Durch steigende Anforderungen an Sauberkeit in der industriellen Teilefertigung wächst der Aufwand für die Reinigung. Somit steigt das Potenzial beim Reinigungsprozess Material und Energie zu sparen. Dieses wird oft nicht genutzt, weil unklar ist, wie sich der Prozess ändern lassen könnte. Um die Reinigungsqualität nicht zu gefährden, werden oftmals veraltete, aber eingefahrene Anlagen so lange betrieben, bis es nicht mehr geht – entweder weil kein Service mehr verfügbar ist oder Medien aufgrund von geänderten Gefahrenstoffverordnungen nicht mehr eingesetzt werden dürfen.
Einkammer- und Mehrkammer-Ultraschallreinigungsanlage im Vergleich
Die Studie im Auftrag des VDI ZRE gibt Hilfestellung, den Reinigungsprozess neu zu denken. Sie zeigt auf, welchen Einfluss die Wahl des Reinigungsverfahrens sowie die einstellbaren Prozessparameter, wie z. B. Anzahl der Bauteile, Auslastung und Temperatur, auf den Material- und Energieaufwand haben können. Gegenstand der Studie ist der Vergleich einer Einkammer- mit einer Mehrkammer-Ultraschallreinigungsanlage. Insbesondere bei spanender Bearbeitung sind sie ein schnelles, zuverlässiges und wirtschaftliches Verfahren, um Verunreinigungen zu entfernen. Ultraschallunterstützte nass-chemische Reinigungsprozesse sind innerhalb verschiedener Industriebranchen weit verbreitet.
Untersuchungsgegenstand der ökonomischen und ökologischen Bewertung der Reinigungstechnologien war ein zu reinigender Laufwerkdichtring. Bewertet wurde der Verbrauch von Ressourcen in allen Lebensphasen der Reinigungsanlagen: von der Rohstoffgewinnung bis zu Entsorgung.
Für die ökologische Bewertung wurde die Methode der Ökobilanzierung nach der ISO-Normreihe DIN EN ISO 14040/14044 eingesetzt und die in den Richtlinien VDI 4600 sowie VDI 4800 Blatt 1 und 2 beschriebenen Wirkungskategorien untersucht: kumulierter Energieverbrauch, kumulierter Rohstoffaufwand, Wasserverbrauch sowie die Landflächeninanspruchnahme. Weiterhin wurden die erzeugten Treibhausgase ermittelt und die Versorgungskritikalität eingesetzter Rohstoffe analysiert. Zur ökonomischen Bewertung wurde eine statische Kostenrechnung herangezogen.
Die Studie macht deutlich: Der mit Abstand einflussreichste Faktor auf die Ressourceneffizienz ist bei beiden Anlagen die Auslastung – wenn alle im Anwendungsfall zugrunde liegenden Voraussetzungen eingehalten werden. So ist es zum Beispiel sinnvoll eine neu zu dimensionierende Anlage möglichst exakt auf die Anzahl der zu reinigen Teile auszulegen und Reinigungsvorgänge möglichst hintereinander auszuführen, um Aufheizvorgänge zu reduzieren.
Die Studie "Ökologische und ökonomische Bewertung des Ressourcenaufwands – Reinigungstechnologien in der industriellen Produktion" steht auf der Website des VDI ZRE kostenlos zum Download zur Verfügung oder kann bestellt werden unter: https://www.ressource-deutschland.de/publikationen/bestellformular/
Die VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH (VDI ZRE) hat die Aufgabe, Informationen zu Umwelttechnologien und material- und energieeffizienten Prozessen allgemeinverständlich aufzubereiten. Ziel ist es, vor allem kleine und mittlere Unternehmen bei der Steigerung ihrer Ressourceneffizienz zu unterstützen. Die Instrumente des VDI ZRE zur Bewertung und Darstellung von Ressourceneffizienzpotenzialen werden im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit erstellt. Sie sind auf der Website www.ressource-deutschland.de kostenlos zugänglich.
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