Entwicklung emissionsarmer Reinigungsprozesse für Werkstückoberflächen mit besonderer Berücksichtigung von Produktionsprozessen der Automobilzulieferindustrie

Entwicklung von Reinigungsverfahren für Werkstückoberflächen in der Automobilzulieferindustrie, die Reinigungsanforderungen erfüllen und den Kriterien einer nachhaltigen Prozessgestaltung und Nullemission von Schadstoffen entsprechen.

Kurzbeschreibung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Bei der Herstellung und Bearbeitung von Metallbauteilen verlangen viele Fertigungsschritte eine Abreinigung der produzierten Werkstücke von anhaftenden Spänen und Prozesshilfsmitteln, um in nachfolgenden Prozessschritten eine optimale Produktqualität erzielen zu können. Diese Reinigungsprozesse sind vielfach sehr wasser-, chemikalien- und energieintensiv und eine Klassifizierung der Verschmutzung oder der zu erreichenden Werkstückreinheit ist meist nicht vorgesehen. Vielmehr wird zum Zweck der Erreichung einer optimalen Produktqualität die erfolgreiche Durchführung in nachfolgenden Prozessschritten geprüft, auf Basis derer sich die Anforderungen an den Reinigungsprozess richten. Diese Reinigungsprozesse sind üblicherweise nicht das Kerngeschäft von Produktionsbetrieben, es besteht dafür meist kein spezifisches Wissen und aufgrund der Einordnung als Randprozess in der Fertigungskette keine eindeutige Zuordnung personeller Verantwortung.

Eine Optimierung bestehender Waschanlagen ist daher in technologischer und wirtschaftlicher Hinsicht vielfach sinnvoll und notwendig, um stoffliche Emissionen und damit einhergehende umweltrelevante Kosten im Unternehmen zu reduzieren. Eine ganzheitliche Betrachtung von Waschprozessen verlangt dabei auch eine Optimierung vorgelagerter Prozesse, um den Eintrag dort eingesetzter Prozesshilfsmittel in den Reinigungsprozess zu reduzieren. Die Auswahl geeigneter Reinigungssysteme und Reinigungschemikalien steht also in direktem Zusammenhang mit der Art an Prozesshilfsmitteln, die in vorgelagerten Fertigungsschritten zur Prozessunterstützung eingesetzt werden. Die Hauptstoßrichtung des Projektes EFOR bestand daher in der Erbringung des Nachweises, dass Reinigungsprozesse wesentlich ressourcenschonender und damit wirtschaftlicher geführt werden können, wenn diese vom Produktionsprozess nicht losgelöst, sondern als integraler Bestandteil der gesamten Fertigungskette betrachtet werden. Diesbezüglich wurden mögliche Technologien und Optimierungsmaßnahmen evaluiert und im Rahmen von Laborversuchen und Versuchen unter realen Betriebsbedingungen untersucht.

Neben Ölabscheidersystemen wurde im speziellen die praxisnahe Einsatzfähigkeit der Membrantechnologie zur effektiven Entfernung von Störstoffen aus Reinigungsbädern untersucht. Im Rahmen von Ultrafiltrationsversuchen zeigte sich dabei die grundsätzliche Eignung der Membrantechnologie zur effektiven Abtrennung von Ölen und Fetten bei gleichzeitiger Rückgewinnung von Reinigungschemikalien. Für einen wirtschaftlichen Einsatz ist wie bei allen anderen Präventivmaßnahmen individuell auf die jeweiligen betriebs- prozess- und produktionsspezifischen Gegebenheiten einzugehen, um durch eine gesamtheitliche Betrachtungsweise das optimale Konzept zur effektiven und effizienten Betriebsführung von Teilewaschanlagen erarbeiten zu können.

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