Pages/steam-tables.aspx).
Abb. 8.6 Dampfkühlung.
Abb. 8.7 Dampfkühlung mittels Kondensat.
Abb. 8.8 Dampfkühlung mit Eindüsung.
Abb. 8.9 Auslegungsdiagramm für Kondensatleitung (Spirax Sarco GmbH, Konstanz, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 8.10 Beispiel Kondensatablass.
Abb. 8.11 Kugelschwimmer-Kondensatableiter (Spirax Sarco GmbH, Konstanz, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 8.12 Nachverdampfung bei Kondensatentspannung (Spirax Sarco GmbH, Konstanz, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 8.13 Entwässerung mit Sammelstutzen.
Abb. 8.14 Ausdehnung von Rohrleitungen in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz (Spirax Sarco GmbH, Konstanz, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 8.15 Umgehung von Störkanten.
Abb. 8.16 Kondensatabgang und Strömungsrichtung Dampf.
Abb. 8.17 Dampf- und Kondensatführung.
Abb. 8.18 Sattdampf und Durchflussmenge (Spirax Sarco GmbH, Konstanz, mit freundlicher Genehmigung).

9 Wärmetauscher

Abb. 9.1 Modell Gegenstromwärmetauscher.
Abb. 9.2 Temperaturabnahme.
Abb. 9.3 Temperaturübergang von einer höheren (links) zu einer niedrigeren Temperatur (rechts).
Abb. 9.4 Prinzip Gleichstromwärmeüberträger.
Abb. 9.5 Prinzip Gegenstromwärmeüberträger.
Abb. 9.6 Berechneter Temperaturverlauf.
Abb. 9.7 Mögliche Klassifizierung von Wärmetauschern. Quelle: In Anlehnung (Kneer 2006)¹⁾.
Abb. 9.8 Einsatzgebiete von Wärmeüberträgern.
Abb. 9.10 Rohrschlangenwärmetauscher.
Abb. 9.11 Rohrbündelwärmetauscher.
Abb. 9.12 Wärmeübergang Dampf an Rohrleitung.
Abb. 9.13 Rohrbündelwärmetauscher mit Umlenkblechen.
Abb. 9.14 Gegenstromwärmetauscher.
Abb. 9.15 Gleichstromwärmetauscher.
Abb. 9.16 Ungeregelter Wärmetauscher.
Abb. 9.17 Dampfseitige Druckregelung.
Abb. 9.18 Kondensatseitige Druckregelung.
Abb. 9.19 Regelarmatur mit Nachverdampfung.
Abb. 9.21 Kreuzstromwärmetauscher.
Abb. 9.22 Aufbau eines Plattenwärmetauschers. 1. Festplatte, 2. Losplatte, 3. Stütze, 4. Träger, 5. untere Plattenführung, 6. Tragrolle, 7. Gewindespannbolzen und Muttern, 8. Befestigungsschrauben, 9. Gummiformteile/Metallauskleidungen, 10. Dichtungen, 11. Wärmeübertragungsplatten, 12. Typenschild. (Funke Wärmetauscher Apparate GmbH, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 9.23 Anschlusslagen bei Plattenwärmetauschern (Funke Wärmetauscher Apparate GmbH, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 9.24 Fließrichtung der Medien (Funke Wärmetauscher Apparate GmbH, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 9.25 Rohrbündelwärmetauscher (Funke Wärmetauscher Apparate GmbH, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 9.26 Dreieck- und quadratische Rohrteilung.
Abb. 9.27 Nicht unterstützte Rohrlängen.

10 Kessel- und Speisewasser

Abb. 10.1 Bestandteile von Rohwasser.
Abb. 10.2 Bestandteile von Rohwasser und deren Auswirkung.
Abb. 10.3 Thermische Entgasung.
Abb. 10.4 Vakuumentgasung.
Abb. 10.6 Rohwasserenthärtung durch Kationenaustauscher.
Abb. 10.7 Schematischer Aufbau Austauscherharze.
Abb. 10.8 Teilentsalzung mit stark sauren und stark basischen Austauschern.
Abb. 10.9 Teilentsalzung mit Umkehrosmose.

11 Schweißtechnik

Abb. 11.1 Einteilung der Schweißverfahren (in Anlehnung an Metallschweißverfahren DIN 1910).
Abb. 11.4 Kantenformen an Schweißverbindungen (in Anlehnung an DIN 28011 und 28013).

