Reinigung
Kaskadenspülung
Die Kaskadennutzung von Spülwasser reduziert nicht nur den Wasserbrauch, sondern wirkt sich auch positiv auf den Chemikalieneinsatz der Reinigung aus. Bei der Kaskadenspülung wird das zu reinigende Bauteil im Gegenstrom durch aufeinanderfolgende Spülbecken geleitet, sodass es mit jeder Reinigungsstufe mit Spülwasser höherer Reinheit in Berührung kommt. Mit zunehmender Reinheit des Bauteils steigt der Verschmutzungsgrad des Spülwassers, welches nach Durchströmen des ersten Reinigungsbeckens aufbereitet und erneut in den Spülkreislauf eingeleitet wird.* Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (2022): Kaskadennutzung von Wasser für mehr Ressourcenschonung in der Industrie (abgerufen am: 21.07.2023).
Verringerung des Reinigungsmitteleinsatzes durch mechanische Einwirkung
Die Kombination aus mechanischer Einwirkung und Tauchen führt in der Teilereinigung zu einer Verringerung des Reinigungsmittelbedarfs. Die mechanische Einwirkung kann hierbei über verschiedene Technologien realisiert werden. So kommen im Rahmen der industriellen Teilereinigung Spritzen, Hochdruck und Druckumfluten, aber auch Ultraschall zum Einsatz.* Kieß, F. M. und Barnitzke, A. (2015): Kompetenzatlas Süd, Industrielle Teilereinigung (online). In Zusammenarbeit mit Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (abgerufen am: 25.07.2023), S. 7. Der reduzierte Reinigungsmitteleinsatz der Teilereinigung spart nicht nur Kosten ein, sondern führt auch zu einer geringeren Abwasserbelastung.
Reinigung mit Lösungsmittelrückgewinnung
Mithilfe einer Destillationsanlage können verschmutzte organische/wässrige Lösungsmittel für einen Wiedereinsatz in der Reinigung aufbereitet werden. Hierbei wird durch das Eindampfen und die anschließende Kondensation das flüchtigere Lösungsmittel von den vorhandenen Verunreinigungen getrennt. Diese werden danach als Schmutzlösung aus der Destillationsanlage entfernt und nach der Erstarrung als fester Rückstand entsorgt.* OFRU Recycling GmbH & Co. KG: Lösemittelaufbreitung – Anlagenempfehlung und Produktübersicht (online) (abgerufen am: 24.07.2023).
Die Lösungsmittelrückgewinnung ermöglicht nicht nur eine ressourcenschonende Reinigung, sondern reduziert auch die Einkaufs- und Entsorgungskosten. Jedoch kommt es bei der Wiederaufbereitung des Lösungsmittels zu einem Massenverlust an niedrigsiedenden Komponenten, welcher zur Qualitätserhaltung des aufbereiteten Lösungsmittels durch die Zugabe von Frischlösung auszugleichen ist.* OFRU Recycling GmbH & Co. KG: Lösemittelaufbreitung – Anlagenempfehlung und Produktübersicht (online) (abgerufen am: 24.07.2023).
Trockenreinigung
Trockenreinigungsverfahren haben im Gegensatz zu nasschemischen Reinigungsverfahren einen geringen Bedarf an Betriebsmitteln wie deionisiertem Wasser, Reinigungschemikalien oder Energie. Darüber hinaus fällt kein bzw. nur wenig Abwasser an, sodass insgesamt weniger Aufbereitungskosten entstehen. Werden bei der Trockenreinigung Prozesshilfsmittel eingesetzt, ist auf die biologische Abbaubarkeit dieser Stoffe zu achten. Ein innovatives Verfahren zur Trockenreinigung von Werkstücken stellt das Trockeneisstrahlen dar. In diesem Verfahren wird die zu reinigende Oberfläche mit pelletförmigem Trockeneis in einem Druckluftstrom beschossen. Während die Pellets mit hoher Geschwindigkeit auf die Werkstoffoberfläche auftreffen, werden vorhandene Verschmutzungen infolge der Temperaturversprödung abgesprengt. Da das CO2 rückstandslos sublimiert, entfällt hier die Entsorgung des Strahlmittels. Im Hinblick auf den Klimaschutz sollte beim Trockeneisstrahlen ausschließlich aus Industrieprozessen bzw. aus der Atmosphäre abgeschiedenes CO2 eingesetzt werden. Für eine noch schonendere Präzisionsreinigung kann das druckentspannte CO2 auch direkt auf die Werkstoffoberfläche gelenkt werden.* Santner, C. (2010): Entwicklung emissionsarmer Reinigungsprozesse für Werkstückoberflächen mit besonderer Berücksichtigung von Produktionsprozessen der Automobilzulieferindustrie, Grambach, Berichte aus Energie- und Umweltforschung, 54/2010 (abgerufen am: 25.07.2023), S. 40f.; 71f.
