Wie biologische Teilereinigung mit Mikroorganismen funktioniert
Bei der biologischen Teilereinigung nutzen speziell selektierte Mikroorganismen Kohlenwasserstoffe aus Ölen und Fetten als Nahrungsquelle. In der Fachsprache wird dieser Vorgang als aerober Kohlenwasserstoffabbau bezeichnet. Die Mikroorganismen nehmen die Ölmoleküle auf, spalten sie mithilfe von Enzymen in kleinere Bruchstücke und verwerten diese als Energiequelle für ihren Stoffwechsel. Als Endprodukte entstehen im Wesentlichen Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O), also Stoffe, die für Mensch und Umwelt unbedenklich sind.
In der Natur findet dieser Prozess ständig statt. Natürliche Ölaustritte am Meeresgrund, sogenannte Seeps, setzen seit Jahrmillionen Kohlenwasserstoffe frei, die von marinen Bakterien kontinuierlich abgebaut werden. Das Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen hat diesen Prozess eingehend erforscht und dokumentiert, dass ohne diesen natürlichen Abbau weite Küstenabschnitte mit verwittertem Öl bedeckt wären.
Biologische Teilewaschtische übertragen dieses Prinzip in eine technische Umgebung. Der Reiniger selbst, etwa BIO-CIRCLE L EVO, enthält Tenside, die das Öl vom Werkstück lösen und in feine Tröpfchen emulgieren. Die Reinigungsleistung an der Oberfläche übernimmt also nicht der Mikroorganismus, sondern die Tensidchemie. Die Rolle der Mikroorganismen beginnt danach: Sie zersetzen das im Reinigungsbad emulgierte Öl und verhindern so die Aufsättigung der Flüssigkeit. Viele Anwender sprechen vereinfacht von „Bakterien im Teilewaschtisch". Tatsächlich handelt es sich um speziell selektierte Mikroorganismen, die Kohlenwasserstoffe abbauen können und dadurch die Standzeit des Reinigungsbads verlängern. Bei einem konventionellen Tensidreiniger ohne Biologie steigt die Ölkonzentration im Bad stetig an, bis die Reinigungsleistung nachlässt und die gesamte Flüssigkeit getauscht werden muss. Bei einem biologischen System regeneriert sich das Bad kontinuierlich.
Was die Mikroorganismen zum Arbeiten brauchen
Mikroorganismen sind lebende Organismen, keine Chemikalien. Sie funktionieren nur unter bestimmten Bedingungen, und wenn diese Bedingungen nicht eingehalten werden, stirbt die Kultur ab oder stellt ihre Aktivität ein. Bio-Circle beschreibt auf seinem Unternehmensblog die Anforderungen im Detail. Die wesentlichen Parameter sind Temperatur, Sauerstoffversorgung, pH-Wert und die Abwesenheit toxischer Substanzen.
Die optimale Betriebstemperatur liegt bei 36 bis 50 °C, je nach Reiniger und Gerät. Bei niedrigeren Temperaturen verlangsamt sich der Stoffwechsel, bei Temperaturen über 55 °C beginnen die Organismen abzusterben. Im Pinselwaschtisch sorgt eine Heizung dafür, dass die Temperatur im optimalen Bereich bleibt. Das erfordert eine Aufheizphase von 20 bis 40 Minuten nach dem Einschalten, die viele Betriebe über eine Zeitschaltuhr lösen, die das Gerät vor Schichtbeginn aktiviert.
Die Sauerstoffversorgung ist der zweite kritische Faktor. Die eingesetzten Mikroorganismen sind aerob, sie benötigen Sauerstoff für ihren Stoffwechsel. In den Bio-Circle-Geräten stellt ein Sauerstoffmembrankompressor oder eine Belüftungspumpe die Sauerstoffzufuhr sicher. In den HTW-Bio-Teilewaschmaschinen ist ein Sauerstoffmembrankompressor integriert, der die Biologie auch bei geschlossenem Deckel mit Sauerstoff versorgt. Ohne ausreichende Belüftung schalten die Bakterien auf einen ineffizienten anaeroben Stoffwechsel um, der Geruchsbildung verursacht und die Reinigungsleistung mindert.