12 Messtechnik

Abb. 12.1 Leitfähigkeitsmesszelle (Quelle: Mettler Toledo mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.2 Leitfähigkeitsmessung.
Abb. 12.3 Verlauf der Feldlinien.
Abb. 12.4 Nicht lineare Temperaturkompensation.
Abb. 12.5 Temperaturskala. Die Fahrenheit-Skala ist in englischsprachigen Ländern, besonders in den USA gebräuchlich. Als Fixpunkte wurden die Temperaturen 0 °F = −17,8 °C und 100 °F = 37,8 °C definiert. Die Rankine-Skala stellt eine Fahrenheit-Skala dar, nur wird als Nullpunkt der absolute Nullpunkt gewählt.
Abb. 12.6 Füllstandsmessarten.
Abb. 12.7 Beispiele zu Einbaulagen von Füllstands- und Druckmessgeräten. (a) Wasseraufbereitungsanlage (WFI), (b) Bioreaktor, (c) Reaktionsbehälter, (d) Schüttgüter.
Abb. 12.8 Kapazitive Füllstandssonde ((a,b) Mettler-Toledo, (c) VEGA Grieshaber KG; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.9 Füllstandsmessung mittels geführtem Radar (VEGA Grieshaber KG, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.10 Kontinuierliche Füllstandsmessung mit Ultraschall (VEGA Grieshaber KG, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.11 Füllstandsmessung mittels Differenzdruckerfassung (VEGA Grieshaber KG, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.12 Produktberührtes Druckmessgerät mit Clamp-Anschluss (VEGA Grieshaber KG, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.13 Schwebekörper-Durchflussmesser (BWT Aqua, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.14 Funktion eines MID (MECON Flow-Control-Systems; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.15 Magnetisch-induktiver Durchflussmesser (© Christian Bürcket GmbH&CoKG Ingelfingen, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.16 Wirkweise von Ozon.
Abb. 12.17 Chemische Struktur Ozon (O₃).
Abb. 12.18 Ozonmesssensoren (Mettler Toledo; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.19 Schematische Darstellung zur elektrolytischen Ozonerzeugung.
Abb. 12.20 Beispiel einer Leitfähigkeitsmessung mit Anzeige (Mettler Toledo, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 12.21 Beispiel, Information an Mess- und Stellort im Detail. FIC = Funktionscode; EF001 = PLT-Stelle (AKZ-Kennzeichen); EF001.1 = PLT Stellen inkl. Funktionsindex; .1 = Funktionsindex.
Abb. 12.22 Ergänzende Angaben zur Messstellen (PLT)-Funktion.
Abb. 12.23 Symbolarten auf P&ID.
Abb. 12.24 Allgemeine Darstellung von Messsignalen.
Abb. 12.25 Signalbrüche.
Abb. 12.26 Darstellung komplexer Zusammenhänge.
Abb. 12.27 Örtliche Messstellen.
Abb. 12.28 Örtliche Messstelle und Alarmierung.
Abb. 12.29 Messgrößen in der PLT mit/ohne Grenzwertüberschreitung und mit/ohne Registrierung im PLT.
Abb. 12.30 Durchflussmessung und Regelung.
Abb. 12.31 Einfache Regelkreise.
Abb. 12.32 Kaskadenregelung.
Abb. 12.33 Verhältnisregelung.
Abb. 12.34 Auswahl analoger Messsignale.
Abb. 12.35 Mittelwertbildung.
Abb. 12.36 Schutzfunktion bei Grenzwertüberschreitung.
Abb. 12.37 Regelkreise.
Abb. 12.38 Sicherheitsdruckmessung.
Abb. 12.39 Sicherheitsrelevante Rückmeldung.
Abb. 12.40 Diverse Rechnereinheiten PLT-unabhängig.
Abb. 12.41 Motorsteuerung.
Abb. 12.42 Motorsteuerung mit Drehzahlregelung.

13 Wasser in der Pharmazie und Medizintechnik

Abb. 13.1 Ablauf einer Hämodialyse.
Abb. 13.2 Dialysewasseraufbereitung und Verteilung.

