Projekt

Die in Gießereien eingesetzten Sandformtechnologien auf Basis von Quarzsand, Bindemitteln und organischen / anorganischen Zusatzstoffen verursachen während des Aushärtens und Gießereiprozesses Emissionen und beträchtliche Abfallmengen. Die erforderlichen Maßnahmen zur Luftreinhaltung und Wiederverwertung bzw. Deponierung des ausgeschlagenen Formsandes sind energie- und kostenintensiv und belasten deshalb vor allem kleine und mittelständische Gießereibetriebe.

Vor diesem Hintergrund wurde die Gefrierverfestigung des Formsandes als Maßnahme zum produktionsintegrierten Umweltschutz untersucht. Dabei wurden die technischen Fertigungsbedingungen und Einflussfaktoren des Gefrierformens am Beispiel der Kernherstellung von zwei realen Gussteilen ermittelt und im Rahmen einer Ökobilanz mit herkömmlichen Sandformverfahren verglichen.

Die zugrunde liegende Prozesskettenanalyse umfasste Betrachtungen zum Aufwand und Energieeinsatz für das Bindersystem sowie zur Aufbereitung, Verarbeitung und Rückgewinnung des Formsandes. Es wurden alle ein- und austretenden Stoff- und Energieströme berücksichtigt.

Ergebnisse:

• Der Formstoff beim Gefrierformverfahren enthielt keine gesundheits- und umweltschädigenden Komponenten. Folglich traten keine Schadstoffemissionen auf.
• Der gefriergeformte Altsand war vollständig und problemlos verwertbar.
• Die Herstellung von Kernen im Tieftemperaturbereich erforderte maschinentechnische Anpassungen.
• Der energetische Vergleich ergab keine gravierenden Unterschiede zwischen den Sandformverfahren. Der Kühlmittelbedarf durch flüssigen Stickstoff lag bei 300–500 MJ/Mg Gussteil.