Der pH-Wert des Reinigungsbads sollte zwischen 7 und 8 liegen. In diesem leicht alkalischen Bereich arbeiten die Mikroorganismen am effektivsten. Starke Säuren, Laugen oder Desinfektionsmittel, die in das Bad gelangen, können den pH-Wert verschieben und die Biologie schädigen. Auch der Mineralgehalt und die Wasserhärte spielen eine Rolle, weil der osmotische Druck die Zellmembranen der Mikroorganismen beeinflusst. In Betrieben mit sehr hartem oder sehr weichem Wasser kann eine Anpassung der Erstbefüllung erforderlich sein.
Welche Stoffe die Mikroorganismen im Waschtisch schädigen
Die häufigste Ursache für den vorzeitigen Ausfall biologischer Reinigungssysteme ist das Einbringen ungeeigneter Substanzen in das Reinigungsbad. Lacke, Farben, Harze und Klebstoffe sind für die Mikroorganismen toxisch und dürfen nicht in das System gelangen. Biozide, die in manchen Kühlschmierstoffen enthalten sind, töten die Bakterienkultur ebenfalls. Selbst geringe Mengen konventioneller Lösemittel, die beispielsweise an einem Werkstück haften, das zuvor mit Nitroverdünnung gereinigt wurde, können die Biologie im Bad beeinträchtigen.
Ein japanischer Automobilzulieferer, der biologische Pinselwaschtische an mehreren Fertigungslinien im Werk Nagoya einsetzte, dokumentierte in einer internen Studie, dass die Badstandzeit von zwölf Monaten auf unter drei Monate fiel, nachdem Mitarbeiter begonnen hatten, biozidhaltige KSS-Reste über den Waschtisch zu entsorgen statt sie separat aufzufangen. Nach einer Schulung der Bediener und der Einführung einer separaten Auffangwanne für KSS-kontaminierte Teile kehrte die Standzeit auf den ursprünglichen Wert zurück. Das Beispiel zeigt, dass die Biologie funktioniert, aber ein Mindestmaß an Disziplin bei der Nutzung erfordert.
In der Praxis empfiehlt es sich, neben dem biologischen Waschtisch einen separaten Reinigungsplatz für Teile vorzuhalten, die mit Lacken, Klebstoffen oder biozidkontaminierten Flüssigkeiten verschmutzt sind. Ein konventioneller Kaltreiniger oder ein PROLAQ-System für Lackrückstände kann diese Aufgabe übernehmen, ohne die Biologie des Hauptsystems zu gefährden.
Biologisch, enzymatisch oder konventionell: Drei Reinigungsprinzipien im Vergleich
Neben biologischen Reinigern, die mit lebenden Mikroorganismen arbeiten, gibt es enzymatische Reiniger, die isolierte Enzyme (also die Werkzeuge der Bakterien, ohne die lebenden Organismen) einsetzen, und konventionelle Tensidreiniger, die ausschließlich auf chemischer Basis arbeiten.
| Kriterium | Biologisch (Mikroorganismen) | Enzymatisch | Konventioneller Tensidreiniger |
|---|---|---|---|
| Wirkprinzip | Tenside lösen Öl, Mikroorganismen bauen es im Bad ab | Tenside + isolierte Enzyme spalten Öl | Tenside emulgieren Öl (kein Abbau) |
| Badstandzeit | 6–12 Monate (bei korrekter Pflege) | 3–6 Monate (Enzyme verbrauchen sich) | 2–4 Wochen (Bad sättigt sich) |
| Temperaturanforderung | 36–50 °C (Organismen benötigen Wärme) | 30–60 °C (enzymabhängig) | Raumtemperatur oder beheizt (flexibel) |
| Empfindlichkeit gegenüber Kontamination | Hoch (Biozide, Lösemittel, Lacke töten Kultur) | Mittel (Enzyme werden inaktiviert) | Gering (keine lebende Komponente) |
| Regenerationsfähigkeit | Ja (Bakterien vermehren sich im Bad) | Nein (Enzyme verbrauchen sich und müssen nachgesetzt werden) | Nein (Bad muss komplett getauscht werden) |
| Sauerstoffversorgung nötig? | Ja (aerobe Organismen) | Nein | Nein |
| Entsorgung | Ölabscheiderverträglich | Je nach Formulierung | Je nach Zusammensetzung (oft Sonderabfall) |
| Typischer Preis (20 l, ca.) | Ab ca. 138 € netto (BIO-CIRCLE L EVO) | Ca. 100–200 € (Rozone, BioCircle L Ultra u. a.) | Ca. 40–100 € (je nach Hersteller) |
Der wesentliche Unterschied zwischen biologischen und enzymatischen Reinigern liegt in der Regenerationsfähigkeit. Enzyme sind Proteine, die sich im Einsatz verbrauchen und nicht selbst vermehren. Sie müssen regelmäßig nachgesetzt werden, was die Standzeit verkürzt und die laufenden Kosten erhöht. Mikroorganismen dagegen vermehren sich im Bad, solange die Lebensbedingungen stimmen, und produzieren kontinuierlich neue Enzyme. Das erklärt die deutlich längeren Badstandzeiten biologischer Systeme.