14 Wasseraufbereitung in der pharmazeutischen Industrie

Abb. 14.1 Validierungsprozess Betreiber.
Abb. 14.2 Beispiel einer Ersatzteilstückliste.
Abb. 14.3 Zeichnungsabmessungen. Der Zeichnungsrand zur Schnittkante beträgt 5 mm.
Abb. 14.4 Schriftform.
Abb. 14.5 Beschriftungsgrößen.
Abb. 14.6 Beispiel Zeichnungskopf.
Abb. 14.7 Linienbreiten im Schriftfeld.
Abb. 14.8 Beispiel Zeichnungskopf mit Stückliste.
Abb. 14.9 Beispiel Darstellung Zeichnungsausschnitte.
Abb. 14.10 Überblick über Möglichkeiten der Vorbehandlung Quelle: In Anlehnung an BWT Aqua.
Abb. 14.11 Feinfilter (Judo Wasseraufbereitung; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 14.12 Rückspülfilter (Judo Wasseraufbereitung; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 14.13 Verfahren zur Partikelabtrennung im Vergleich.
Abb. 14.14 Schematischer Aufbau für HPW-Anlage mit Ultrafiltration.
Abb. 14.15 Darstellung Funktion Ultrafiltrationsmembran und Membranmodul (Microdyn; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 14.16 Schematische Darstellung von Ionen. Die Summe der Ladungen ist konstant.
Abb. 14.17 Osmosepatrone (BWT Aqua; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 14.18 Osmosemembran (BWT Aqua; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 14.19 Schnitt durch eine Osmosepatrone (BWT Aqua; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 14.20 Aufbau der Membranschicht (BWT Aqua; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 14.21 Osmotisches Gleichgewicht.
Abb. 14.22 Mehrstufige UO-Anlage mit einer Druckerhöhungspumpe.
Abb. 14.23 Zweistufige UO-Anlage mit zwei Druckerhöhungspumpen.
Abb. 14.24 Membranentgasung.
Abb. 14.25 Prinzipschema Elektrodeionisation (EDI).
Abb. 14.26 Eis-Wasser-Dampf-Diagramm.
Abb. 14.27 Fallfilmverdampfer.
Abb. 14.28 Destillationsprozess für WFI.
Abb. 14.29 (a) Kolonne mit WFI-Wärmetauscher; (b) Druckerhöhungsanlage (BWT Aqua; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 14.30 Destillieranlage; (a) mehrstufig, (b) Verrohrung und Isolierung (BWT Aqua; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 14.31 Schema zur Lagerung und Verteilung von Pharmawasser.
Abb. 14.32 Behälter stehend mit Mannloch.
Abb. 14.33 Behälter liegend mit Mannloch.
Abb. 14.34 Klöpper-, Korb-, Flach- und Kegelboden.
Abb. 14.35 Ausgehalster Behälterboden.
Abb. 14.37 Zylinderform innerer Überdruck.
Abb. 14.38 Zylinderform äußerer Überdruck.
Abb. 14.39 Spannungsverhältnisse in einem Druckbehälter.
Abb. 14.40 Schematische Darstellung eines technischen Behälterdatenblattes.
Abb. 14.41 Beanspruchungsarten/Nennspannungen in Bauteilen.
Abb. 14.42 Ablauf zur Behälter- und Bauteilauslegung.
Abb. 14.43 Spannungsarten in Bauteilen.
Abb. 14.44 Sicherheitsventil (Loser Chemie GmbH, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 14.45 Berstscheibe zwischen Clampverbindung (Berstscheiben Schlesinger GmbH; mit freundlicher Genehmigung).

15 Verteilung von Pharmawasser

Abb. 15.1 Pharmawasserverteilung über Stichleitung.
Abb. 15.2 Pharmawasserverteilung über Ringleitung (Loop).
Abb. 15.3 Pharmawasserverteilung über Direktverteilung.
Abb. 15.4 Parallelverteilung von Reinstwasser.
Abb. 15.5 Produktionsverteilring mit Sub-Loops.
Abb. 15.6 Kaltentnahmestelle.
Abb. 15.7 Schematische Kaltentnahmestelle.

16 Reinigung, Hygiene und Desinfektion

Abb. 16.1 Einbaulage von Messsonden.

17 Die wichtigsten Wasserkeime

Abb. 17.1 Die wichtigsten Krankheitserreger.
Abb. 17.2 Pseudomonas aeruginosa (Robert Koch Institut, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 17.3 Klebsiella (Hans R. Gelderblom, Andrea Männel, Rolf Reissbrodt/RKI; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 17.4 Acinetobacter baumannii. A scanning electron micrograph (SEM) of a highly magnified cluster (Mag. − 13 331 ×) (Quelle: CDC’s Public Health Image Library Image #6498, Foto: Janice Carr).
Abb. 17.5 Pathogenese von Legionella pneumophila (links: Norbert Bannert, Gudrun Holland/RKI; rechts: Hans R. Gelderblom, Rolf Reissbrodt/RKI; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 17.7 Enterokokken (Quelle: Centers for Disease Control and Prevention’s Public Health Image Library (PHIL), Identifikationsnummer #258, Foto: Janice Haney Carr)
Abb. 17.8 Bakterien mit Flagellaten. (Mit freundlicher Genehmigung der Umweltmikrobiologie TU-Berlin, Prof. Zewzyk.)
Abb. 17.9 Vorticella sp. (Glockentierchen). (Mit freundlicher Genehmigung der Umweltmikrobiologie TU-Berlin, Prof. Zewzyk.)
Abb. 17.10 Fluoreszenz-mikroskopische Aufnahme eines Multi-Spezies-Biofilms auf rostfreiem Stahl (de.academic.ru, mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 17.11 Populationsökologie.

19 Rouging

Abb. 19.1 Ablauf Risikoanalyse zum Rouging.

20 Qualifizierung und Validierung

Abb. 20.1 Qualifizierungsstufen.

21 Mikrobiologisches Monitoring und Probennahmen

Abb. 21.1 Klassische, manuelle Probennahme.
Abb. 21.2 Probennahmegefäß (GEMÜ Gebr. Müller Apparatebau GmbH & Co.KG; mit freundlicher Genehmigung).
Abb. 21.3 Aufbau eines Probennahmegefäßes (GEMÜ Gebr. Müller Apparatebau GmbH & Co.KG; mit freundlicher Genehmigung).

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