Das sogenannte CO2-Schneestrahlen bietet zudem die Möglichkeit einer montageintegrierten Reinigung.* Kieß, F. M. und Barnitzke, A. (2015): Kompetenzatlas Süd, Industrielle Teilereinigung (online). In Zusammenarbeit mit Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (abgerufen am: 25.07.2023), S. 7. Für die trockene Entfernung von Lackschichten bietet sich das Verfahren der Laserentlackung, aber auch die Pyrolyse an. Bei der Laserentlackung wird die Lackschicht nahezu verschleißfrei und millimetergenau von der Werkstückoberfläche abgetragen. Das zu entfernende Material wird infolge des Energieeintrags verdampft und die Prozessprodukte werden anschließend abgesaugt. Die Laserentlackung gilt als vergleichsweise umweltschonendes Verfahren, da weder Strahlmittel noch Chemikalien erforderlich sind* TRUMPF SE + Co. KG: Laserentlackung (online) (abgerufen am: 26.07.2023). . Bei der thermischen Entlackung wird das zu reinigende Bauteil in einem Pyrolyseofen bei ca. 450 °C thermisch behandelt. Nach der thermischen Behandlung wird die Restasche z. B. mit Druckluft von den Werkstücken abgeblasen. Abhängig von der Stärke der Restanhaftungen kann die Nachreinigung auch mittels Sandstrahlen oder Hochdruckreinigung erfolgen. Die Entlackung via Pyrolyse bietet sich insbesondere für Werkstücke an, die über eine sperrige Geometrie verfügen oder sehr stark beschichtet sind.* SCHWING Technologies GmbH (2020): Umweltfreundliches thermisches Entlacken – Pyrolyse-Technologie von SCHWING Technologies entfernt Lack von Lackieraufnahmen, Neukirchen-Vluyn (abgerufen am: 26.07.2023). * KUK Entlackungstechnik GmbH: Entlackungsverfahren (online) – Thermische Entlackung (abgerufen am: 28.07.2023).
Automatisierte Reinigung
Die Automatisierung von Reinigungsprozessen hilft, die Reinigung von Altgeräten bzw. deren Komponenten im Rahmen des Remanufacturings noch effizienter zu gestalten. So lässt sich zum einen durch die kontinuierliche Erfassung des Verschmutzungsgrades bzw. der Reinigungsmittelkonzentration ein verfrühter Austausch des Reinigungsmediums verhindern, zum anderen hilft die bedarfsgerechte Dosierung der Reinigungsmittel, Kosten einzusparen.* Schlütersche Fachmedien GmbH (2019): Automatisch, digital: So geht Bauteilreinigung effizient, Hannover (abgerufen am: 24.07.2023).
Um jedoch einen wirtschaftlichen Betrieb der Reinigungsanlage zu gewährleisten, ist eine gewisse Mindeststückzahl an zu reinigenden Komponenten erforderlich. Zudem sind automatisierte Reinigungsanlagen insofern unflexibel, da die Beladung der Werkstückträger mit unterschiedlichen Komponenten Modifikationen hinsichtlich der Greifposition des Roboters erforderlich macht. Die automatisierte Reinigung ist daher vor allem für Remanufacturing-Betriebe interessant, die eine gleichbleibende Menge gleichartiger Altgeräte aufarbeiten, z. B. Antriebskomponenten im herstellungseigenen Remanufacturing der Automobilindustrie.* Schlütersche Fachmedien GmbH (2019): Automatisch, digital: So geht Bauteilreinigung effizient, Hannover (abgerufen am: 24.07.2023).