Wer bietet biologische Reinigungssysteme an?
Bio-Circle Surface Technology (Gütersloh) ist der bekannteste Anbieter biologischer Teilereinigung in Deutschland und vermarktet das Konzept seit über 25 Jahren unter dem Begriff „Weiße Bio-Technologie". Das Sortiment umfasst drei Reiniger mit Mikroorganismen: BIO-CIRCLE L (für leichte bis mittlere Verschmutzungen, ab ca. 114 € netto/20 l), BIO-CIRCLE L EVO (für mittlere bis schwere Verschmutzungen, ab ca. 138 € netto/20 l, NSF-A1-zertifiziert) und BIO-CIRCLE L Ultra (für eingebrannte Fette und Wachse). Alle drei sind kennzeichnungsfrei, VOC-frei und ölabscheiderverträglich. Die Geräte der GT-i-Reihe verfügen über die iSi-Technologie, die Füllstand, Temperatur und Zustand des Reinigers überwacht. Bio-Circle bietet seinen Online-Shop für den Direktkauf und Nutzungsvereinbarungen mit Service-Paketen an.
MEWA Textil-Service setzt in seinen Miet-Waschtischen ebenfalls auf biologische Reinigungsflüssigkeiten auf Basis natürlicher Mikroorganismen. Die Reiniger werden im Rahmen des Full-Service-Mietvertrags vom MEWA-Servicetechniker gewechselt und gewartet. Ein Direktkauf der Reiniger ist nicht möglich. Kleinere Anbieter wie Rozone (Bottrop) bieten ebenfalls biologisch-bakterielle Reiniger an, die in verschiedenen Pinselwaschtischen eingesetzt werden können, allerdings ohne das integrierte Geräte- und Servicesystem von Bio-Circle oder MEWA.
Was die längere Standzeit wirtschaftlich bedeutet
Der wirtschaftliche Vorteil biologischer Reiniger zeigt sich nicht im Literpreis, sondern in den Gesamtkosten pro Jahr. Ein konventioneller Tensidreiniger, der alle zwei bis vier Wochen getauscht werden muss, erzeugt über das Jahr gerechnet deutlich höhere Reiniger- und Entsorgungskosten als ein biologisches System, das sechs bis zwölf Monate hält. In der Praxis bedeutet das: Ein Pinselwaschtisch mit 80 Litern Befüllvolumen benötigt bei konventionellem Reiniger (Wechsel alle drei Wochen) etwa 1.400 Liter Reiniger pro Jahr. Bei einem biologischen System mit sechs Monaten Standzeit sind es rund 160 Liter, also weniger als ein Achtel.
Hinzu kommt die vereinfachte Entsorgung. BIO-CIRCLE L EVO ist ölabscheiderverträglich und kann mit regulären Öl-Wasser-Gemischen entsorgt werden. Konventionelle Reiniger auf Lösemittelbasis fallen unter die Sonderabfallverordnung (AVV 140603*) und verursachen erheblich höhere Entsorgungskosten. Die Kombination aus geringerem Verbrauch und einfacherer Entsorgung ergibt in der Jahresbetrachtung häufig eine Einsparung von 60 bis 80 Prozent gegenüber einem konventionellen System, selbst wenn der Literpreis des biologischen Reinigers doppelt so hoch liegt.
Für Betriebe, die bereits automatische Teilewaschmaschinen betreiben, bietet Bio-Circle mit dem PlattenPhasenTrenner (PPT) ein Zusatzgerät, das die Standzeit wässriger Prozessbäder weiter verlängert. Der PPT separiert Fremdöl und Schwebstoffe aus dem Reinigungsbad und führt die gereinigte Flüssigkeit zurück. In Kombination mit der biologischen Aufbereitung durch Mikroorganismen entsteht ein zweistufiges System, bei dem die mechanische Trennung und der biologische Abbau sich ergänzen. Bio-Circle gibt an, dass die Badstandzeit durch den PPT um einen weiteren Faktor von zwei bis drei verlängert werden kann, was insbesondere bei stark ölbelasteten Produktionsumgebungen relevant ist.
Tipps für den Betriebsalltag
Die Erfahrung aus vielen Betrieben zeigt, dass biologische Teilereinigung im Werkstattalltag zuverlässig funktioniert, wenn drei Grundregeln eingehalten werden. Erstens: Keine Lacke, Farben, Lösemittel oder biozidhaltige Flüssigkeiten in das Reinigungsbad einbringen. Ein Hinweisschild am Gerät und eine kurze Einweisung der Mitarbeiter reichen in der Regel aus. Zweitens: Das Gerät nicht über längere Zeit (mehr als drei Tage) ausgeschaltet lassen, weil die Heizung und die Sauerstoffversorgung für die Aktivität der Mikroorganismen unverzichtbar sind. Über Wochenenden kann das Gerät im Standby-Modus bleiben. Bei längeren Betriebsunterbrechungen (Betriebsferien) empfiehlt Bio-Circle, den Reiniger vor der Pause aufzufrischen. Drittens: Die Filter regelmäßig prüfen und bei sichtbarer Verschmutzung wechseln. Verstopfte Filter beeinträchtigen die Zirkulation und damit die Sauerstoffversorgung.
Bio-Circle bietet für alle Geräte Service-Pakete an, die den regelmäßigen Filterwechsel, die Prüfung der Reinigerqualität und gegebenenfalls die Nachimpfung der Mikroorganismenkultur umfassen. Für Betriebe ohne eigene Haustechnik kann ein solches Service-Paket den Unterschied zwischen einem System, das Jahre lang zuverlässig läuft, und einem, das nach wenigen Monaten Probleme macht, ausmachen.
Woran erkennt man, ob die Biologie funktioniert? Ein gut gepflegtes biologisches Reinigungsbad hat eine leicht trübe, aber geruchsneutrale Flüssigkeit. Ein dünner Ölfilm auf der Oberfläche ist normal und wird von den Mikroorganismen innerhalb von Stunden abgebaut. Sobald das Bad unangenehm riecht (faulig, nach Schwefelwasserstoff), deutet das auf einen Sauerstoffmangel oder eine abgestorbene Kultur hin. In diesem Fall sollte zunächst die Belüftung geprüft werden. Lässt sich das Problem nicht beheben, kann eine Nachimpfung mit frischem Reiniger die Biologie wieder in Gang setzen. Der Bio-Circle-Außendienst bietet dafür Vor-Ort-Analysen an und kann den Zustand des Bads beurteilen.
Checkliste: Biologisches Reinigungssystem richtig betreiben
Betriebs-Checkliste für Werkstatt- und Instandhaltungspersonal
☐ Verschmutzungsarten geprüft: Öle, Fette, KSS → biologisch geeignet; Lacke, Harze, Biozide → separater Reinigungsplatz nötig
☐ Temperatur im Betriebsbereich? BIO-CIRCLE L EVO: 41–50 °C, BIO-CIRCLE L: 36–41 °C
☐ Sauerstoffversorgung aktiv? Kompressor oder Belüftungspumpe läuft, keine Geruchsbildung
☐ pH-Wert gelegentlich prüfen: Sollbereich 7–8, bei Abweichungen Bio-Circle-Service kontaktieren
☐ Hinweisschild am Gerät angebracht: „Keine Lacke, Farben, Lösemittel oder Biozide einbringen"
☐ Gerät über Wochenende im Standby? Heizung auf Minimaltemperatur, Belüftung aktiv
☐ Filter regelmäßig kontrolliert und bei Verschmutzung gewechselt?
☐ Bei längerer Stillstandzeit (Betriebsferien): Reiniger vor der Pause auffrischen
☐ Ölfilm auf der Oberfläche? Normaler Betrieb → wird von Mikroorganismen abgebaut; dicker Film → Verschmutzungslast prüfen, ggf. Reiniger nachsetzen
☐ Service-Paket aktiv? Regelmäßige Wartung durch Bio-Circle sichert Standzeit und Reinigungsleistung
